自动化运维工具-----Ansible入门详解

目录

一.Ansible简介

什么是Ansible？

 Ansible的特点

 Ansible的架构

 二.Ansible任务执行解析

ansible任务执行模式

 ansible执行流程

ansible命令执行过程 

 三.Ansible配置解析

ansible的安装方式

ansible的程序结构（yum安装为例）

 ansible的配置文件查找顺序

 ansible的配置文件

 ansible的主机清单

四.部署ansible管理集群

实验环境

实验步骤

 五.Ansible常用模块

主机连通性测试

 command模块

 shell模块

 copy模块

 file模块

 fetch模块

 cron模块

 yum模块

 service模块

 六 Ansible常用命令

ansible命令集解释

 ansible-doc命令

 ansible命令

ansible配置公私钥

一.Ansible简介

什么是Ansible？

• ansible是新出现的自动化运维工具，基于python开发，集合了从多的运维工具（puppet、chef、func、fabric）的优点，实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。
• ansible是基于paramiko开发的，并且基于模块化工作，它本身没有批量部署的能力。真正具有批量部署的是ansible所运行的模块，ansible只是提供一种框架，ansible不需要在远程主机上安装client/agents,因为它们是基于ssh来和远程主机通讯的。ansible目前已经被红帽官方收购，是自动化运维工具认可度最高的。
• 更加详细的资源参考官方文档，如右是Ansible的官方网站：Ansible Documentation

 Ansible的特点

• 部署简单，只需要在主控端部署Ansible环境，被控端无需做任何操作；
• 默认使用SSH协议对设备进行管理；
• 有大量的常规运维操作模块，可实现日常绝大部分的操作；
• 配置简单、功能强大、扩展性强；
• 支持API以及自定义模块，可以通过Python轻松扩展；
• 通过Playbooks来定制强大的配置、状态管理；
• 轻量级、无需在客户端安装agent，更新时，只需在操作机上进行一次更新即可；
• 提供一个功能强大、操作性强的web管理界面和REST API接口——AWX平台。

 Ansible的架构

 

• Ansible：Ansible的核心程序
• HostInventory：记录有Ansible管理的主机信息，包括端口、密码、IP地址等
• Playbooks：“剧本”YAML格式的文件，多个任务定义在一个文件中，定义主机需要调用哪些模块来完成的功能。
• CoreModules：核心模块，主要操作是通过调用核心模块来完成管理任务
• CustomModules：自定义模块，完成核心模块无法完成的功能，支持多种语言。
• ConnectionPlugins：连接插件，Ansible和Host通信使用

 二.Ansible任务执行解析

ansible任务执行模式

• ansible系统由控制主机被管节点的操作方式可以分为两类，即adhoc和playbook
• ad-hoc模式（点对点模式）

 使用单个模块，支持批量执行单条命令。ad-hoc命令是一种可以快速输入的命令，而且不需要保存起来的命令。就相当于bash中的一句话shell

• playbook模式（剧本模式）

 剧本模式是Ansible的主要管理方式，也是Ansible功能强大的关键所在。playbook通过多个task（任务）集合完成一类功能，比如web服务的安装部署、数据库服务的批量备份等。可以简单地把playbook理解为通过组合多条ad-hoc操作的配置文件

 ansible执行流程

• 简单理解就是Ansible在运行时，首先读取ansible.cfg中的配置，根据规则获取Inventory中的管理主机列表，并行的在这些主机中执行配置的任务，最后等待执行返回结果。

ansible命令执行过程 

• 加载自己的配置文件，默认为/etc/ansible/ansible.cfg；
• 查找对应的主机配置文件，找到要执行的主机或者组；
• 加载自己对应的模块文件，如command；
• 通过ansible将模块或者命令生成对应的py文件（python脚本），并且将该文件传输到远程服务器；
• 对应执行用户的家目录.ansible/tmp/xxx/xxx.py文件；
• 给文件添加执行权限；
• 执行并且返回结果；
• 删除临时的py文件， sleep 0退出；

 三.Ansible配置解析

ansible的安装方式

• ansible安装常用两种方式，yum安装和pip程序安装。

 使用pip（python的包管理模块）安装

• 首先，我们需要安装python-pip包，安装完成之后，则直接使用pip命令来安装我们的包，具体操作过程如下：

yum install python-pip
pip install ansible

使用yum安装

• yum安装是我们比较熟悉的安装方式。我们需要先安装一个epel-release包，然后再安装ansible即可。

yum install epel-release -y
yum install ansible -y

ansible的程序结构（yum安装为例）

• 配置文件目录：/etc/ansible/
• 执行文件目录：/usr/bin/
• Lib库依赖目录：/usr/lib/pyhtonX.X/site-packages/ansible/
• Help文档目录：/usr/share/doc/ansible-X.X.X/
• Man文档目录：/usr/share/man/man1/

 ansible的配置文件查找顺序

• ansible与我们其他的服务在这一点上又很大的不同，这里的配置文件查找是从多个地方找的，顺序如下：

1.检查环境变量 ANSIBLE_CONFIG 指向的路径文件（export ANSIBLE_CONFIG=/etc/ansible.cfg）;

2. ~/.ansible.cfg，检查当前目录下的ansible.cfg配置文件；

3./etc/ansible.cfg检查etc目录的配置文件。

 ansible的配置文件

• ansible的配置文件路径是/etc/ansible/ansible.cfg，ansible许多参数，下面我们列出一些常见的参数：

inventory = /etc/ansible/hoste    #这个参数表示资源清单inventory文件的位置
library = /usr/share/ansible    #指向存放ansible模块的目录，支持多个目录方式，只要用冒号（：）隔开就行。fbrks = 5    #并发连接数，默认为5
sudo_user = root    #设置默认执行命令的用户
remote_port = 22    #指定连接被管理节点的端口，默认为22端口，为安全考虑，建议修改
host_key_checking = False    #设置是否检查SSH主机的密钥，值为True/False，关闭后第一次连接不会提示配置实例
timeout = 60    #设置SSH连接的超时时间，单位为秒
log_path = /var/log/ansible.cfg    #指定一个存储ansible日志的文件（默认不记录日志）

 ansible的主机清单

• 在配置文件中，我们提到了资源清单，这个清单就是主机清单，里面保存的是一些ansible需要连接管理的主机列表。
• 如下是ansible主机清单的定义方式：

1.直接指明主机地址或者主机名：
#green.example.com#
#bule.example.com#
# 192.168.40.170
# 192.168.40.1722.定义一个主机组（组名）把地址或者主机名加进去
[niuma_mysql]
192.168.40.170
192.168.40.172
192.168.40.17

• 需要注意的是，这里的组成员可以使用通配符来匹配，这样对于一些标准化管理就比较方便。我们可以根据实际情况来配置我们的主机列表，具体的操作如下：

vi /etc/ansible/hosts[web]
192.168.40.16
192.168.40.150

四.部署ansible管理集群

实验环境

主机名	IP地址	安装包
ansible	192.168.40.20	epel-release、ansible
node1	192.168.40.21	-
node2	192.168.40.22	-

实验步骤

• 安装ansible

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname ansible
[root@localhost ~]# su
[root@ansible ~]# yum install epel-release -y
[root@ansible ~]# yum install ansible -y

• 添加主机清单

[root@ansible ~]# cd /etc/ansible/
[root@ansible ansible]# ls
ansible.cfg  hosts  roles
[root@ansible ansible]# vi hosts [web]        ##添加到最后一行
192.168.40.20
192.168.40.21

• 配置公私钥

[root@ansible ansible]# ssh-keygen
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):
Created directory '/root/.ssh'.
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
SHA256:Gcx8heCuJ5aTcJMwQ1tkLnTotffs2PgbNUsLX6ZBtn4 root@ansible
The key's randomart image is:
+---[RSA 2048]----+
|    oo= .. ..    |
|   o.*.=  ..     |
|   .*...* . o    |
|    .=.o.+ o .   |
|    . +.So. * o  |
|     o =  o* O   |
|      B .=. * E  |
|     . +o o. .   |
|         .o.     |
+----[SHA256]-----+
[root@ansible ansible]# ssh-copy-id root@192.168.40.21
/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: Source of key(s) to be installed: "/root/.ssh/id_rsa.pub"
The authenticity of host '192.168.40.21 (192.168.40.21)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:syLOZP0q9x4iB03a1qJRnxbETn5FsxbZDyKmRRQhvHM.
ECDSA key fingerprint is MD5:1f:c8:9a:d7:df:00:72:14:1b:e3:6b:d5:3f:ae:51:c5.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: attempting to log in with the new key(s), to filter out any that are already installed
/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: 1 key(s) remain to be installed -- if you are prompted now it is to install the new keys
root@192.168.40.21's password:Number of key(s) added: 1Now try logging into the machine, with:   "ssh 'root@192.168.40.21'"
and check to make sure that only the key(s) you wanted were added.[root@ansible ansible]# ssh-copy-id root@192.168.40.22
/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: Source of key(s) to be installed: "/root/.ssh/id_rsa.pub"
The authenticity of host '192.168.40.22 (192.168.40.22)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:d5GOWyy7Ux6q2Te8f+ibOaZl7r8UvNLF3psHdmC9LG4.
ECDSA key fingerprint is MD5:00:ab:48:63:8b:23:31:7f:07:ca:30:e5:ef:58:6e:a1.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: attempting to log in with the new key(s), to filter out any that are already installed
/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: 1 key(s) remain to be installed -- if you are prompted now it is to install the new keys
root@192.168.40.22's password:Number of key(s) added: 1Now try logging into the machine, with:   "ssh 'root@192.168.40.22'"
and check to make sure that only the key(s) you wanted were added.

 全程是只需要在ansible上面操作就行

 五.Ansible常用模块

主机连通性测试

• 使用下列命令对主机清单中的资源进行连通性测试，出现下列信息说明主机处于连通状态

#ansible 主机清单组名 -m（指定模块名字）[root@localhost ansible]# ansible web -m ping
192.168.40.21 | SUCCESS => {"ansible_facts": {"discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"}, "changed": false, "ping": "pong"
}
192.168.40.22 | SUCCESS => {"ansible_facts": {"discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"}, "changed": false, "ping": "pong"
}

 command模块

• command模块可以直接在远程主机上执行命令，并且结果返回打印出来，举例如下：

##-m 指定执行模块
##-a 指定命令执行
[root@ansible ansible]# ansible web -m command -a 'date'
192.168.40.22 | CHANGED | rc=0 >>
2023年 08月 28日 星期一 13:47:45 CST
192.168.40.21 | CHANGED | rc=0 >>
2023年 08月 28日 星期一 13:47:45 CST

• 命令模块接受命令名称，后面是空格分隔的列表参数。给定的命令将在所有选定的节点上执行，它不会通过shell进行处理，比如$HOME和操作如“<”,">","| ", " ; " ," & " (需要使用 shell模块实现这些功能)。注意，command模块不支持 |  管道命令。
• 下面是command模块常用的几个命令：

 chdir：在执行命令之前，先切换到该目录

execurable：切换shell来执行命令，需要使用命令的绝对路径

free_form：要执行的Linux指令，一般使用Ansible的-a参数代替

creates：一个文件名，当这个文件存在，则该命令不执行，可以用来做判断

removes：一个文件名，这个文件不存在，则该命令不执行

• 以下是这些命令的效果

 shell模块

• shell模块可以在远程主机上调用shell解释器运行命令，支持shell的各种功能，例如管道等
• 只要是shell命令都可以在通过这个模块在远程主机里面运行

[root@ansible ~]# ansible web -m shell -a 'cat /etc/passwd | grep zhangsan'

 由于command不支持 管道符，所以它只会支持cat /etc/passwd命令

 copy模块

• 这个模块用于将文件复制到远程主机上，同时支持给定的内容生成文件和修改权限等
• copy模块的相关选项如下：

 src：被复制到远程主机的本地文件。可以是绝对路径，也可以是相对路径。如果路径是一个目录，则会递归复制，用法类似于“rsync”。

content：用于替换“src”，可以直接指定文件的值。

dest：必选项，将源文件复制到远程主机的绝对路径。

backup：当文件内容发生改变之后，在覆盖之前，把源文件备份，备份文件包含时间信息

directory_mode：递归设定目录的权限，默认为系统默认权限。

force：当目标主机包含该文件，但是内容不同时，设定为“yes”，表示强制覆盖；设定为“no”表示目标主机的目标位置不存在该文件才复制。默认为“yes”

others：所有的file模块中的选项可以在这里使用

• 实例如下：复制文件

 ​​​​​​

 

• 给定内容生成文件，并且制定权限

• 备份源文件，并且覆盖源文件

 file模块

• file模块主要用于设置文件的属性，比如创建文件、创建连接文件、删除文件等，如下为常见的命令：

 force：需要两种情况下强制创建软连接，一种是源文件不存在，但是之后会建立的情况下；另外一种是目标软链接已存在，需要取消之前的软链接，然后创建新的，有两个选项：yes|no。

group：定义文件/目录的属组。后面可以加上mode：定义文件/目录的权限。

owner：定义文件/目录的属主，后面必须加上path：定义文件/目录的路径。

recurse：递归设置文件的属性，只对目录有效，后面跟上src：被链接的源文件路径，只应用于state=link的情况

dest：被链接到的路径，只应用于state=link的情况

sate：状态，有如下选项

directory:如果目录不存在，就创建目录
file：即使文件不存在，也不会被创建
link：创建软链接
hard：创建硬链接
touch：如果文件不存在，则会创建一个新的文件，如果文件或者目录已经存在，则更新其最后修改时间
absent：删除目录、文件或者取消链接文件

创建目录，实例如下:

• 创建链接文件，实例如下：

• 删除文件如下所示：

 fetch模块

• fetch模块用于从远程某个主机获取（复制）文件到本地来

 dest：用来存在文件的目录。

src：在远程拉取的文件，并且是一个file，不能是目录

• 具体实例如下：

 cron模块

• cron模块用于管理crontab计划性任务的，它的语法和crontab中的语法一致

 day= ：日应该运行的工作( 1-31, *, */2, )
hour= ：小时 ( 0-23, *, */2, )
minute= ：分钟( 0-59, *, */2, )
month= ：月( 1-12, *, /2, )
weekday= ： 周 ( 0-6 for Sunday-Saturday,, )
job= ：指明运行的命令是什么
name= ：定时任务描述
reboot ：任务在重启时运行，不建议使用，建议使用special_time
special_time ：特殊的时间范围，参数：reboot（重启时），annually（每年），monthly（每月），weekly（每周），daily（每天），hourly（每小时）
state ：指定状态，present表示添加定时任务，也是默认设置，absent表示删除定时任务
user :以哪个用户的身份执行

• 添加计划性任务如下，实例如下：

• 删除计划性任务，比如我们计划任务添加错误，则可以执行以下命令删除计划任务

 yum模块

• yum模块主要用于软件的安装，它的选项如下

 name=  ：所安装的软件包的名称

state=  ：present--》安装，latest--》安装最新的，absent--》卸载软件

update_cache :强制更新yum的缓存

conf_file  :指定远程yum安装时所依赖的配置文件（安装本地已有的包）。

disable_pgp_check  :是否禁止GPG checking，只用于present 或者 latest。

disablerepo  ：临时禁止使用yum库。只用于安装或者更新时。

enablerepo  ：临时使用的yum库。只用于安装或者更新时。

• 如下演示安装 tree软件包

 service模块

• service模块用于服务程序的管理，它的主要选项如下:

 arguments：命令行提供额外的参数

enabled：设置开机自启

name：服务名称

runlevel：开机启动的级别，一般不用指定。

sleep：在重启服务的过程中，是否等待。如在服务关闭以后等待2秒在启动。（定义在剧本当中）

state：有四种状态分别为：started（启动服务），stopped（停止服务），restart（重启服务），reload（重载服务）

• 开启httpd服务并且设置开启自启

• 通过service模块关闭httpd服务

 六 Ansible常用命令

ansible命令集解释

•  /usr/bin/ansible，Ansible AD-Hoc临时命令执行工具，常用于临时命令的执行
• /usr/bin/ansible-doc，Ansible模块功能查看工具
• /usr/bin/ansible-galaxy，下载上传优秀的代码或者Roles模块的官网平台，基于网络的
• /usr/bin/ansible-playbook，Ansible定制自动化的任务集编排工具
• /usr/bin/ansible-pull，Ansible远程执行命令的工具，拉取配置而非推送配置（使用较少，海量机器时使用，对运维架构能力要求高）
• /usr/bin/ansible-vault，Ansible文件加密工具
• /usr/bin/ansible-console，Ansible基于Linux Consoble界面可与用户交互的命令执行工具

 较为常用的是/usr/bin/ansible和/usr/bin/ansible-playbook

 ansible-doc命令

• ansible-doc命令常用于获取模板块信息及其适用帮助，一般用法如下：

ansible-doc -l    ##获取全部模块信息
ansible-doc -s MOD_NAME    #获取指定模块的使用帮助

• ansible-doc的全部用法：

[root@localhost ~]# ansible-doc
usage: ansible-doc [-h] [--version] [-v] [-M MODULE_PATH]
...
optional arguments:--metadata-dump       **For internal testing only** Dump json metadata forall plugins.--playbook-dir BASEDIRSince this tool does not use playbooks, use this as asubstitute playbook directory.This sets the relativepath for many features including roles/ group_vars/etc.--version             show program's version number, config file location,configured module search path, module location,executable location and exit-F, --list_files      Show plugin names and their source files withoutsummaries (implies --list)##-M，指定模块的路径-M MODULE_PATH, --module-path MODULE_PATHprepend colon-separated path(s) to module library (default=~/.ansible/plugins/modules:/usr/share/ansible/plugins/modules)
##-h,显示命令参数API文档-h, --help            show this help message and exit##输出为json格式-j, --json            Change output into json format.
##-l，列出可用模块-l, --list            List available plugins##-s，显示剧本指定模块的用法-s, --snippet         Show playbook snippet for specified plugin(s)

 ansible命令

• ansible命令的具体格式如下

ansible <host-pattern> <-f forks> [-m module_name] [-a args]

• 如下

使用ansible -h来查看帮助-a,MODULE_ARGS     #模块的参数，如果执行默认COMMAND的模块，即是命令参数，如：“date”，"pwd"。
-k，--ask-pass    #ask for SSH password。登录密码，提示输入SSH密码而不是假设基于密钥的验证
--ask-pass    #ask for SSH。su切换密码
-K，--ask-sudo-pass    #ask for sudo password。提示密码使用sudo，sudo表示提权操作
--ask-vault-pass    #ask for vault password。 假设我们设定了加密的密码，则用该选项进行访问
-B SECONDS    #后台超时时间
-C    #模拟运行环境并且进行预运行，可以进行查错测试
-c CONNECTION    #连接类型使用
-f FORKS    #并行任务数，默认为5
-i INVENTORY    #指定主机清单的路径，默认为/etc/ansible/hosts
--list-hosts    #查看有哪些主机组
-m MODULE_NAME #执行模块的名字，默认使用command模块，所以如果只执行单一命令可以不用 -m 参数
-o    #压缩输出，尝试讲所有结果在一行输出，一般针对收集工具使用
-S    #用su命令
-R SU_USER #指定su的用户，默认为root用户
-s    #用sudo的命令
-U SUDO_USERSUDO    #指定sudo到哪个用户，默认为root用户
-T TIMEOUT    #指定ssh默认超时时间，默认为10s，也可以在配置文件中修改
-u REMOTE_USER #远程用户，默认为root用户
-v    #查看详细信息，同时支持 -vvv，-vvvv可以查看更加详细的信息

ansible配置公私钥

• 上面已经提到ansible是基于ssh协议实现管理主机的，所以ansible配置公私钥的方式与ssh协议的方式相同，具体操作步骤如下：

1.生产私钥
ssh-keygen
2.向被管理主机分发私钥
ssh-copy-id root@192.168.40.20
ssh-copy-id root@192.168.40.21