自动化运维工具—Ansible基本概念

Ansible：

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，cfengine，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特性：

模块化：调用特定的模块，完成特定任务

由Paramiko,PyYAML,Jinja2（模板语言）三个关键模块

支持自定义模块

基于Python语言实现

部署简单，基于Python和SSH（默认已安装），agentless

安全，基于OpenSSH

支持playbook编排任务

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

无需代理不依赖PKI（无需ssl）

可使用任何编程语言写模块

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

Ansible架构：

Ansible工作原理：

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Ansible主要组成部分功能说明：

Inventory：Ansible 管理主机清单，存放在 /etc/ansible/hosts

Modules：Ansible执行命令的功能模块，多个命令的组合，多数为内置的核心模块，也可自定义，ansible-doc -l 可列出模块列表，ansible-doc -s [Module] 查看模块用法

Playbook：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YML格式

API：供第三方程序调用的应用程序编程接口

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

Ansibe：组合Inventory，API，Modules，Plugins的绿框，可以理解为Ansible命令工具，其为核心执行工具

注意事项：

执行ansible的主机一般称为主控端，中控，master，或者堡垒机

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

Ansible的安装(以CentOS为例)：

ansible默认不在标准仓库中，需要EPEL源

# yum install ansible

程序指令：

/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

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

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

/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

配置文件：/etc/ansible/ansible.cfg(一般保持默认)

[defaults]

# some basic default values...

#inventory      = /etc/ansible/hosts          #主机列表配置文件
#library        = /usr/share/my_modules/      #库文件存放目录
#module_utils   = /usr/share/my_module_utils/ #模块文件存放目录
#remote_tmp     = ~/.ansible/tmp              #临时py命令文件存放在远程主机目录
#local_tmp      = ~/.ansible/tmp              #本机的临时命令执行目录
#plugin_filters_cfg = /etc/ansible/plugin_filters.yml
#forks          = 5                           #默认并发数
#poll_interval  = 15
#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                         #连接时提示输入ssh密码
#transport      = smart
#remote_port    = 22                          #远程主机的默认端口,生产中这个端口应该会不同
#module_lang    = C
#module_set_locale = False
#gathering = implicit
#gather_subset = all
#host_key_checking = False
#stdout_callback = skippy

#roles_path = /etc/ansible/roles

#host_key_checking = False

#stdout_callback = skippy

#callback_whitelist = timer, mail

#task_includes_static = False
#handler_includes_static = False

#error_on_missing_handler = True

#sudo_exe = sudo

#sudo_flags = -H -S -n

#timeout = 10

#remote_user = root

#log_path = /var/log/ansible.log

#module_name = command

#executable = /bin/sh

#hash_behaviour = replace

#private_role_vars = yes

#jinja2_extensions = jinja2.ext.do,jinja2.ext.i18n

#private_key_file = /path/to/file

#vault_password_file = /path/to/vault_password_file

#ansible_managed = Ansible managed: {file} modified on %Y-%m-%d %H:%M:%S by {uid} on {host}
#ansible_managed = Ansible managed

#display_skipped_hosts = True

#display_args_to_stdout = False

#error_on_undefined_vars = False

#system_warnings = True

#deprecation_warnings = True

#action_plugins     = /usr/share/ansible/plugins/action
#cache_plugins      = /usr/share/ansible/plugins/cache
#callback_plugins   = /usr/share/ansible/plugins/callback
#connection_plugins = /usr/share/ansible/plugins/connection
#lookup_plugins     = /usr/share/ansible/plugins/lookup
#inventory_plugins = /usr/share/ansible/plugins/inventory
#vars_plugins       = /usr/share/ansible/plugins/vars
#filter_plugins     = /usr/share/ansible/plugins/filter
#test_plugins       = /usr/share/ansible/plugins/test
#terminal_plugins   = /usr/share/ansible/plugins/terminal
#strategy_plugins   = /usr/share/ansible/plugins/strategy

#strategy = free

#bin_ansible_callbacks = False

#nocows = 1

#cow_selection = default
#cow_selection = random

#cow_whitelist=bud-frogs,bunny,cheese,daemon,default,dragon,elephant-in-snake,elephant,eyes,\

#nocolor = 1

#fact_caching = memory

#retry_files_enabled = False

#retry_files_save_path = ~/.ansible-retry

#squash_actions = apk,apt,dnf,homebrew,pacman,pkgng,yum,zypper

#no_log = False

#no_target_syslog = False

#allow_world_readable_tmpfiles = False

#var_compression_level = 9

#module_compression = 'ZIP_DEFLATED'

#max_diff_size = 1048576

#merge_multiple_cli_flags = True

#show_custom_stats = True

#inventory_ignore_extensions = ~, .orig, .bak, .ini, .cfg, .retry, .pyc, .pyo

#network_group_modules=eos, nxos, ios, iosxr, junos, vyos

#allow_unsafe_lookups = False

#any_errors_fatal = False

默认配置文件详细参数及取值范围请查看：

<https://raw.githubusercontent.com/ansible/ansible/devel/examples/ansible.cfg>

<https://docs.ansible.com/ansible/latest/reference_appendices/config.html#ansible-configuration-settings>

Inventory参数：

ansible_ssh_host
      将要连接的远程主机名.与你想要设定的主机的别名不同的话,可通过此变量设置
ansible_ssh_port
      ssh端口号.如果不是默认的端口号,通过此变量设置.这种可以使用 ip:端口 192.168.1.100:2222
ansible_ssh_user
      默认的 ssh 用户名
ansible_ssh_pass
      ssh 密码(这种方式并不安全,我们强烈建议使用 --ask-pass 或 SSH 密钥)
ansible_sudo_pass
      sudo 密码(这种方式并不安全,我们强烈建议使用 --ask-sudo-pass)
ansible_sudo_exe (new in version 1.8)
      sudo 命令路径(适用于1.8及以上版本)
ansible_connection
      与主机的连接类型.比如:local, ssh 或者 paramiko. Ansible 1.2 以前默认使用 paramiko.1.2 以后默认使用 'smart','smart' 方式会根据是否支持 ControlPersist, 来判断'ssh' 方式是否可行.
ansible_ssh_private_key_file
      ssh 使用的私钥文件.适用于有多个密钥,而你不想使用 SSH 代理的情况.
ansible_shell_type
      目标系统的shell类型.默认情况下,命令的执行使用 'sh' 语法,可设置为 'csh' 或 'fish'.
ansible_python_interpreter
      目标主机的 python 路径.适用于的情况: 系统中有多个 Python, 或者命令路径不是"/usr/bin/python",比如  \*BSD, 或者 /usr/bin/python 不是 2.X 版本的 Python.
      我们不使用 "/usr/bin/env" 机制,因为这要求远程用户的路径设置正确,且要求 "python" 可执行程序名不可为 python以外的名字(实际有可能名为python26).
      与 ansible_python_interpreter 的工作方式相同,可设定如 ruby 或 perl 的路径....

Ansible命令执行过程：

以 ansible db -m command -a 'ls -l /' -vvv 这条命令为例，根据显示的信息时行解读

1. 加载自己的配置文件，默认/etc/ansible/ansible.cfg
    Using /etc/ansible/ansible.cfg as config file
2.匹配主机清单
    Parsed /etc/ansible/hosts inventory source with ini plugin
3. 加载指令对应的模块文件，如command，生成.py的文件到本机的临时目录，这个目录就是在/etc/ansible/ansible.cfg定义的
    Using module file /usr/lib/python2.7/site-packages/ansible/modules/commands/command.py
    PUT /tmp/tmp4JvsLH TO /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/command.py
4. 通过ansible将模块或命令生成对应的临时py文件，并将该文件传输至远程服务器的对应执行用户$HOME/.ansible/tmp/ansible-tmp-数字/XXX.PY文件，
    这个目录就是在/etc/ansible/ansible.cfg定义的
    ( umask 77 && mkdir -p "` echo /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861 `" ....)
    sftp> put /tmp/tmp4JvsLH /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/command.py\n'
5. 给文件+x 权限
    'chmod u+x /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/ /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/command.py && sleep 0'
6. 执行并返回结果
    '/usr/bin/python /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/command.py;
7. 删除临时py文件，sleep 0退出
    rm -rf "/root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/" > /dev/null 2>&1 && sleep 0
8.断开远程主机连接
    'Shared connection to 7-db-3.hunk.tech closed.\r\n')

Ansible常用命令语法：

ansible <hos-pattern> [-m module_name] [options]

options：
--version                       显示版本
-m module_name                  指定模块，默认为 command
-a                              模块参数(如果有)
-v                              详细过程    -vv   -vvv更详细
--list-hosts                    显示主机列表，可简写 –list
-k,--ask-pass                   提示连接密码，默认Key验证
-K,--ask-become-pass            提示使用sudo密码
-C,--check                      检查，并不执行
-T,--Timeout=TIMEOUT            执行命令的超时时间，默认为10s
-u,--user=REMOTE_USER           执行远程执行的用户
-U,SODU_USER,--sodu-user        指定sodu用户
-b,--become                     代替旧版的sudo切换

Ansible命令执行结果状态：

绿色：执行成功并且不需要做改变的操作

XX：执行成功并且对目标主机做变更

红色：执行失败

配置文件的定义：

[colors]
#highlight = white
#verbose = blue
#warn = bright purple
#error = red
#debug = dark gray
#deprecate = purple
#skip = cyan
#unreachable = red
#ok = green
#changed = yellow
#diff_add = green
#diff_remove = red
#diff_lines = cyan