自动化运维工具Ansible

一、ansible 是什么？

　　ansible是新出现的自动化运维工具，基于Python开发，集合了众多运维工具（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，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目前已经已经被红帽官方收购，是自动化运维工具中大家认可度最高的，并且上手容易，学习简单。是每位运维工程师必须掌握的技能之一。

1、ansible 特点

1. 部署简单，只需在主控端部署Ansible环境，被控端无需做任何操作；
2. 默认使用SSH协议对设备进行管理；
3. 有大量常规运维操作模块，可实现日常绝大部分操作；
4. 配置简单、功能强大、扩展性强；
5. 支持API及自定义模块，可通过Python轻松扩展；
6. 通过Playbooks来定制强大的配置、状态管理；
7. 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；
8. 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。

2、ansible 架构图

　　上图中我们看到的主要模块如下：

Ansible：Ansible核心程序。
HostInventory：记录由Ansible管理的主机信息，包括端口、密码、ip等。
Playbooks：“剧本”YAML格式文件，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

3、ansible 任务执行模式

　　Ansible 系统由控制主机对被管节点的操作方式可分为两类，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)
  　　是Ansible主要管理方式，也是Ansible功能强大的关键所在。playbook通过多个task集合完成一类功能，如Web服务的安装部署、数据库服务器的批量备份等。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。

4、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， 最后等待执行返回的结果。

5、ansible 命令执行过程

1. 加载自己的配置文件，默认/etc/ansible/ansible.cfg；
2. 查找对应的主机配置文件，找到要执行的主机或者组；
3. 加载自己对应的模块文件，如 command；
4. 通过ansible将模块或命令生成对应的临时py文件(python脚本)， 并将该文件传输至远程服务器；
5. 对应执行用户的家目录的.ansible/tmp/XXX/XXX.PY文件；
6. 给文件 +x 执行权限；
7. 执行并返回结果；
8. 删除临时py文件，sleep 0退出；

二、ansible 配置详解

1、ansible 安装方式

　　ansible安装常用两种方式，yum安装和pip程序安装。下面我们来详细介绍一下这两种安装方式。

2、使用 pip（python的包管理模块）安装

　　首先，我们需要安装一个python-pip包，安装完成以后，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

3、使用 yum 安装

　　yum 安装是我们很熟悉的安装方式了。我们需要先安装一个epel-release包，然后再安装我们的 ansible 即可。

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

三、ansible 常用模块

1）主机连通性测试

　　我们使用ansible web -m ping命令来进行主机连通性测试，效果如下：

[root@server ~]# ansible web -m ping
192.168.37.122 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}
192.168.37.133 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}

　　这样就说明我们的主机是连通状态的。接下来的操作才可以正常进行。

2）command 模块

　　这个模块可以直接在远程主机上执行命令，并将结果返回本主机。
　

3）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。

[root@server ~]# ansible web -m shell -a 'cat /etc/passwd |grep "keer"'
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
keer:x:10001:1000:keer:/home/keer:/bin/sh

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
keer:x:10001:10001::/home/keer:/bin/sh

　　只要是我们的shell命令，都可以通过这个模块在远程主机上运行，这里就不一一举例了。

4）copy 模块

　　这个模块用于将文件复制到远程主机，同时支持给定内容生成文件和修改权限等。
　　其相关选项如下：

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，将源文件复制到的远程主机的绝对路径
backup　　　#当文件内容发生改变后，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，但内容不同时，设为"yes"，表示强制覆盖；设为"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

5）file 模块

　　该模块主要用于设置文件的属性，比如创建文件、创建链接文件、删除文件等。
　　下面是一些常见的命令：

force　　#需要在两种情况下强制创建软链接，一种是源文件不存在，但之后会建立的情况下；另一种是目标软链接已存在，需要先取消之前的软链，然后创建新的软链，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。后面必须跟上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
state　　#状态，有以下选项：

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，如果文件或目录已存在，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

6）fetch 模块

　　该模块用于从远程某主机获取（复制）文件到本地。
　　有两个选项：

dest：用来存放文件的目录
src：在远程拉取的文件，并且必须是一个file，不能是目录

7）cron 模块

　　该模块适用于管理cron计划任务的。
　　其使用的语法跟我们的crontab文件中的语法一致，同时，可以指定以下选项：

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

8）yum 模块

　　顾名思义，该模块主要用于软件的安装。
　　其选项如下：

name=　　#所安装的包的名称
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presentor latest。
disablerepo　　#临时禁止使用yum库。 只用于安装或更新时。
enablerepo　　#临时使用的yum库。只用于安装或更新时。

9）service 模块

　　该模块用于服务程序的管理。
　　其主要选项如下：

arguments #命令行提供额外的参数
enabled #设置开机启动。
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秒再启动。(定义在剧本中。)
state #有四种状态，分别为：started--->启动服务， stopped--->停止服务， restarted--->重启服务， reloaded--->重载配置

　　下面是一些例子：
① 开启服务并设置自启动

[root@server ~]# ansible web -m service -a 'name=nginx state=started enabled=true' 

　　可以看出，我们已经没有80端口了，说明我们的nginx服务已经关闭了。

10）user 模块

　　该模块主要是用来管理用户账号。
　　其主要选项如下：

comment　　# 用户的描述信息
createhome　　# 是否创建家目录
force　　# 在使用state=absent时, 行为与userdel –force一致.
group　　# 指定基本组
groups　　# 指定附加组，如果指定为(groups=)表示删除所有组
home　　# 指定用户家目录
move_home　　# 如果设置为home=时, 试图将用户主目录移动到指定的目录
name　　# 指定用户名
non_unique　　# 该选项允许改变非唯一的用户ID值
password　　# 指定用户密码
remove　　# 在使用state=absent时, 行为是与userdel –remove一致
shell　　# 指定默认shell
state　　# 设置帐号状态，不指定为创建，指定值为absent表示删除
system　　# 当创建一个用户，设置这个用户是系统用户。这个设置不能更改现有用户
uid　　# 指定用户的uid

11）group 模块

　　该模块主要用于添加或删除组。
　　常用的选项如下：

gid=　　#设置组的GID号
name=　　#指定组的名称
state=　　#指定组的状态，默认为创建，设置值为absent为删除
system=　　#设置值为yes，表示创建为系统组

12）script 模块

　　该模块用于将本机的脚本在被管理端的机器上运行。

[root@server ~]# ansible web -m shell -a 'cat /tmp/disk_total.log'
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
Tue Dec  5 15:58:21 CST 2017
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2        47G  4.4G   43G  10% /
devtmpfs        978M     0  978M   0% /dev
tmpfs           993M   84K  993M   1% /dev/shm
tmpfs           993M  9.1M  984M   1% /run
tmpfs           993M     0  993M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda3        47G   33M   47G   1% /app
/dev/sda1       950M  153M  798M  17% /boot
tmpfs           199M   16K  199M   1% /run/user/42
tmpfs           199M     0  199M   0% /run/user/0

13）setup 模块

　　该模块主要用于收集信息，是通过调用facts组件来实现的。
　　facts组件是Ansible用于采集被管机器设备信息的一个功能，我们可以使用setup模块查机器的所有facts信息，可以使用filter来查看指定信息。整个facts信息被包装在一个JSON格式的数据结构中，ansible_facts是最上层的值。
　　facts就是变量，内建变量 。每个主机的各种信息，cpu颗数、内存大小等。会存在facts中的某个变量中。调用后返回很多对应主机的信息，在后面的操作中可以根据不同的信息来做不同的操作。如redhat系列用yum安装，而debian系列用apt来安装软件。