Ansible簡明教程
Ansible是當下比較流行的自動化運維工具，可經過SSH協議對遠程服務器進行集中化的配置管理、應用部署等，常結合Jenkins來實現自動化部署。html
除了Ansible，還有像SaltStack、Fabric（曾經管理100多臺服務器上的應用時也曾受益於它）、Puppet等自動化工具。相比之下，Ansible最大的優點就是無需在被管理主機端部署任何客戶端代理程序，經過SSH通道就能夠進行遠程命令的執行或配置的下發，足夠輕量級，但同時功能很是強大，且各項功能經過模塊來實現，具有良好的擴展性。不足之處是Ansible只支持在Linux系統上安裝，不支持Windows。nginx
若是你須要在多於一臺服務器上作相同的操做，那麼建議你使用Ansible之類的自動化工具，這將極大提升你的操做效率。c++
環境搭建
1.找一臺主機用於作管理服務器，在其上安裝Ansibleshell
yum -y install ansible
Ansible基於Python實現，通常Linux系統都自帶Python，因此能夠直接使用yum安裝或pip安裝。vim
安裝完後，在/etc/ansible/目錄下生成三個主要的文件或目錄，tomcat
[root@tool-server ~]# ll /etc/ansible/ total 24 -rw-r--r--. 1 root root 19179 Jan 30 2018 ansible.cfg -rw-r--r--. 1 root root 1136 Apr 17 15:17 hosts drwxr-xr-x. 2 root root 6 Jan 30 2018 roles
- ansible.cfg： Ansible的配置文件
- hosts：登記被管理的主機
- roles：角色項目定義目錄，主要用於代碼複用
2.在/etc/ansible/hosts文件中添加須要被管理的服務器節點服務器
[root@tool-server ~]# vim /etc/ansible/hosts [k8s] 192.168.40.201 192.168.40.202 192.168.40.205 192.168.40.206
[k8s]表示將下面的服務器節點分到k8s的組中，後面執行命令時可指定針對某個組執行。微信
3.生成SSH KEY，並copy到被管理節點上，實現免密SSH訪問併發
在管理節點執行 ssh-keygen 生成SSH KEY，而後copy到各被管理節點上運維
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@192.168.40.201
上面命令將~/.ssh/id_rsa.pub文件內容添加到被管理節點的/root/.ssh/authorized_keys文件中，實現管理節點到被管理節點的免密SSH訪問。
4.調試Ansible
針對k8s服務器組執行ping，驗證Ansible到各被管理節點的連通性
[root@tool-server ~]# ansible k8s -m ping
192.168.40.201 | SUCCESS => {
"changed": false,
"ping": "pong"
}
192.168.40.205 | SUCCESS => {
"changed": false,
"ping": "pong"
}
192.168.40.202 | SUCCESS => {
"changed": false,
"ping": "pong"
}
192.168.40.206 | SUCCESS => {
"changed": false,
"ping": "pong"
}
Ansible只須要在管理主機上安裝，而後打通管理主機到各被管理主機的SSH免密訪問便可進行集中化的管理控制，不需在被管理主機安裝任何代理程序。
Ansible命令
Ansible的命令格式爲， ansible 主機羣組名 -m 命令模塊名 -a "批量執行的操做"
其中-m不是必須的，默認爲command模塊，-a也不是必須的，表示命令模塊的參數，好比前面的ping模塊就沒有參數。
可使用 ansible-doc -l 列出全部可用的命令模塊， ansible-doc -s 模塊名 查看指定模塊的參數信息
經常使用命令模塊
1.command
command是Ansible的默認模塊，不指定-m參數時默認使用command。command能夠運行遠程主機權限範圍內的全部shell命令，但不支持管道操做
# 查看k8s分組主機內存使用狀況 ansible k8s -m command -a "free -g"
2.shell
shell基本與command相同，但shell支持管道操做
#shell支持管道操做 |grep Mem ansible k8s -m shell -a "free -g|grep Mem"
3.script
script就是在遠程主機上執行管理端存儲的shell腳本文件，至關於scp+shell
# /root/echo.sh爲管理端本地shell腳本 ansible k8s -m script -a "/root/echo.sh"
4.copy
copy實現管理端到遠程主機的文件拷貝，至關於scp
#拷貝本地echo.sh文件到k8s組中遠程主機的/tmp目錄下，所屬用戶、組爲 root ，權限爲 0755 ansible k8s -m copy -a "src=/root/echo.sh dest=/tmp/ owner=root group=root mode=0755"
5.yum
軟件包安裝或刪除
ansible k8s -m yum -a "name=wget state=latest"
其中state有以下取值：
- 針對安裝，可取值「present，installed，latest」，present，installed即普通安裝，二者無區別，latest是使用yum mirror上最新的版本進行安裝
- 針對刪除，可取值「absent，removed」，二者無差異
6.service
對遠程主機的服務進行管理
ansible k8s -m service -a "name=nginx state=stoped"
state可取值「started/stopped/restarted/reloaded」。
7.get_url
在遠程主機上下載指定URL到本地
ansible k8s -m get_url -a "url=http://www.baidu.com dest=/tmp/index.html mode=0440 force=yes"
8.setup
獲取遠程主機的信息
ansible k8s -m setup
9.file
管理遠程主機的文件或目錄
ansible k8s -m file -a "dest=/opt/test state=touch"
state可取值
- directory：建立目錄
- file：若是文件不存在，則建立
- link：建立symbolic link
- absent：刪除文件或目錄
- touch： 建立一個不存在的空文件
10.cron
管理遠程主機的crontab定時任務
ansible k8s -m cron -a "name='backup servcie' minute=*/5 job='/usr/sbin/ntpdate time.nist.gov >/dev/null 2>&1'"
支持的參數
- state： 取值present表示建立定時任務，absent表示刪除定時任務
- disabled： yes表示註釋掉定時任務，no表示接觸註釋
Ansible playbook
Ansible的playbook由一個或多個play組成，play的功能就是爲歸爲一組的主機編排要執行的一系列task，其中每個task就是調用Ansible的一個命令模塊。
playbook的核心元素包括：
- hosts：執行任務的遠程主機組或列表
- tasks：要執行的任務列表
- variables：內置變量或自定義的變量
- templates：使用模板語法的文件，一般爲配置文件
- handlers：和notify結合使用，由特定條件觸發，通常用於配置文件變動觸發服務重啓
- tags：標籤，可在運行時經過標籤指定運行playbook中的部分任務
- roles：
playbook文件遵循yaml的語法格式，運行命令的格式爲 ansible-playbook <filename.yml> ... [options]， 經常使用options包括
- --syntax 檢查playbook文件語法是否正確
- --check 或 -C 只檢測可能會發生的改變，但不真正執行操做
- --list-hosts 列出運行任務的主機
- --list-tags 列出playbook文件中定義全部的tags
- --list-tasks 列出playbook文件中定義的全部任務集
- --limit 只針對主機列表中的某個主機或者某個組執行
- -f 指定併發數，默認爲5個
- -t 指定某個或多個tags運行（前提playbook中有定義tags）
- -v 顯示過程 -vv -vvv更詳細
下面以批量安裝Nginx爲例，儘量介紹playbook各核心元素的用法。
定義palybook yaml文件nginx_playbook.yml
---
- hosts: 192.168.40.201,192.168.40.205 # 主機列表，也能夠是/etc/ansible/hosts中定義的主機分組名
remote_user: root # 遠程用戶
vars: # 自定義變量
version: 1.16.1
vars_files:
- ./templates/nginx_locations_vars.yml
tasks:
- name: install dependencies # 定義任務的名稱
yum: name={{item}} state=installed # 調用模塊，具體要作的事情，這裏使用with_items迭代多個yum任務安裝必要的依賴
with_items:
- gcc
- gcc-c++
- pcre
- pcre-devel
- zlib
- zlib-devel
- openssl
- openssl-devel
- name: download nginx # 經過get_url模塊下載nginx
get_url: url=http://nginx.org/download/nginx-{{version}}.tar.gz dest=/tmp/ mode=0755 force=no
- name: unarchive # 經過unarchive模塊解壓nginx
unarchive: src=/tmp/nginx-{{version}}.tar.gz dest=/tmp/ mode=0755 copy=no
- name: configure,make and install # 經過shell模塊執行shell命令編譯安裝
shell: cd /tmp/nginx-{{version}} && ./configure --prefix=/usr/local/nginx && make && make install
- name: start nginx # 經過shell模塊執行shell命令啓動nginx
shell: /usr/local/nginx/sbin/nginx
- name: update config # 經過template模塊動態生成配置文件下發到遠程主機目錄
template: src=nginx.conf.j2 dest=/usr/local/nginx/conf/nginx.conf
notify: reload nginx # 在結束時觸發一個操做，具體操做經過handlers來定義
tags: reload # 對任務定義一個標籤，運行時經過-t執行帶指定標籤的任務
handlers:
- name: reload nginx # 與notify定義的內容對應
shell: /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
1. 變量
在上面的示例中使用vars定義了變量version，在tasks中經過{{version}}進行引用。Ansible支持以下幾種定義變量的方式
1.在playbook文件中定義
前面示例已經說明
2.命令行指定
在執行playbook時經過-e指定，如ansible-playbook -e "version=1.17.9" nginx_playbook.yml， 這裏指定的變量將覆蓋playbook中定義的同名變量的值
3.hosts文件中定義變量
在/etc/ansible/hosts文件中也能夠定義針對單個主機或主機組的變量，如
[nginx] 192.168.40.201 version=1.17.9 # 定義單個主機的變量 192.168.40.205 [nginx:vars] # 定義整個組的統一變量 version=1.16.1
4.在獨立的yaml文件中定義變量
專門定義一個yaml變量文件，而後在playbook文件中經過var_files引用，如
# 定義存放變量的文件
[root@ansible ]# cat var.yml
version: 1.16.1
# 編寫playbook
[root@ansible ]# cat nginx_playbook.yml
---
- hosts: nginx
remote_user: root
vars_files: # 引用變量文件
- ./var.yml # 指定變量文件的path（這裏能夠是絕對路徑，也能夠是相對路徑）
5.使用setup模塊獲取到的變量
前面介紹setup模塊可獲取遠程主機的信息，可在playbook中直接引用setup模塊獲取到的屬性，好比系統版本： ansible_distribution_major_version
2. 模板
playbook模板爲咱們提供了動態的配置服務，使用jinja2語言，支持多種條件判斷、循環、邏輯運算、比較操做等。應用場景就是定義一個模板配置文件，而後在執行的時候動態生成最終的配置文件下發到遠程主機。通常將模板文件放在playbook文件同級的templates目錄下，這樣在playbook文件中能夠直接引用，不然須要經過絕對路徑指定，模板文件後綴名通常爲 .j2。
本例中，咱們將nginx.conf配置文件做爲模板文件，添加須要動態配置的內容，並定義一個變量文件，經過vars_files引入：vars_files: ./templates/nginx_locations_vars.yml
# 模板文件
[root@tool-server nginx-deploy]# vim templates/nginx.conf.j2
...
server {
listen 80;
server_name localhost;
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
# 這裏的內容動態生成
{% for location in nginx_locations %}
location {{location.path}} {
proxy_pass {{location.proxy}};
}
{% endfor %}
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
...
# 獨立的自定義變量文件，用於填充模板文件中的變量
[root@tool-server nginx-deploy]# vim templates/nginx_locations_vars.yml
nginx_locations:
- {"path": "/cns", "proxy": "http://192.168.40.202/cns"}
- {"path": "/admin", "proxy": "http://192.168.40.202/admin"}
3. handlers
handlers和notify結合使用，由特定條件觸發，通常用於配置文件變動觸發服務重啓。在本例中咱們在配置文件變動時，經過notify定義了一個「reload nginx」的操做，而後在handlers部分定義「reload nginx」操做——經過shell模塊調用nginx的reload來從新加載配置。
4. 標籤
playbook文件中，若是隻想執行某一個或幾個任務，則能夠給任務打標籤，在運行的時候經過 -t 選擇帶指定標籤的任務執行，也能夠經過 --skip-tags 選擇不帶指定標籤的任務執行。好比在本例中，咱們在「update config」的task上加了「reload」的標籤，若是後面再修改配置，咱們只須要執行「update config」的task並觸發reload nginx就好了，能夠這麼執行playbook
[root@tool-server nginx-deploy]# ansible-playbook -t reload nginx_playbook.yml
5. when
能夠在task上添加when表示當某個條件達到了該任務才執行，如
tasks:
- name: install nginx
yum: name=nginx state=installed
- name: update config for system6
template: src=nginx.conf.j2 dest=/usr/local/nginx/conf/nginx.conf
when: ansible_distribution_major_version == "6" # 判斷系統版本，爲6才執行上面的template配置的文件
6. roles
roles就是將變量、文件、任務、模板及處理器放置在單獨的目錄中，並能夠在playbook中include的一種機制，通常用於主機構建服務的場景中，但也能夠是用於構建守護進程等場景。
roles的目錄結構，默認的roles目錄爲/etc/ansible/roles
roles: # 全部的角色項目必須放在roles目錄下
project: # 具體的角色項目名稱，好比nginx、tomcat
files： # 用來存放由copy或script模塊調用的文件
templates： # 用來存放jinjia2模板，template模塊會自動在此目錄中尋找jinjia2模板文件
tasks： # 此目錄應當包含一個main.yml文件，用於定義此角色的任務列表，此文件可使用include包含其它的位於此目錄的task文件。
main.yml
handlers： # 此目錄應當包含一個main.yml文件，用於定義此角色中觸發條件時執行的動做
main.yml
vars： # 此目錄應當包含一個main.yml文件，用於定義此角色用到的變量
main.yml
defaults： # 此目錄應當包含一個main.yml文件，用於爲當前角色設定默認變量
main.yml
meta： # 此目錄應當包含一個main.yml文件，用於定義此角色的特殊設定及其依賴關係
main.yml
咱們將上面的例子經過roles改造一下
[root@tool-server ~]# cd /etc/ansible/roles/
[root@tool-server roles]# mkdir -p nginx/{tasks,vars,templates,handlers}
...#建立各目錄的mian.yml文件，並將對應的內容加入文件中
#最終目錄結構
[root@tool-server roles]# tree .
.
└── nginx
├── handlers
│ └── main.yml # 上例handlers部分的內容，直接 -name開頭，不須要再加 `handlers：`
├── tasks
│ └── main.yml # tasks部份內容，直接-name開頭，不須要加tasks，能夠將各個task拆分爲多個文件，而後在main.yml中經過 `- include: install.yml` 形式的列表引入
├── templates
│ └── main.yml # templates/nginx.conf.j2的內容
└── vars
└── main.yml # templates/nginx_locations_vars.yml的內容
5 directories, 4 files
最後，在playbook中經過roles引入，
[root@ansible roles]# vim nginx_playbook.yml
---
- hosts: nginx
remote_user: root
roles:
- role: nginx # 指定角色名稱
roles將playbook的各個部分進行拆分組織，主要用於代碼複用度較高的場景。
總結
Ansible是功能強大但又很輕量級的自動化運維工具，基於SSH協議批量對遠程主機進行管理，不只可用於平常的服務維護，也可與Jenkins等CI/CD工具結合實現自動化部署。若是你須要在多於一臺服務器上作重複又稍顯複雜的操做，那麼建議你使用Ansible，這將極大提升你的操做效率，而且全部操做文檔化，更易維護與遷移。
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