第三十六天：Ansible安装和常见问题

一、自动化运维应用场景

1、运维职业发展路线

2、企业实际应用场景分析

DEV开始环境-》测试环境-》预发布环境-》发布环境-》生产环境-》灰度环境

3、常见自动化运维工具

Ansible：python，Agentless，中小型应用环境

Saltstack：python，一般需部署agent，执行效率更高

Puppet：ruby, 功能强大，配置复杂，重型，适合大型环境

Fabric：python，agentless

Chef：ruby，国内应用少

Cfengine

func

二、Ansible 介绍和架构

公司计划在年底做一次大型市场促销活动，全面冲刺下交易额，为明年的上市做准备。公司要求各业务组对年底大促做准备，运维部要求所有业务容量进行三倍的扩容，并搭建出多套环境可以供开发和测试

人员使用，运维老大为了在年底有所表现，要求运维部门同学尽快实现，当你接到这个任务时，有没有更快的解决方案？

1、Ansible 发展史 

作者：Michael DeHaan（ Cobbler 与 Func 作者）

Ansible 的名称来自科幻小说《安德的游戏》中跨越时空的即时通信工具，使用它可以在相距数光年的距离，远程实时控制前线的舰队战斗

2012-03-09，发布0.0.1版，2015-10-17，Red Hat宣布1.5亿美元收购

官网：https://www.ansible.com/

官方文档：https://docs.ansible.com/

2、Ansible 功能

批量执行远程命令,可以对远程的多台主机同时进行命令的执行

批量安装和配置软件服务，可以对远程的多台主机进行自动化的方式配置和管理各种服务

编排高级的企业级复杂的IT架构任务, Ansible的Playbook和role可以轻松实现大型的IT复杂架构

提供自动化运维工具的开发API, 有很多运维工具,如jumpserver就是基于 ansible 实现自动化管理功能

3、Ansible 特点

（1）优点

　　功能丰富的模块：提供了多达数千个的各种功能的模块,完成特定任务只需调用特定模块即可，还支持自定义模块，可使用任何编程语言写模块

　　使用和部署简单: 无需安装专用代理软件,基于python和SSH(默认已安装)实现

　　安全: 基于OpenSSH实现安全通讯无需专用协议

　　幂等性：一个任务执行1遍和执行n遍效果一样，不因重复执行带来意外情况,此特性和模块有关

　　支持playbook编排任务，YAML格式，编排任务，支持丰富的数据结构

　　较强大的多层解决方案 Role

　　Python语言实现, 基于Paramiko（python对ssh的实现），PyYAML，Jinja2（模板语言）三个关键模块

　　属于红帽(IBM)公司产品,背景强大,未来发展前景光明

（2）缺点 

　　如果管理的主机较多时,执行效率不如saltstack高

　　当前还不支持像MySQL数据库一样的事务回滚

4、Ansible 架构

（1）Ansible 组成

组合INVENTORY、API、MODULES、PLUGINS的绿框，为ansible命令工具，其为核心执行工具 

 

　　INVENTORY：Ansible管理主机的清单文件,默认为 /etc/ansible/hosts

　　MODULES：Ansible执行命令的功能模块，多数为内置核心模块，也可自定义

　　PLUGINS：模块功能的补充，如连接类型插件、循环插件、变量插件、过滤插件等，该功能不常用

　　API：供第三方程序调用的应用程序编程接口

（2）Ansible 命令执行来源

　　USER 普通用户，即SYSTEM ADMINISTRATOR

　　PLAYBOOKS：任务剧本（任务集），编排定义Ansible任务集的配置文件，由Ansible顺序依次执行，通常是JSON格式的YML文件

　　CMDB（配置管理数据库） API 调用

　　PUBLIC/PRIVATE CLOUD API调用

　　USER-> Ansible Playbook -> Ansibile 

（3）注意事项

　　执行ansible的主机一般称为管理端, 主控端，中控，master或堡垒机

　　主控端Python版本需要2.6或以上

　　被控端Python版本小于2.4，需要安装python-simplejson

　　被控端如开启SELinux需要安装libselinux-python

　　windows 不能做为主控端,只能做为被控制端

二、Ansible 安装和常见模块

1、Ansible 安装

ansible的安装方法有多种

官方文档 

https://docs.ansible.com/ansible/latest/installation_guide/intro_installation.html
https://docs.ansible.com/ansible/latest/installation_guide/index.html

下载 

https://releases.ansible.com/ansible/

pip 下载 

https://pypi.org/project/ansible/

（1）包安装方式

#CentOS 的EPEL源的rpm包安装
[root@centos ~]#yum install ansible
#ubuntu 安装
[root@ubuntu ~]#apt -y install ansible

（2）pip 安装 

pip 是安装Python包的管理器，类似 yum

范例: 在rocky8上通过pip3安装ansible

[root@rocky8 ~]#yum -y install python39 rust
[root@rocky8 ~]#pip3 install ansible
[root@rocky8 ~]#ansible --version

[root@rocky8 ~]#yum -y install python38 python38-pip
[root@rocky8 ~]#pip3 install --upgrade pip -i https://pypi.douban.com/simple
[root@rocky8 ~]#pip3 install ansible -i https://pypi.douban.com/simple/
[root@rocky8 ~]#ansible --version

2、Ansible 相关文件

（1）Ansible 配置文件列表

/etc/ansible/ansible.cfg 主配置文件，配置ansible工作特性,也可以在项目的目录中创建此文件,当前目录下如果也有ansible.cfg,则此文件优先生效,建议每个项目目录下,创建独有的ansible.cfg文件

/etc/ansible/hosts 主机清单

/etc/ansible/roles/ 存放角色的目录 

（2）Ansible 主配置文件

Ansible 的配置文件可以放在多个不同地方,优先级从高到低顺序如下 

ANSIBLE_CONFIG #环境变量,注意:指定目录下的ansible.cfg文件必须存在才能生效
./ansible.cfg   #当前目录下的ansible.cfg,一般一个项目对应一个专用配置文件,推荐使
用
~/.ansible.cfg #当前用户家目录下的.ansible.cfg
/etc/ansible/ansible.cfg  #系统默认配置文件

Ansible 的默认配置文件 /etc/ansible/ansible.cfg ,其中大部分的配置内容无需进行修改

[defaults]
#inventory     = /etc/ansible/hosts #主机列表配置文件
#library = /usr/share/my_modules/ #库文件存放目录
#remote_tmp = $HOME/.ansible/tmp #临时py命令文件存放在远程主机目录
#local_tmp     = $HOME/.ansible/tmp #本机的临时命令执行目录
#forks         = 5   #默认并发数
#sudo_user     = root #默认sudo 用户
#ask_sudo_pass = True #每次执行ansible命令是否询问ssh密码
#ask_pass     = True   
#remote_port   = 22
#host_key_checking = False     #检查对应服务器的host_key，建议取消此行注释,实现第一次连
接自动信任目标主机
#log_path=/var/log/ansible.log #日志文件，建议启用
#module_name = command   #默认模块，可以修改为shell模块
[privilege_escalation] #普通用户提权配置
#become=True
#become_method=sudo
#become_user=root
#become_ask_pass=False

（3） Inventory 主机清单文件

ansible的主要功用在于批量主机操作，为了便捷地使用其中的部分主机，可以在inventory 主机清单文件中将其分组组织

默认的inventory file为 /etc/ansible/hosts

inventory file可以有多个，且也可以通过Dynamic Inventory来动态生成

注意:

　　生产建议在每个项目目录下创建项目独立的hosts文件

　　通过项目目录下的ansible.cfg文件中的 inventory = ./hosts实现

官方文档:

https://docs.ansible.com/ansible/latest/user_guide/intro_inventory.html

主机清单文件格式

inventory文件遵循INI文件风格，中括号中的字符为组名。可以将同一个主机同时归并到多个不同的组中

此外，当如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来标明

如果主机名称遵循相似的命名模式，还可以使用列表的方式标识各主机

Inventory 参数说明

 3、Ansible相关工具

 /usr/bin/ansible 主程序，临时命令执行工具

/usr/bin/ansible-doc 查看配置文档，模块功能查看工具,相当于man

/usr/bin/ansible-playbook 定制自动化任务，编排剧本工具,相当于脚本

/usr/bin/ansible-pull 远程执行命令的工具

/usr/bin/ansible-vault 文件加密工具

/usr/bin/ansible-console 基于Console界面与用户交互的执行工具

/usr/bin/ansible-galaxy 下载/上传优秀代码或Roles模块的官网平台

利用ansible实现管理的主要方式：

　　Ansible Ad-Hoc 即利用ansible命令，主要用于临时命令使用场景

　　Ansible playbook 主要用于长期规划好的，大型项目的场景，需要有前期的规划过程

ansible 使用前准备

ansible 相关工具大多数是通过ssh协议，实现对远程主机的配置管理、应用部署、任务执行等功能

建议：使用此工具前，先配置ansible主控端能基于密钥认证的方式联系各个被管理节点

 （1）ansible-doc

 此工具用来显示模块帮助,相当于man

格式

ansible-doc [options] [module...]
-l, --list       #列出可用模块
-s, --snippet #显示指定模块的playbook片段

（2）ansible

Ansible Ad-Hoc 介绍

Ansible Ad-Hoc 的执行方式的主要工具就是 ansible

特点: 一次性的执行,不会保存执行命令信息,只适合临时性或测试性的任务

3.3.2.2 ansible 命令用法

格式：

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

选项说明：

 （3）ansible-console

 此工具可交互执行命令，支持tab，ansible 2.0+新增

提示符格式：

执行用户@当前操作的主机组 (当前组的主机数量)[f:并发数]$

常用子命令：

设置并发数： forks n 例如： forks 10

切换组： cd 主机组 例如： cd web

列出当前组主机列表： list

列出所有的内置命令： ?或help

 

 

 

 

4、Ansible常用模块

虽然模块众多，但最常用的模块也就2，30个而已，针对特定业务只需要熟悉10几个模块即可

常用模块帮助文档参考：

https://docs.ansible.com/ansible/2.9/modules/modules_by_category.html
https://docs.ansible.com/ansible/2.9/modules/list_of_all_modules.html
https://docs.ansible.com/ansible/latest/modules/list_of_all_modules.html
https://docs.ansible.com/ansible/latest/modules/modules_by_category.html

（1）Command 模块

功能：在远程主机执行命令，此为默认模块，可忽略 -m 选项

注意：此命令不支持 $VARNAME < > | ; & 等，可能用shell模块实现

注意：此模块不具有幂等性

常见选项

chdir=dir    #执行命令前,先切换至目录dir
creates=file #当file不存在时才会执行
removes=file #当file存在时才会执行

（2）Shell 模块

功能：和command相似，用shell执行命令,支持各种符号,比如:*,$, > , 相当于增强版的command模块

注意：此模块不具有幂等性,建议能不能就用此模块,最好使用专用模块

常见选项

chdir=dir    #执行命令前,先切换至目录dir
creates=file #当file不存在时才会执行
removes=file #当file存在时才会执行

注意：调用bash执行命令 类似 cat /tmp/test.md | awk -F'|' '{print $1,$2}' &> /tmp/example.txt 这些复杂命令，即使使用shell也可能会失败，解决办法：写到脚本时，copy到远程，执行，再把需要的结果拉回执行命令的机器

（3）Script 模块

功能：在远程主机上运行ansible服务器上的脚本(无需执行权限)

注意：此模块不具有幂等性

常见选项

chdir=dir    #执行命令前,先切换至目录dir
cmd          #指定ansible主机的命令
creates=file #当file不存在时才会执行
removes=file #当file存在时才会执行

（4）Copy 模块

功能：复制ansible服务器主控端或远程的本机的文件到远程主机

注意: src=file 如果是没指明路径,则为当前目录或当前目录下的files目录下的file文件

常见选项

src      #控制端的源文件路径
dest     #被控端的文件路径
owner    #属主
group    #属组
mode     #权限
backup   #是否备份
validate #验证成功才会执行copy
remote_src  #no是默认值,表示src文件在ansible主机,yes表示src文件在远程主机

（5）Get_url 模块

功能: 用于将文件从http、https或ftp下载到被管理机节点上

常用参数如下：

 （6）Fetch 模块

功能：从远程主机提取文件至ansible的主控端，copy相反，目前不支持目录

常见选项 

src      #被控制端的源文件路径,只支持文件
dest     #ansible控制端的目录路径

（7）File 模块

功能：设置文件属性,创建文件,目录和软链接等

常见选项

 （8）stat 模块

功能：检查文件或文件系统的状态

注意：对于Windows目标，请改用win_stat模块

常见选项

path #文件/对象的完整路径（必须）

常用的返回值判断：

exists： 判断是否存在
isuid： 调用用户的ID与所有者ID是否匹配

（9）unarchive 模块

功能：解包解压缩

实现有两种用法：

将ansible主机上的压缩包传到远程主机后解压缩至特定目录，设置remote_src=no,此为默认值,可

省略

将远程本主机上或非ansible的其它主机的某个压缩包解压缩到远程主机本机的指定路径下，需要

设置remote_src=yes

常见参数： 

 （10）Archive 模块

功能：打包压缩保存在被管理节点 

常见选项 

path   #压缩的文件或目录
dest   #压缩后的文件
format #压缩格式,支持gz,bz2,xz,tar,zip

（11）Hostname 模块 

功能：管理主机名

常见选项

name  #修改后的主机名称

（12）Cron 模块

功能：计划任务

支持时间：minute，hour，day，month，weekday

常见选项

name #描述脚本的作用
minute    #分钟
hour #小时
weekday    #周
user #任务由哪个用户运行；默认root
job #任务

（13）Yum 和 Apt 模块 

功能：管理软件包

yum 管理软件包，只支持RHEL，CentOS，fedora，不支持Ubuntu其它版本

apt 模块管理 Debian 相关版本的软件包

yum常见选项

name #软件包名称
state #状态
  =present #安装,此为默认值
  =absent #删除
  =latest #最新版
list            #列出指定包
enablerepo #启用哪个仓库安装
disablerepo #不使用哪些仓库的包
exclude #排除指定的包
validate        #是否检验,默认为yes

（14）yum_repository 模块

功能: 此模块实现yum的仓库配置管理

常见选项 

name #仓库id
description #仓库描述名称,对应配置文件中的name=
baseurl #仓库的地址
gpgcheck #验证开启
gpgkey              #仓库公钥路径

（15）Service 模块

此模块和sytemd功能相似,选项很多相同

功能：管理服务

常见选项

name #服务名称
state #服务状态
=started #启动
=stopped #停止
=restarted    #重启
=reloaded    #重载
enabled #开启自启动
daemon_reload   #加载新的配置文件,适用于systemd模块

（16）User 模块

功能：管理用户

常见选项 

name #创建的名称
uid #指定uid
group #指定基本组
shell #登录shell类型默认/bin/bash
create_home #是否创建家目录
password #设定对应的密码，必须是加密后的字符串才行，否则不生效
system #yes表示系统用户
groups          #附加组
append #追加附加组使用,yes表示增加新的附加组
state    #absen删除
remove #yes表示删除用户时将家目录一起删除
generate_ssh_key #创建私钥
ssh_keyu_bits    #私钥位数
ssh_key_file     #私钥文件路径

（17）Group 模块

功能：管理组

常见选项 

name        #指定组名称
gid         #指定gid
state 
  =present  #创建,默认
  =absent   #删除

（18）Lineinfile 模块 

ansible在使用sed进行替换时，经常会遇到需要转义的问题，而且ansible在遇到特殊符号进行替换时，

会存在问题，无法正常进行替换 。 

ansible自身提供了两个模块：lineinfile模块和replace模块，可以方便的进行替换

一般在ansible当中去修改某个文件的单行进行替换的时候需要使用lineinfile模块

功能：相当于sed，主要用于修改一行的文件内容

常见选项

path #被控端文件的路径
regexp #正则匹配语法格式,表示被替换的内容
line #替换为的内容
state #absent表示删除
insertafter     #插入到替换内容前面,如和regexp同时存在,只在没找到与regexp匹配时才使用
insertafter
insertbefore    #插入到替换内容后面,如和regexp同时存在,只在没找到与regexp匹配时才使用
insertafter
backrefs        #支持后面引用,yes和no
backup          #修改前先备份
create          #如果文件不存在,则创建,默认不存在会出错
mode            #指定权限
owner           #指定用户
group           #指定组
#注意
regexp参数 ：使用正则表达式匹配对应的行，当替换文本时，如果有多行文本都能被匹配，则只有最后面被
匹配到的那行文本才会被替换，当删除文本时，如果有多行文本都能被匹配，这么这些行都会被删除。

（19）Replace 模块

该模块有点类似于sed命令，主要也是基于正则进行匹配和替换，建议使用

功能: 多行修改替换

常见选项

path #被控端文件的路径
regexp #正则匹配语法格式,表示被替换的内容
replace #替换为的内容
after           #插入到替换内容前面,
before          #插入到替换内容后面
backup          #修改前先备份
mode            #指定权限
owner           #指定用户
group           #指定组

（20）SELinux 模块

功能: 该模块管理 SELInux 策略

常见选项

policy     #指定SELINUXTYPE=targeted
state      #指定SELINUX=disabled

（21）reboot 模块

功能: 重启

常见选项 

msg               #重启提示
pre_reboot_delay  #重启前延迟时间的秒数
post_reboot_delay #重启后延迟时间的秒数后,再验证系统正常启动
reboot_timeout    #重启后延迟时间再执行测试成功与否的命令
test_command      #执行测试成功与否的命令

（22）mount 模块

功能: 挂载和卸载文件系统

常见选项

src    #源设备路径，或网络地址
path   #挂载至本地哪个路径下
fstype #设备类型； nfs
opts   #挂载的选项
state  #挂载还是卸载
  =present #永久挂载，但没有立即生效
  =absent #卸载临时挂载,并删除永久挂载
  =mounted #临时挂载
  =unmounted #临时卸载

（23）Setup 模块

功能： setup 模块来收集主机的系统信息，这些 facts 信息可以直接以变量的形式使用，但是如果主机

较多，会影响执行速度

可以使用 gather_facts: no 来禁止 Ansible 收集 facts 信息

常见选项 

filter #指定过滤条件

（24）debug 模块

功能: 此模块可以用于输出信息,并且通过 msg 定制输出的信息内容,功能类似于echo命令

注意: msg后面的变量有时需要加 " " 引起来

常见选项

msg       #指定命令输出的信息
var       #指定变量名,和msg互斥
verbosity #详细度

（25）sysctl 模块

功能: 修改内核参数

常见选项 

name  #内核参数
value #指定值
state #是否保存在sysctl.conf文件中,默认present
sysctl_set #使用sysctl -w 验证值生效

（26）pam_limits 

功能: 管理资源限制

范例: 

- name: Change Limit /etc/security/limit.conf
 pam_limits:
   domain: "*"
   limit_type: "{{ item.limit_type }}"
   limit_item: "{{ item.limit_item }}"
   value: "{{ item.value }}"
 loop:
   - { limit_type: 'soft', limit_item: 'nofile',value: '100000' }
   - { limit_type: 'hard', limit_item: 'nofile',value: '10000' }

（27）apt_repository 模块

功能: 此模块实现apt的仓库配置管理

常见选项 

repo #仓库信息
state               #添加或删除
update_cache        #是否apt update,默认yes
filename            #仓库文件,默认放在/etc/apt/sources.list.d/file.list

（28） apt_key 模块 

功能: 添加和删除apt key

常见选项 

url #key路径
state           #添加或删除

（29）其它模块 

ansible 还提供了很多针对各种应用的模块,比如

nginx_status_info
nginx_status_facts
mysql_db   #需要安装MySQL-python包
mysql_user #需要安装MySQL-python包
redis
mongodb*
postgresql*
haproxy
git