运维自动化工具 Ansible

运维自动化工具 Ansible环境Ubuntu 24.04 / Rocky Linux 10目录Ansible 概述安装与配置主机清单 Inventory常用模块详解Playbook 基础Playbook 进阶Roles 角色最佳实践与总结综合实践案例1. Ansible 概述开发语言Python架构无代理agentless基于 SSH 通信核心组件控制节点安装 Ansible 的主机被管节点通过 SSH 管理主机清单Inventory模块ModulesPlaybookYAML 格式的任务编排Roles角色用于代码复用优势无需在被管节点安装额外软件学习曲线低YAML 语法简单幂等性多次执行结果一致丰富的内置模块劣势大规模节点1000时 SSH 效率较低需优化如开启 pipelining、使用更快的连接方式2. 安装与配置2.1 环境准备以 Ubuntu 24.04 为例# 设置主机名解析cat/etc/hostsEOF 10.0.0.13 ubuntu24-13 10.0.0.12 rocky10-12 10.0.0.16 ubuntu24-16 EOF# Ubuntu 更换阿里源可选sed-is/archive.ubuntu.com/mirrors.aliyun.com/g/etc/apt/sources.listaptupdate2.2 安装 AnsibleUbuntu二进制安装aptinstall-ysoftware-properties-common add-apt-repository--yes--updateppa:ansible/ansibleaptinstall-yansible ansible--versionRocky LinuxEPEL 源yuminstallepel-release-yyuminstallansible-yansible--version其他安装方式pip 安装推荐虚拟环境源码安装从 GitHub 克隆2.3 配置文件优先级环境变量ANSIBLE_CONFIG指定的文件当前目录下的ansible.cfg用户家目录下的~/.ansible.cfg系统默认/etc/ansible/ansible.cfg生成基础配置文件ansible-config init--disabledansible.cfg关键配置项示例ansible.cfg[defaults] inventory /etc/ansible/hosts remote_tmp ~/.ansible/tmp forks 5 host_key_checking False log_path /var/log/ansible.log module_name command interpreter_python /usr/bin/python3 [privilege_escalation] become False become_method sudo become_user root [ssh_connection] pipelining True # 提高大规模执行效率3. 主机清单 Inventory3.1 文件格式INI / YAML# INI 格式示例 [web] 10.0.0.12 10.0.0.13 [db] 10.0.0.16 [all:vars] ansible_userroot ansible_ssh_private_key_file~/.ssh/id_rsa [web:vars] http_port803.2 常用连接参数参数说明ansible_host目标主机地址ansible_portSSH 端口默认22ansible_user连接用户ansible_ssh_passSSH 密码不安全建议使用密钥ansible_ssh_private_key_file私钥路径ansible_python_interpreterPython 解释器路径ansible_connection连接类型ssh / local / paramiko3.3 主机匹配模式ansible all-mpingansibleweb:db-mping# 并集ansibleweb:db-mping# 交集ansibleweb:!db-mping# 差集ansible all-l10.0.0.13-mping# 限制单台3.4 配置 SSH 免密认证ssh-keygen-trsa-P-f~/.ssh/id_rsa ssh-copy-id root10.0.0.12 ssh-copy-id root10.0.0.13 ssh-copy-id root10.0.0.164. 常用模块详解查询模块帮助ansible-doc -l列出所有模块ansible-doc 模块名查看详细用法。4.1 命令执行类模块说明示例command默认模块不支持管道、重定向ansible all -a uptimeshell支持 shell 特性ansible all -m shell -a echo $HOSTNAMEscript在远程执行本地脚本ansible all -m script -a /tmp/test.sh4.2 文件操作类模块说明示例copy复制文件到远程ansible all -m copy -a src/etc/hosts dest/tmp/fetch从远程拉取文件到本地ansible all -m fetch -a src/var/log/syslog dest./logs/file管理文件属性、创建软链接、删除ansible all -m file -a path/tmp/test statedirectorylineinfile确保文件中某行存在/不存在ansible all -m lineinfile -a path/etc/profile regexp^export HISTSIZE lineexport HISTSIZE1000replace正则替换文件内容ansible all -m replace -a path/etc/fstab regexp^(.*) replace#\14.3 系统管理类模块说明示例user管理用户ansible all -m user -a nameapp statepresent groupswheelgroup管理组ansible all -m group -a nameapp systemyeshostname设置主机名ansible all -m hostname -a namenode1cron管理定时任务ansible all -m cron -a namesync time minute*/5 job/usr/sbin/ntpdate time1.aliyun.comsetup收集主机 factsansible all -m setup -a filteransible_default_ipv44.4 软件包管理模块适用系统示例aptDebian/Ubuntuansible ubuntu -m apt -a namenginx statepresent update_cacheyesyumRHEL/CentOS/Rockyansible rocky -m yum -a namenginx statelatestservice管理服务ansible all -m service -a namenginx statestarted enabledyes4.5 解压缩模块说明示例unarchive解压文件到远程ansible all -m unarchive -a src/tmp/pkg.tar.gz dest/opt/ copyno4.6 调试模块说明示例debug打印变量或消息ansible all -m debug -a msgHello World5. Playbook 基础5.1 YAML 语法要点缩进使用空格通常2个禁止使用 Tab键值对key: value列表- item1前导空格 短横 空格文件开头可选---5.2 Playbook 基本结构----hosts:webremote_user:rootgather_facts:yesvars:package:nginxtasks:-name:install nginxapt:name:{{ package }}state:present-name:start nginxservice:name:nginxstate:startedhandlers:-name:restart nginxservice:name:nginxstate:restarted5.3 执行 Playbook# 语法检查ansible-playbook site.yml --syntax-check# 模拟执行dry runansible-playbook site.yml-C# 实际执行ansible-playbook site.yml# 查看主机/任务列表ansible-playbook site.yml --list-hosts ansible-playbook site.yml --list-tasks# 指定 tagsansible-playbook site.yml--tagsinstall# 从特定任务开始ansible-playbook site.yml --start-at-taskstart nginx5.4 异常处理-name:可能失败的命令shell:/bin/falseignore_errors:yes5.5 Handlers任务触发仅在被 notify 时执行且只执行一次即使被多个任务 notifytasks:-name:update configcopy:src:nginx.confdest:/etc/nginx/nginx.confnotify:restart nginxhandlers:-name:restart nginxservice:name:nginxstate:restarted5.6 Tags标签tasks:-name:install packageapt:name:nginxtags:[install,web]-name:configure nginxtemplate:src:nginx.conf.j2dest:/etc/nginx/nginx.conftags:configure执行指定标签ansible-playbook site.yml --tags install6. Playbook 进阶6.1 变量变量定义位置优先级从低到高facts自动收集的主机信息inventory 主机变量inventory 组变量playbook 中vars定义的变量vars_files引入的变量文件命令行-e传入的变量最高示例# playbook 内定义vars:http_port:80# 变量文件 vars.yml---db_host:10.0.0.16db_port:3306# 引入变量文件vars_files:-vars.yml# 命令行覆盖ansible-playbook site.yml-e http_port8080注册变量register-name:get datecommand:dateregister:date_output-name:show datedebug:msg:{{ date_output.stdout }}6.2 模板Template使用 Jinja2 语法文件后缀.j2通过template模块渲染并复制到远程# nginx.conf.j2 server { listen {{ http_port }}; server_name {{ ansible_fqdn }}; root /var/www/html; }-name:deploy nginx configtemplate:src:nginx.conf.j2dest:/etc/nginx/nginx.conf6.3 条件判断when-name:install nginx on Debianapt:name:nginxwhen:ansible_os_family Debian-name:install nginx on RedHatyum:name:nginxwhen:ansible_os_family RedHat# 多条件when:-ansible_distribution CentOS-ansible_distribution_major_version 76.4 循环loop-name:create usersuser:name:{{ item }}state:presentloop:-alice-bob# 循环字典列表-name:add users with groupsuser:name:{{ item.name }}group:{{ item.group }}loop:-{name:alice,group:developers}-{name:bob,group:ops}6.5 并发控制serial-hosts:webserversserial:2# 每次只更新2台tasks:-name:rolling updateshell:systemctl restart nginx7. Roles 角色7.1 Role 目录结构roles/ └── role_name/ # 角色名 ├── tasks/ # 必须主任务文件 main.yml ├── handlers/ # 处理器main.yml ├── templates/ # Jinja2 模板 ├── files/ # 静态文件 ├── vars/ # 高优先级变量main.yml ├── defaults/ # 默认变量最低优先级main.yml ├── meta/ # 依赖关系main.yml └── README.md7.2 创建角色ansible-galaxy init roles/role_name7.3 使用角色# playbook.yml-hosts:webroles:-role:nginxnginx_port:8080-role:phpwhen:ansible_os_family Debian7.4 角色任务拆分示例# roles/nginx/tasks/main.yml----include_tasks:install.yml-include_tasks:config.yml-include_tasks:service.yml8. 最佳实践与总结8.1 核心原则幂等性多次执行结果一致模块应设计为幂等使用变量避免硬编码提高复用性模板化配置利用 Jinja2 动态生成配置Role 化将功能封装成角色便于复用版本控制所有 Playbook 和 Roles 应纳入 Git8.2 调试技巧-v、-vv、-vvv增加输出详细程度--check模拟运行--diff显示文件变更差异debug模块打印变量8.3 安全建议使用 SSH 密钥而非密码敏感信息使用 Ansible Vault 加密ansible-vault create secret.yml ansible-playbook --ask-vault-pass site.yml9. 综合实践案例案例1Nginx 自动化部署基础 Playbook----hosts:webbecome:yesvars:nginx_port:80tasks:-name:install nginxapt:name:nginxstate:presentwhen:ansible_os_family Debian-name:ensure nginx startedservice:name:nginxstate:startedenabled:yes案例2多虚拟主机Template 循环# vars:vhosts:-server_name:www.example.comroot:/var/www/example-server_name:api.example.comroot:/var/www/api# template vhost.conf.j2{% for vhost in vhosts %}server{listen 80; server_name{{vhost.server_name}}; root{{vhost.root}};}{% endfor %}案例3LNMP 环境 Role 化目录结构lnmp/ ├── site.yml └── roles/ ├── nginx/ ├── php/ ├── mysql/ └── wordpress/site.yml内容-hosts:webroles:-nginx-php-hosts:dbroles:-mysql-hosts:webroles:-wordpress