自動化運維工具之ansible

當維護的機器不少時有時須要批量部署。

1、什麼樣的情形須要批量部署

一、操做系統的安裝

常見的有collber,red hat satelite(redhat)系統專用。

二、操做系統的配置

常見的有cfengine,puppet,chef,func。其中puppet最受歡迎

三、批量程序的部署

四、批量命令的運行查看狀態信息

2、ansible介紹

ansible的架構大體以下

ansible是新出現的運維工具是基於Python研發的糅合了衆多老牌運維工具的優勢實現了批量操做系統配置、批量程序的部署、批量運行命令等功能。

運維工具常見的工做模式
一、agent模式: 基於ssl實現。代理工做在被監控端。像puppet。
二、agentless模式: 基於ssh服務實現工做在被監控端。監控端是ssh的客戶端。

ansible是工做在agentless模式下具備冪等性。ansible在控制端只須要告訴監控端的指望狀態就能夠實現批量部署。

名詞解釋
冪等性不會重複執行相同的指令。例如不會重複安裝軟件
指望狀態只須要告訴被監控端的指望狀態

ansible是基於模塊工做的ansible自己沒有批量部署的能力。真正具備批量部署的是ansible所運行的模塊ansible只是提供一種框架。架構包括

1. 鏈接插件connection plugins負責和被監控端實現通訊。

2. Host Inventory:指定操做的主機,是一個配置文件裏面定義監控的主機

3. 各類模塊核心模塊command模塊自定義模塊

4. 藉助於插件完成記錄日誌郵件等功能

5. PlayBooks:劇本執行多個任務時。並不是必需可讓節點一次性運行多個任務

3、ansible的基本使用

安裝軟件yum install ansible -y # 對應的軟件在 epel 倉庫中也可本身手動編譯
#源碼地址 https://pypi.python.org/packages/source/a/ansible/ansible-1.5.tar.gz

二、定義Host Inventory
# vim /etc/ansible/hosts
[webhosts]
172.16.10.22 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_pass=guoting
172.16.10.33 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_pass=guoting
解釋
#ansible_ssh_user=root 是ssh登錄用戶
#ansible_ssh_pass=guoting 是ssh登錄密碼三、測試各個模塊
# 注意每一個模塊的用法可使用 ansible-doc MOD 來查看例如ansible-doc copy

ansible命令最經常使用的用法
ansible <Host-partten> -m MOE -a 'MOD_ARV'所支持的模塊可使用ansible-doc -l來查看

ansible示例

一、查看時間信息。command、shell模塊

二、在控制端添加添加用戶。user模塊

三、實現ssh祕鑰認證。shell、copy模塊

此時就能夠實現基於ssh祕鑰通訊了此時/etc/ansible/hosts能夠修改以下

###### /etc/ansible/hosts
[webhosts]
172.16.10.22
172.16.10.33

四、安裝軟件和啓動服務。yum、service模塊

五、支持管道的命令。raw模塊，相似於shell模塊

4、YAML語言介紹

一、YAML簡介

YAML是一個可讀性高的用來表達資料序列的格式。YAML參考了其餘多種語言包括XML、C語言、Python、Perl以及電子郵件格式RFC2822等。Clark Evans在2001年在首次發表了這種語言另外Ingy dtNet與Oren Ben-Kiki也是這語言的共同設計者。
YAML Ain't Markup Language即YAML不是XML。不過在開發的這種語言時YAML的意思實際上是"Yet Another Markup Language"還是一種標記語言。其特性
    YAML的可讀性好
    YAML和腳本語言的交互性好
    YAML使用實現語言的數據類型
    YAML有一個一致的信息模型
    YAML易於實現
    YAML能夠基於流來處理
    YAML表達能力強擴展性好

更多的內容及規範參見http://www.yaml.org。

##########################YAML語法

YAML的語法和其餘高階語言相似而且能夠簡單表達清單、散列表、標量等數據結構。其結構Structure經過空格來展現序列Sequence裏的項用"-"來表明
Map裏的鍵值對用":"分隔。YAML文件擴展名一般爲.yaml或者.yml。下面是一個示例。

name: John Smith
age: 41gender: Male
spouse:
    name: Jane Smith
    age: 37
    gender: Female
children:
    -   name: Jimmy Smith
        age: 17
        gender: Male
    -   name: Jenny Smith
        age 13
        gender: Female

YAML 2 個重要的結構組成部分list和directory
################################# list

列表的全部元素均使用「-」打頭例如
# A list of tasty fruits
- Apple
- Orange
- Strawberry
- Mango

##############################dictionary

字典經過key與valuef進行標識例如
---
# An employee record
name: Example Developer
job: Developer
skill: Elite

也能夠將key:value放置於{}中進行表示例如
---
# An employee record
{name: Example Developer, job: Developer, skill: Elite}

多個映射關係組成一個字典一個列表能夠包含多個字典。

二、ymal中的變量

################################## 變量命名
變量名僅能由字母、數字和下劃線組成且只能以字母開頭。

################################## facts
facts是由正在通訊的遠程目標主機發回的信息這些信息被保存在ansible變量中。要獲取指定的遠程主機所支持的全部facts可以使用以下命令進行
# ansible hostname -m setup 這個命令能夠得到被監控端主機的各類信息將這些信息獲得後保存到變量中。

################################ 自定義變量
在 yaml 中可使用vars關鍵字來定義變量
vars:
  var_name: value

############################# 變量的引用
{{ var_name }}


########################### 特殊的變量迭代
當有須要重複性執行的任務時可使用迭代機制。其使用格式爲將須要迭代的內容定義爲item變量引用並經過with_items語句來指明迭代的元素列表便可。

#######################################示例
例如在被控端添加 2 個用戶

方式1通常作法
- name: add user testuser1
  user: name=testuser1 state=present groups=wheel
- name: add user testuser2
  user: name=testuser2 state=present groups=wheel

方式2使用變量方式
- name: add several users
  vars:
   user1: testuser1
   user2: testuser2
  user: name={{ user1 }} state=present groups=wheel
  user: name={{ user2 }} state=present groups=wheel
 
方式3使用迭代方式
- name: add several users
  user: name={{ item }} state=present groups=wheel
  with_items:     
    - testuser1     
    - testuser2
事實上with_items中可使用元素還可爲hashes例如
- name: add several users
  user: name={{ item.name }} state=present groups={{ item.groups }}
  with_items:
    - { name: 'testuser1', groups: 'wheel' }
    - { name: 'testuser2', groups: 'root' }

三、Inentory文件的格式

inventory文件遵循INI文件風格中括號中的字符爲組名。能夠將同一個主機同時歸併到多個不一樣的組中此外當如若目標主機使用了非默認的SSH端口還能夠在主機名稱以後使用冒號加端口號來標明。

[webservers]
www1.magedu.com:2222
www2.magedu.com
[dbservers]
db1.magedu.com
db2.magedu.com
db3.magedu.com

若是主機名稱遵循類似的命名模式還可使用列表的方式標識各主機例如
[webservers]
www[01:50].example.com
[databases]
db-[a:f].example.com

#################### 主機變量
能夠在inventory中定義主機時爲其添加主機變量以便於在playbook中使用。例如
[webservers]
www1.magedu.com http_port=80 maxRequestsPerChild=808
www2.magedu.com http_port=303 maxRequestsPerChild=909

################### 組變量
組變量是指賦予給指定組內全部主機上的在playbook中可用的變量。例如

[webservers]
www1.magedu.com
www2.magedu.com

[webservers:vars]
ntp_server=ntp.magedu.com
nfs_server=nfs.magedu.com

################## 組嵌套
inventory中組還能夠包含其它的組而且也能夠向組中的主機指定變量。不過這些變量只能在ansible-playbook中使用而ansible不支持。例如

[apache]
httpd1.magedu.com
httpd2.magedu.com

[nginx]
ngx1.magedu.com
ngx2.magedu.com

[webservers:children]
apache
nginx

[webservers:vars]
ntp_server=ntp.magedu.com

######################### inventory參數

ansible基於ssh鏈接inventory中指定的遠程主機時還能夠經過參數指定其交互方式經常使用的參數以下所示
ansible_ssh_host  # 要鏈接的主機名
ansible_ssh_port  # 端口號默認是22
ansible_ssh_user  # ssh鏈接時默認使用的用戶名
ansible_ssh_pass  # ssh鏈接時的密碼
ansible_sudo_pass # 使用sudo鏈接用戶是的密碼
ansible_ssh_private_key_file # 祕鑰文件若是不想使用ssh-agent管理時可使用此選項
ansible_shell_type # shell的類型默認sh
#########################################################################################
ansible的循環機制還有更多的高級功能具體請參見官方文檔http://docs.ansible.com/playbooks_loops.html。

四、playbooks

playbook是由一個或多個「play」組成的列表。play的主要功能在於將事先歸併爲一組的主機裝扮成事先經過ansible中的task定義好的角色。
從根本上來說所謂task無非是調用ansible的一個module。將多個play組織在一個playbook中便可以讓它們聯同起來按事先編排的機制同唱一臺大戲。

###########################playbook基礎組件
一、Hosts和Users

playbook中的每個play的目的都是爲了讓某個或某些主機以某個指定的用戶身份執行任務。
hosts用於指定要執行指定任務的主機其能夠是一個或多個由冒號分隔主機組。
remote_user則用於指定遠程主機上的執行任務的用戶。

不過remote_user也可用於各task中。也能夠經過指定其經過sudo的方式在遠程主機上執行任務其可用於play全局或某任務。
此外甚至能夠在sudo時使用sudo_user指定sudo時切換的用戶。

- hosts: webnodes
  remote_user: mageedu
  tasks:
  - name: test connection   ping:
    remote_user: mageedu    sudo: yes

二、任務列表和action
play的主體部分是task list。task list中的各任務按次序逐個在hosts中指定的全部主機上執行即在全部主機上完成第一個任務後再開始第二個。
在運行自下而下某playbook時若是中途發生錯誤全部已執行任務都將回滾所以在更正playbook後從新執行一次便可。
task的目的是使用指定的參數執行模塊而在模塊參數中可使用變量。模塊執行是冪等的這意味着屢次執行是安全的由於其結果均一致。
每一個task都應該有其name用於playbook的執行結果輸出建議其內容儘量清晰地描述任務執行步驟。若是未提供name則action的結果將用於輸出。

定義task的可使用「action: module options」或「module: options」的格式推薦使用後者以實現向後兼容。
若是action一行的內容過多也中使用在行首使用幾個空白字符進行換行。
        
tasks:
- name: make sure apache is running
  service: name=httpd state=running

在衆多模塊中只有command和shell模塊僅須要給定一個列表而無需使用「key=value」格式例如
tasks:
- name: disable selinux
  command: /sbin/setenforce 0若是命令或腳本的退出碼不爲零可使用以下方式替代
tasks:
- name: run this command and ignore the result
  shell: /usr/bin/somecommand || /bin/true        
或者使用ignore_errors來忽略錯誤信息
tasks:
- name: run this command and ignore the result
  shell: /usr/bin/somecommand
  ignore_errors: True    
    
三、handlers
    
用於當關注的資源發生變化時採起必定的操做。

「notify」這個action可用於在每一個play的最後被觸發這樣能夠避免屢次有改變發生時每次都執行指定的操做取而代之僅在全部的變化發生完成後一次性地執行指定操做。在notify中列出的操做稱爲handler也即notify中調用handler中定義的操做。

- name: template configuration file
  template: src=template.j2 dest=/etc/foo.conf
  notify:
   - restart memcached
   - restart apache    

handler是task列表這些task與前述的task並無本質上的不一樣。

handlers:
 - name: restart memcached
   service:  name=memcached state=restarted
- name: restart apache
   service: name=apache state=restarted

五、tags

tags用於讓用戶選擇運行或路過playbook中的部分代碼。ansible具備冪等性所以會自動跳過沒有變化的部分即使如此有些代碼爲測試其確實沒有發生變化的時間依然會很是地長。此時若是確信其沒有變化就能夠經過tags跳過此些代碼片段。

示例基於playbooks實現web服務的部署
一、提供好Inventory文件
# /etc/ansible/hosts基於祕鑰認證
[webhosts]
172.16.10.22
172.16.10.33

二、編輯 palybooks 劇本
# vim  /root/web.yaml
- name: web service
  remote_user: root
  hosts: webhosts
  vars:
    packages: httpd
  tasks:
    - name: install httpd      yum: name={{ packages }} state=present
      tags: install
    - name: configuration httpd
      copy: src=/root/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/httpd.conf
      tags: conf
      notify:
        - restart httpd
    - name: service httpd start
      service: name=httpd enabled=no state=started
      tags: start
    - name: add centos and hadoop user
      user: name={{ item }} state=absent
      tags: adduser
      with_items:
        - centos
        - hadoop
  handlers:
        - name: restart httpd
          service: name=httpd state=restarted

三、準備好配置文件
 將web的配置放到指定目錄 src=/root/httpd.conf

四、開始部署
ansible-playbooks /root/web.yml

結果示例

查看端口

此時若是配置文件發生變化

 

至此基本使用配置完成。