Ansible自动化运维的安装及常用模块解释

女爷i 2021-11-09 12:10 351阅读 0赞

**（一）前言：**

Ansible是今年来越来越火的一款开源运维自动化工具，通过Ansible可以实现运维自动化，提高运维工程师的工作效率，减少人为失误。Ansible通过本身集成的非常丰富的模块可以实现各种管理任务，其自带模块超过上千个。更为重要的是，它操作简单，但提供的功能又非常丰富，在运维领域，几乎可以做任何事。

> Ansible自2012年发布以来，很快在全球流行，其特点如下：
> 
>  *  Ansible基于Python开发，运维工程师对其二次开发相对比较容易；
>  *  Ansible丰富的内置模块，几乎可以满足一切要求；
>  *  管理模式非常简单，一条命令可以影响上千台主机；
>  *  无客户端模式，底层通过SSH通信；

我们可以通过四种方式和Ansible交互，我这里只研究了其中两种方式，应付日常工作足够了。分别如下：

*  Ad-Hoc命令集：user直接通过Ad-Hoc命令集调用Ansible工具集来完成任务。
 *  playbooks：user预先编写好ansible playbooks，通过执行playbooks中预先编排好的任务集，按序执行任务。

**1、Ansible工作集：**  
Ansible工作集包含inventory、Modules、Plugins和API，其中，inventory（清单）用来管理设备列表，可以通过分组实现，对组的调用直接影响组内的所有主机；modules是各种执行模块，几乎所有的管理任务都是通过模块执行的；plugins提供了各种附加功能；API为编程人员提供一个接口，可以基于此做Ansible的二次开发。

Ansible可以通过单条命令或者配置文件来对多台主机进行控制及更改，下面将从安装及配置依次写出来。

**2、playbook配置文件**  
playbook配置文件使用YAML语法，具有简洁明了、结构清晰等特点。playbook配置文件类似于shell脚本，是一个YAML格式的文件，用于保存针对特定需求的任务列表。上面介绍的ansible命令虽然可以完成各种任务，但是当配置一些复杂任务时，逐条输入就显得效率非常低下了。更有效的方案是在playbook配置文件中放置所有的任务代码，利用ansible-playbook命令执行该文件，可以实现自动化运维。YAML文件的扩展名通常为.yaml或.yml。

**（二）Ansible的安装及配置**

通过一个简单的环境把Ansible的配置及安装写下来，环境如下：  
![Ansible自动化运维的安装及常用模块解释][Ansible]  
最终效果：可以通过Ansible server来控制server 1和server 2。

**一、部署前工作：**

1、若采用本地yum仓库安装，请下载我提供的[本地yum仓库][yum]，提取码：buqy ，我提供的是Ansible 2.3.1.0版本。  
2、若本机可上网，也可以直接将yum仓库指向互联网，可以安装Ansible 2.4.x.x版本。  
3、默认采用TCP 22进行与客户机进行通信，若有更改，需自行设置防火墙，我这里为了方便，直接关闭了防火墙。

**二、安装Ansible（二选一即可）：**

1、采用互联网yum仓库的安装方式：

[root@ansible ~]# yum clean all         #清除yum缓存
    [root@ansible ~]# yum -y install ansible             #安装Ansible
    [root@ansible ~]# ansible --version                  #可以查看到此信息，说明安装成功
    ansible 2.4.2.0
      config file = /etc/ansible/ansible.cfg
             .............................

2、采用我提供的本地yum仓库安装方式：

[root@ansible yum.repos.d]# mount /dev/cdrom /media         #挂载我提供的ISO文件
    mount: /dev/sr0 写保护，将以只读方式挂载
    [root@ansible yum.repos.d]# cat /etc/yum.repos.d/a.repo       
    #删除或移动原有yum配置文件，并编写本地yum文件：
    [fd]
    baseurl=file:///media
    gpgcheck=0
    [root@ansible yum.repos.d]# yum clean all          #清除yum缓存
    [root@ansibleyum.repos.d]# yum -y install ansible             #安装Ansible
    [root@ansible yum.repos.d]# ansible --version              #可以查看到此信息，说明安装成功
    ansible 2.3.1.0
      config file = /etc/ansible/ansible.cfg
               .....................

我这里采用了互联网yum仓库进行安装，即ansible 2.4.2.0。

安装已经完成，但是若要正常的使用Ansible，还需要解决一个问题，就是在控制多台主机时，若要每执行一次命令或脚本都要输入一次对端密码的话，显得就很鸡肋，所以还需要创建SSH免交互登录，如下：

以下操作都在Ansible服务器进行：

[root@ansible ~]# ssh-keygen -t rsa             #在Ansible服务器生成密钥对，执行后默认一直按回车即可
    Generating public/private rsa key pair.
    Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):         #默认按回车
    Enter passphrase (empty for no passphrase):             #默认按回车
    Enter same passphrase again:                        #默认按回车
    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:                                           #默认按回车
    SHA256:zhd2++KvByxFPE4ZKmDdmTHp6cjsuIEz5M26QrkBfes root@ansible
    The key's randomart image is:                     #默认按回车
    +---[RSA 2048]----+
    |      o. .o*.o   |
    |     . .. =o*    |
    | .      ...= .   |
    |. . .    .o o    |
    | . o.. oSooo.    |
    |  +o.+ o+.ooo.   |
    | . += +oo ....   |
    |  o E+....  ...  |
    |   .o...   .o=o  |
    +----[SHA256]-----+
    #至此密钥对已经生成了，隐藏存在当前用户的宿主目录下。
    [root@ansible ~]# ls -a | grep ssh        #查看
    .ssh
    [root@ansible ~]# cd .ssh
    [root@ansible .ssh]# ls       #查看.ssh目录下的文件，有公钥和私钥
    id_rsa  id_rsa.pub  known_hosts
    [root@ansible ~]# ssh-copy-id root@192.168.1.2            #复制公钥到主机192.168.1.2
    root@192.168.1.2's password:              #输入主机1.2的root用户密码
    [root@ansible ~]# ssh-copy-id root@192.168.1.3            #复制公钥到主机192.168.1.3
    root@192.168.1.3's password:                 #输入主机1.3的root用户密码
    #在实际生产环境中，不会使用root身份，更改一下复制公钥时指定的用户即可。
    [root@ansible ~]# ssh 192.168.1.2           #测试是否可以免密码登录
    Last login: Tue Jul 23 08:11:39 2019 from 192.168.1.88
    [root@server1 ~]# exit              #退出192.168.1.2的shell环境
    [root@ansible ~]# ssh 192.168.1.3                #测试是否可以免密码登录
    Last login: Tue Jul 23 08:43:16 2019 from 192.168.1.88
    [root@server 2 ~]# exit           #退出192.168.1.3的shell环境

**三、Ansible配置：**

inventory是Ansible管理主机信息的配置文件，相当于系统的hosts文件功能，默认存放在/etc/ansible/hosts，在hosts文件中，通过分组来组织设备，Ansible通过inventory来定义主机和分组，若不使用默认的/etc/ansible/hosts，可以通过`ansible -i 新的inventory路径` 来指定inventory，我这里直接采用默认的路径。

1、以分组的方式添加需要管理的主机：

正是管理之前，首先要编写hosts文件，因为Ansible通过将设备列表以分组的方式添加hosts文件来实现对设备的管理。hosts文件中，\[ \]包含的是组名，设备列表支持域名及IP地址，默认情况下，通过访问22端口（SSH）来管理设备，若目标主机使用了非默认的SSH端口，还可以在主机名称之后使用冒号加端口号标明，以行为分隔单位，也支持通配符。

[root@ansible ~]# vim /etc/ansible/hosts            #编辑清单文件，在文件末尾写入以下内容
                    .....................             #省略部分内容   
    [web]              #定义一个名为web的分组，下面是web组中的主机
    192.168.1.2
    192.168.1.3
    [test01]            #定义一个名为test01的分组，下面是test01组中的主机
    www.warrent.com:222         #若目标主机使用了非默认的SSH端口，可以在域名后面加端口号来指定
    ljz[2:5].test.com       #[2:5]表示2~5之间的所有数字，如ljz2.test.com、ljz3.test.com .......的所有主机
    192.168.1.4:66               #IP地址后面也可以指定非默认的端口号
    #将需要管理的主机写入后，保存退出即可。注意，该文件中包含一个隐含的分组“all”，表示所有主机。

配置完成后，可以针对hosts定义的组进行远程操作，也可以针对组中所指定的某一个或者多个主机操作，如下：

[root@ansible ~]# ansible web -m command -a "systemctl status httpd" --limit "192.168.1.2"
    #查看web组中的192.168.1.2主机httpd服务的状态
    192.168.1.2 | FAILED | rc=3 >>
    ● httpd.service - The Apache HTTP Server
       Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd. preset: disabled)
       Active: inactive (dead)
         Docs: man:httpd(8)
               man:apachectl(8)non-zero return code
    #也可以这样：
    [root@ansible ~]# ansible 192.168.1.2 -m command -a "systemctl status httpd"
    192.168.1.2 | FAILED | rc=3 >>
    ● httpd.service - The Apache HTTP Server
       Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd. preset: disabled)
       Active: inactive (dead)
         Docs: man:httpd(8)
               man:apachectl(8)non-zero return code
    [root@ansible ~]# ansible 192.168.1.* -m command -a "systemctl status httpd"
    #查询192.168.1.0这个网段所有主机的httpd服务状态
    192.168.1.2 | FAILED | rc=3 >>
         .................
    192.168.1.3 | FAILED | rc=3 >>
         .................

**四、Ansible命令：**

[root@ansible ~]#ansible   #输入ansible后，连续按两下tab键，可以查看ansible所有相关命令
    ansible               ansible-doc           ansible-playbook-2
    ansible-2             ansible-doc-2         ansible-playbook-2.7
    ansible-2.7           ansible-doc-2.7       ansible-pull
                    ..........................

**命令1、ansible：**

ansible是生产环境中使用非常频繁的命令之一，主要应用在以下场景：

*  临时性的维护，没有规律，临时需要做的任务，也称为非固化需求。
 *  临时一次性操作。
 *  二次开发接口调用。

> ansible可用的选项如下：
> 
>  *  \-v：输出详细的执行过程信息，可以得到执行过程所有的信息。
>  *  \-i PATH：指定inventory信息，默认为/etc/ansible/hosts。
>  *  \-f：并发线程数，默认为5个线程。
>  *  \--private-key=PRIVATE\_KEY\_FILE:指定密钥文件。
>  *  \-m：指定执行使用的模块。
>  *  \-M：指定模块的存放路径，默认为/usr/share/ansible，也可以通过ANSIBLE\_LIBRARY来设定默认路径。
>  *  \-a：指定模块参数。
>  *  \-u：指定远程主机以哪个用户运行命令。
>  *  \-l：限制运行主机，等同于“--limit”。
>  *  \--list-hosts：列出符合条件的主机列表，不执行任何命令。

用法示例1（需要提前在/etc/ansible/hosts文件中定义web组）：

[root@ansible ~]# ansible all -f 5 -m ping          
    192.168.1.3 | SUCCESS => {
        "changed": false, 
        "ping": "pong"
    }
    192.168.1.2 | SUCCESS => {
        "changed": false, 
        "ping": "pong"
    }

用法示例2：

[root@ansible ~]# ansible web --list                        #列出web组所有的主机列表
      hosts (2): 
        192.168.1.2
        192.168.1.3
    #以上表示web中包含两个主机，分别是1.2和1.3

用法示例3：

[root@ansible ~]# ansible web -m command -a "df -hT"        #显示web组中主机的磁盘使用情况
    192.168.1.2 | SUCCESS | rc=0 >>
    文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/mapper/centos-root xfs        50G  5.8G   45G   12% /
    devtmpfs                devtmpfs  895M     0  895M    0% /dev
                              ............................            #省略部分
    
    192.168.1.3 | SUCCESS | rc=0 >>
    文件系统            类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/mapper/cl-root xfs        17G  5.5G   12G   33% /
    devtmpfs            devtmpfs  897M     0  897M    0% /dev
    tmpfs               tmpfs     912M   84K  912M    1% /dev/shm
                              ............................            #省略部分

ansible的返回结果非常友好，一般会用三种颜色来表示执行结果：红色、绿色和橘yellow（那个颜色被和谐了）。其中红色代表执行过程中有异常；橘yellow表示命令执行后目标有状态变化；绿色表示执行成功且没有对目标主机做修改。

**命令2、ansible-doc：**

ansible-doc用来查询ansible模块文档的说明，类似于man命令，针对每个模块都有详细的用法说明及应用案例介绍。

[root@ansible ~]# ansible-doc -l | wc -l                  #列出支持的模块
    1378               #支持的模块有1378个
    [root@ansible ~]# ansible-doc ping             #查询ping模块的说明信息
    > PING    (/usr/lib/python2.7/site-packages/ansible/modules/system/ping.py)
    
            A trivial test module, this module always returns `pong' on
            successful contact. It does not make sense in playbooks, but
            it is useful from /usr/bin/ansible' to verify the ability to
                                 ................#省略部分内容

**命令3、ansible-playbook：**  
ansible-playbook是日常应用中使用率最高的命令，类似于Linux中的sh或source命令，用来执行系列任务。其工作机制是：通过读取预先编写好的playbook文件实现集中处理任务。ansible-playbook命令后跟yml格式的playbook文件，playbook文件存放了要执行的任务代码，命令使用方式如下（playbook.yml文件需要提前编写好，最好指定playbook.yml的绝对路径）：

[root@ansible ~]# ansible-playbook playbook.yml

**命令4、ansible-console：**  
ansible-console是ansible为我们提供的一款交互式工具，类似于Windows中的cmd及Linux中的shell。可以在ansible-console虚拟出来的终端上像shell一样使用ansible内置的各种命令，这为习惯于shell交互方式的用户提供了良好的使用体验，所有的操作与shell类似，而且支持tab键补全。具体操作如下：

[root@ansible ~]# ansible-console          #连接交互式工具
    Vault password:         #ansible 2.4.2.0会提示输入一个密码，随便输入后按回车即可，不允许空值
    Welcome to the ansible console.
    Type help or ? to list commands.
    
    root@all (2)[f:5]$ cd web         #切换到web组
    root@web (2)[f:5]$ list     #列出组中主机
    192.168.1.2
    192.168.1.3
    root@web (2)[f:5]$ ifconfig ens33         #查询每个主机的网卡信息
    root@web (2)[f:5]$ exit           #退出ansible-console环境

**五、Ansible中自带的模块介绍：**

**1、command模块：**

> command模块在远程主机执行命令，不支持管道，重定向等shell特性，其余和shell类似，常用参数如下：
> 
>  *  chdir：在远程主机上运行命令前需要提前进入的目录。
>  *  creates：在命令运行时创建一个文件，如果文件已经存在，则不会执行创建任务。
>  *  removes：在命令运行时移除一个文件，如果文件不存在，则不会执行移除任务。
>  *  executeble：指明运行命令的shell程序。

[root@ansible ~]# ansible all -m command -a "chdir=/home ls ./"
    #在所有主机上运行“ls ./”命令，运行前切换至/home目录下。

**2、shell模块（相当于万能模块，可以执行大多数命令）：**

shell模块在远程主机执行命令，相当于调用远程主机的shell进程，然后在shell下打开一个子shell运行命令。和command模块的区别是它支持shell特性，如管道符、重定向等。

**3、copy模块：**

> copy模块用于复制指定主机文件到远程主机的位置，常见参数如下：
> 
>  *  src：指出源文件路径，可以使用相对路径和绝对路径。支持直接指定目录，如果源是目录，则目标也要是目录。
>  *  dest：指出复制文件的目标目录位置，使用绝对路径，支持直接指定目录。如果源是目录，则目标也要是目录，如果目标已经存在，则会覆盖原有内容。
>  *  mode：指出复制时，目标文件的权限，可选。
>  *  owner：指出复制时，目标文件的属主，可选。
>  *  group：指出复制时，目标文件的属组，可选。
>  *  content：指出复制到目标主机上的内容，不能与src一起使用，相当于复制content指明的数据到目标文件中。

[root@ansible ~]# ansible web -m copy -a "src=/etc/hosts dest=/tmp/ mode=777 owner=nobody group=root"
    #将本机的/etc/hosts文件复制到web组中的主机，并指定权限为777，属主为nobody，属组为root。

**4、hostname模块：**

> hostname模块用于管理主机名，常用参数如下：
> 
>  *  name：指明主机名。

[root@ansible ~]# ansible 192.168.1.2 -m hostname -a "name=web1"
    #将主机192.168.1.2的主机名改为web1
    192.168.1.2 | SUCCESS => {
        ansible_facts: {
            ansible_domain: , 
            ansible_fqdn: web1, 
            ansible_hostname web1 
            ansible_nodename: web1
        }, 
        changed: true
        name: web1
    }
    [root@server1 ~]# hostname       #在192.168.1.2主机上查看
    web1
    [root@server1 ~]# cat /etc/hostname                  #在192.168.1.2主机上查看
    web1
    #更改主机名后需重启才可使新的主机名生效。

**5、yum模块：**

> yum模块基于yum机制，对远程主机管理程序包，常用参数如下：
> 
>  *  name：程序包的名称，可以带上版本号。若不指明版本，则默认安装最新版本。
>  *  state=present | latest | absent：指明对程序包执行的操作，present表示安装程序包，latest表示安装最新版本的程序包，absent表示卸载程序包。
>  *  disablerepo：在用yum安装时，临时禁用某个仓库的ID。
>  *  enablerepo：在用yum安装时，临时启用某个仓库的ID。
>  *  conf\_file：yum运行时的配置文件，而不是使用默认的配置文件。
>  *  diable\_gpg\_check=yes | no：是否启用完整性校验功能。

[root@ansible ~]# ansible web -m yum -a "name=httpd state=present"

**6、Service模块：**

> Service模块用来管理远程主机上的服务的模块，常见参数如下：
> 
>  *  name：被管理的服务名称。
>  *  state=started | stopped | restarted | reloaded：动作包含启动、关闭、重启及重新加载配置文件。
>  *  enabled=yes | no：表示是否设置该服务开机自启动。
>  *  runlevel：如果设定了enabled开机自启动，则要定义在那些运行目标下自动启动，如2/3/4/5。

[root@ansible ~]# ansible web -m service -a "name=httpd state=started enabled=yes"
    #启动httpd服务，并设置为开机自启动。

**7、user模块：**

> user模块用于管理远程主机上的用户账号，常见参数如下：
> 
>  *  name：必须参数，账号名称。
>  *  state=present | absent：创建或删除账号，present表示创建，absent表示删除。
>  *  system=yes | no：是否为系统账户。
>  *  uid：用户UID。
>  *  group：用户的基本组。
>  *  groups：用户的附加组。
>  *  shell：默认使用的shell。
>  *  home：用户的家目录。
>  *  move\_home=yes | no：如果设置的家目录已经存在，是否将已存在的家目录进行移动。
>  *  password：用户的密码。
>  *  comment：用户的注释信息。
>  *  remove=yes | no：当state=absent时，是否要删除用户的家目录。

[root@ansible ~]# ansible web -m user -a 'name=user1 system=yes uid=501 group=root groups=sshd shell=/sbin/nologin home=/home/user1 password=user1 comment="test user"'
    #创建一个名为user1的用户
    [root@ansible ~]# ansible web -m user -a "name=user1 remove=yes state=absent"
    #删除刚才创建的user1用户

**8、group模块：**

> group模块用于管理组，用于新建或删除组，常用参数如下：
> 
>  *  gid：指定组的gid
>  *  name：指定组的name
>  *  state=present | absent：创建或删除
>  *  system=yes | no：是否为系统组

[root@ansible ~]#  ansible web -m group -a 'name=test gid=300 state=present system=yes'
    #创建gid为300，组名为test的系统组。
    [root@ansible ~]#  ansible web -m group -a 'name=test gid=300 state=absent system=yes'
    #删除刚刚创建的组。

**9、mount模块：**

> mount模块用于挂载文件系统，常用参数如下：
> 
>  *  src：要挂载的设备或文件系统
>  *  name：指定挂载点
>  *  fstype：指定文件系统类型
>  *  ots=w | r | o ：设置文件读写类型，可组合使用。
>  *  state=present | absent | mounted | unmounted：present表示只修改fstab文件中的配置，不自动创建挂载点，而且不挂载；absent表示删除挂载点，修改fstab文件；mounted：自动创建挂载点并挂载，添加自动挂载(fstab)；unmounted：只卸载，不删除挂载点，不修改fstab文件。

[root@an..~]# ansible web -m mount -a 'name=/warrent src=/dev/cdrom fstype=iso9660 state=mounted'
    #挂载iso镜像到/warrent目录下,并设置开机自动挂载。
    [root@ansible ~]#  ansible web -m mount -a 'name=/warrent state=absent'
    #卸载ISO镜像，并删除挂载点，删除开机自动挂载。
    [root@an..~]# ansible web -m mount -a "path=/mnt/data src=/dev/sdb1 fstype=xfs ots=wr state=mounted"
    #注：mount已经使用path代替了原来的name参数，但是name参数还是可以使用的。

**10、cron模块：**

> cron模块用来管理计划任务，常用参数如下：
> 
>  *  name:指定计划任务描述，必填
>  *  job：要执行的任务
>  *  user：运行计划任务的用户
>  *  执行时间：  
>     minute：0-59，默认为 \*  
>     hour：0-23，默认为 \*  
>     day：1-31，默认为 \*  
>     month：1-12，默认为 \*  
>     weekday：1-7，默认为 \*
>  *  state=present | absent：present表示添加计划任务；absent表示删除计划任务。

[root@ansible ~]# ansible web -m cron -a 'name=test user=root minute=*/2 job="echo test >> /tmp/warrent.txt" state=present'
    #添加一个计划任务测试一下
    [root@ansible ~]# ansible web -m shell -a "crontab -l"                #查看创建的任务计划
    192.168.1.2 | SUCCESS | rc=0 >>
    #Ansible: test
    */2 * * * * echo test >> /tmp/warrent.txt
    
    192.168.1.3 | SUCCESS | rc=0 >>
    #Ansible: test
    */2 * * * * echo test >> /tmp/warrent.txt

**11、 script模块：**

功能：在远程主机上执行主控端的脚本，相当于scp+shell组合。

用法如下：

[root@ansible ~]#ansible web -m script -a "/home/test.sh"

模块的举例就写这么多了吧，关于playbook配置文件的使用请参考：[ansible自动运维工具之ansible-playbook详解][ansible_ansible-playbook]

[Ansible]: https://s1.51cto.com/images/blog/201907/23/3e5b594117a3e97aba7c588ad2262daa.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[yum]: https://pan.baidu.com/s/19l62zQWwJLsi4gM_w8c9cA
[ansible_ansible-playbook]: https://blog.51cto.com/14154700/2422908