一、Ansible简介

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是基于模块化开发的，ansible本身没有批量部署的能力。真正具有批量部署能力的是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/agent，因为ansible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，是自动化运维工具中大家认可度最高的，并且容易上手，学习简单。是每位运维工程师必须掌握的技能之一。

Ansible特点

• 部署简单：只需要在主控机端部署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；
• 有大量常规运维操作模块，可实现日常绝大部分操作；
• 配置简单、功能强大、扩展性强；
• 支持API及自定义模块，可通过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。
• playbook：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。
• CoreModule：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。
• Connection Plugins：连接插件，Ansible和Host通信使用

二、Ansible任务执行

Ansible任务执行模式

Ansible系统由控制主机对被管理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主要管理模式，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。可以简单的把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，最后等待执行返回的结果

Ansible命令执行过程

• 加载自己的配置文件/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；
• 对应执行用户家目录的.ansible/tmp/XXX/XXX.py；
• 给文件 +x 执行权限；
• 执行并返回结果；
• 删除临时py文件，sleep 0退出。

三、Ansible配置详解

Ansible安装方式

Ansible安装常用有两种方式，yum安装和pip程序安装。下面来介绍下这两种安装方式。

pip安装

首先，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，具体操作如下：

# yum install python-pip
# yum install ansible

yum安装

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

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

ansible程序结构

安装目录如下（yum安装）：

• 配置问价目录：/etc/ansible
• 执行文件目录：/usr/bin
• Lib库依赖目录：/usr/lib/pythonX.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配置文件查找顺序

ansible与我们其它的服务在这一点上有很大不同，这里的配置文件是从很多个地方找的，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配置文件

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

inventory = /etc/ansible/hosts	        #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（：）隔开就可以
forks = 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		        #指定连接被管节点的管理端口，默认为22端口，建议修改，能够更加安全
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.log		#指定一个存储ansible日志的文件（默认不记录日志）

ansible主机清单

在配置文件中，我们提到了资源清单，这个清单就是我们的主机清单，里面保存的是一些ansible需要连接管理的主机列表。我们可以来看看他的定义方式：

1、直接指明主机地址或主机名
        ## green.example.com#
	# blue.example.com#
	# 192.168.100.1
	# 192.168.100.10

2、定义一个主机组[组名]把地址或主机名加进去
	[mysql_test]
	192.168.253.159
	192.168.253.160
	192.168.253.153

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的管理来说就很轻松方便了。
我们可以根据实际情况来配置我们的主机列表，具体操作如下：

[ ~]# vim /etc/ansible/hosts
	[web]
	192.168.37.122
	192.168.37.133

四、ansible常用命令

ansible命令集

• /usr/bin/ansible：Ansibe 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/上传优秀代码或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，对运维的架构能力要求较高）
• /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
  　其中，我们比较常用的是/usr/bin/ansible和/usr/bin/ansible-playbook。

ansible-doc命令

ansible-doc 命令常用于获取模块信息及其使用帮助，一般用法如下：

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

我们也可以查看一下ansible-doc的全部用法：

[ ~]# ansible-doc
Usage: ansible-doc [options] [module...]

Options:
  -h, --help            show this help message and exit　　# 显示命令参数API文档
  -l, --list            List available modules　　         #列出可用的模块
  -M MODULE_PATH, --module-path=MODULE_PATH　　            #指定模块的路径
                        specify path(s) to module library (default=None)
  -s, --snippet         Show playbook snippet for specified module(s)　　#显示playbook制定模块的用法
  -v, --verbose         verbose mode (-vvv for more, -vvvv to enable　　 # 显示ansible-doc的版本号查看模块列表：
                        connection debugging)
  --version             show program‘s version number and exit

我们可以来看一下，以mysql相关的为例：

[ ~]# ansible-doc -l |grep mysql
mysql_db                           Add or remove MySQL databases from a remote...
mysql_replication                  Manage MySQL replication                   
mysql_user                         Adds or removes a user from a MySQL databas...
mysql_variables                    Manage MySQL global variables      
[ ~]# ansible-doc -s mysql_user

ansible命令详解

命令的具体格式如下：

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

也可以通过ansible -h来查看帮助，下面我们列出一些比较常用的选项，并解释其含义：

-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”等等
-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-su-pass	        #ask for su password。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	#后台运行超时时间
-C	        #模拟运行环境并进行预运行，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，所以如果是只执行单一命令可以不用 -m参数
-o	        #压缩输出，尝试将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 命令
-U SUDO_USER	#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可查看更详细信息

ansible配置工私钥

上面我们已经提到过ansible是基于ssh协议实现的，所以其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.生成私钥
[ ~]# ssh-keygen 

#2.向主机分发私钥
[ ~]# ssh-copy-id 
[ ~]# ssh-copy-id

这样的话，就可以实现无密码登录，我们的实验过程也会顺畅很多。
注意，如果出现报错：-bash: ssh-copy-id: command not found,那么就证明我们需要安装一个包：

那么就证明我们需要安装一个包：

五、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：

[ ~]# 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。
举例如下：

[ ~]# ansible web -m command -a ‘ss -ntl‘
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
State      Recv-Q Send-Q Local Address:Port               Peer Address:Port              
LISTEN     0      128          *:111                      *:*                  
LISTEN     0      5      192.168.122.1:53                       *:*                  
LISTEN     0      128          *:22                       *:*                  
LISTEN     0      128    127.0.0.1:631                      *:*                  
LISTEN     0      128          *:23000                    *:*                  
LISTEN     0      100    127.0.0.1:25                       *:*                  
LISTEN     0      128         :::111                     :::*                  
LISTEN     0      128         :::22                      :::*                  
LISTEN     0      128        ::1:631                     :::*                  
LISTEN     0      100        ::1:25                      :::*                  

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
State      Recv-Q Send-Q Local Address:Port               Peer Address:Port              
LISTEN     0      128          *:111                      *:*                  
LISTEN     0      128          *:22                       *:*                  
LISTEN     0      128    127.0.0.1:631                      *:*                  
LISTEN     0      128          *:23000                    *:*                  
LISTEN     0      100    127.0.0.1:25                       *:*                  
LISTEN     0      128         :::111                     :::*                  
LISTEN     0      128         :::22                      :::*                  
LISTEN     0      128        ::1:631                     :::*                  
LISTEN     0      100        ::1:25                      :::*

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"<",">","|",";","&"工作（需要使用（shell）模块实现这些功能）。注意，该命令不支持|管道命令。下面来看看该模块下常用的几个命令：

chdir　　　　　　 # 在执行命令之前，先切换到该目录
executable       # 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

接着来看看这些命令执行的效果

[ ~]# ansible web -m command -a ‘chdir=/data/ ls‘  #先切换到 /data/ 目录，再执行"ls"命令
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
aaa.jpg
fastdfs
mogdata
tmp
web
wKgleloeYoCAMLtZAAAWEekAtkc497.jpg

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
aaa.jpg
fastdfs
mogdata
tmp
web
wKgleloeYoCAMLtZAAAWEekAtkc497.jpg

[ ~]# ansible web -m command -a ‘creates=/data/aaa.jpg ls‘ #如果/data/aaa.jpg存在，则不执行“ls”命令
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
skipped, since /data/aaa.jpg exists

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
skipped, since /data/aaa.jpg exists

[ ~]# ansible web -m command -a ‘removes=/data/aaa.jpg cat /data/a‘		#如果/data/aaa.jpg存在，则执行“cat /data/a”命令
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
hello

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
hello

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。

[ ~]# 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

6) fetch模块

7) cron模块

8) yum模块

9) service模块

10) user模块

11) group模块

12) script模块

13) setup模块