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《Ansible自動化運維:技術與最佳實踐》第三章讀書筆記

Ansible 元件介紹

本章主要通過對 Ansible 經常使用的元件進行講解,使對 Ansible 有一個更全面的瞭解,主要包含以下內容:

  1. Ansible Inventory
  2. Ansible Ad-Hoc 命令
  3. Ansible playbook
  4. Ansible facts
  5. Ansible role
  6. Ansible Galaxy

Ansible Inventory

Inventory 元件主要儲存在配置管理工作中需要管理的不同業務的不同機器的資訊。預設 Ansible 的 Inventory 是靜態的 INI 格式的檔案/etc/ansible/hosts,可以通過 ANSIBLE_HOSTS 環境變數指定或者執行 ansible 和 ansible-playbook 的時候用 -i 引數臨時設定。

定義主機和主機組

首先看下預設 Inventory 檔案是如何定義主機和主機組的,預設的 Inventory 檔案如下:

# - 主機組由[header]元素分隔
# - 您可以輸入主機名或IP地址
# - hostname/ip 可以是多個組的成員

# 未組合的主機,在任何主機組之前指定。
## green.example.com
## blue.example.com
## 192.168.100.1
## 192.168.100.10

# 屬於'webservers'組的主機集合
## [webservers]
## alpha.example.org
## beta.example.org
## 192.168.1.100
## 192.168.1.110
# 如果有多個主機遵循模式
## www[001:006].example.com

# 'dbservers'組中的資料庫伺服器集合
## [dbservers]
## 
## db01.intranet.mydomain.net
## db02.intranet.mydomain.net
## 10.25.1.56
## 10.25.1.57
## db-[99:101]-node.example.com

多個 Inventory 列表

Ansible 支援多個 Inventory 檔案,方便管理維護不同業務或環境中的機器。下面介紹如何使用多個 Inventory 檔案。

首先新建一個資料夾用來存放 Inventory 檔案

mkdir inventory

並在資料夾內新建檔案,webservers 和 hosts。

hosts 檔案如下:

10.1.90.59
10.1.90.69

webservers 檔案如下:

[webservers]
10.1.90.59
10.1.90.69
[ansible:children]
webservers

然後修改 ansible.cfg 檔案中的 inventory 的預設路徑

inventory = /root/ansible/inventory/

這樣就可以使用 ansible 的list-hosts 引數來進行驗證

ansible 10.1.90.59:10.1.90.69 --list-hosts

返回:

  hosts (2):
    10.1.90.59
    10.1.90.69

動態 Inventory

動態 Inventory 其實可以通過把 ansible.cfg 檔案中的 inventory 預設路徑改為一個指令碼。

指令碼需要支援兩個引數

  • list或者-l ,這個引數顯示所有主機以及主機組的資訊(json格式)
  • host或者-H ,引數後面指定一個host,會顯示這臺主機的所有資訊(json格式)

下面是 hosts.py 指令碼:

import argparse
import sys
import json
def list():
    r={}
    h=['10.1.90.'+ str(i) for i in (59,69)]
    hosts={'host':h}
    r['webservers']=hosts
    return  json.dumps(r,indent=4)

def hosts(name):
    r={'ansible_ssh_pass':'123'}
    cpis=dict(r.items())
    return json.dumps(cpis)

if __name__=='__main__':
    parser=argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('-l','--list',help='host list',action='store_true')
    parser.add_argument('-H','--host',help='hosts vars')
    args=vars(parser.parse_args())
    if args['list']:
        print list()
    elif args['host']:
        print hosts(args['host'])
    else:
        parser.print_help()

執行指令碼函式 python hosts.py -l,返回如下:

{
    "webservers": {
        "host": [
            "10.1.90.59", 
            "10.1.90.69"
        ]
    }
}

執行指令碼函式 python hosts.py -H 10.1.90.59,返回如下:{"ansible_ssh_pass": "123"}

執行臨時指定 hosts.py 指令碼,
ansible -i hosts.py 10.1.90.59 -m ping -o,返回結果:
10.1.90.59 | SUCCESS => {"ansible_facts": {"discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"}, "changed": false, "ping": "pong"}

如果報錯: [WARNING]: * Failed to parse /root/ansible/inventory/hosts.py with script plugin: problem running /root/ansible/inventory/hosts.py
--list ([Errno 13] Permission denied)
需要給予執行許可權

chmod +x hosts.py

如果報錯:"msg": "to use the 'ssh' connection type with passwords, you must install the sshpass program"

需要安裝 sshpass

yum -y install sshpass

Inventory 內建引數

引數 解釋 例子
ansible_ssh_host 定義 host ssh 地址 ansible_ssh_host=10.1.90.59
ansible_ssh_port 定義 hosts ssh 埠 ansible_ssh_port=22
ansible_ssh_user 定義 hosts ssh 認證使用者 ansible_ssh_user=wupx
ansible_ssh_pass 定義 hosts ssh 認證密碼 ansible_ssh_pass=123
ansible_sudo 定義 hosts sudo的使用者 ansible_sudo=wupx
ansible_sudo_pass 定義 hosts sudo密碼 ansible_sudo_pass=123
ansible_sudo_exe 定義 hosts sudo 路徑 ansible_sudo_exe=/usr/bin/sudo
ansible_ssh_private_key_file 定義 hosts 私鑰 ansible_ssh_private_key_file=/root/key
ansible_shell_type 定義 hosts shell 型別 ansible_shell_type=bash
ansible_python_interpreter 定義 hosts 任務執行 python 的路徑 ansible_python_interpreter=/usr/bin/python2.6
ansible_*_interpreter 定義 hosts 其他語言解析器路徑 ansible_ruby_interpreter=/usr/bin/ruby

Ansible Ad-Hoc 命令

Ad-Hoc 其實就是臨時命令,Ad-Hoc 是相對於 Ansible-playbook 而言的,Ansible 提供兩種完成任務方式:一種是 Ad-Hoc 命令集,即ansible,另一種就是 Ansible-playbook,即命令 Ansible-playbook。前者更注重於解決一些簡單的或者平時工作中臨時遇到的任務,相當於Linux系統命令列下的Shell命令,後者更適合與解決複雜或需固化下來的任務,相當於Linux系統的Shell Scripts。

執行命令

Ansible 命令都是併發執行的,預設的併發數由 ansible.cfg 中的 forks 值來確定,也可以在執行命令時通過 -f 指定併發數。

使用命令返回 webservers 組所有主機的 hostname,並指定併發數為 5:ansible webservers -m shell -a 'hostname' -f 5 -o

執行結果:

192.168.46.129 | CHANGED | rc=0 | (stdout) web2
192.168.46.128 | CHANGED | rc=0 | (stdout) web1

使用非同步執行,-P 0 的情況下會直接返回 job_id,然後針對主機根據 job_id 查詢執行結果:ansible webservers -B 120 -P 0 -m shell -a 'sleep 10;hostname' -f 5 -o

執行結果:

192.168.46.128 | CHANGED => {"ansible_facts": {"discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"}, "ansible_job_id": "899260515938.13222", "changed": true, "finished": 0, "results_file": "/root/.ansible_async/899260515938.13222", "started": 1}
192.168.46.129 | CHANGED => {"ansible_facts": {"discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"}, "ansible_job_id": "245835357736.13147", "changed": true, "finished": 0, "results_file": "/root/.ansible_async/245835357736.13147", "started": 1}

可以根據 job_id 通過 async_status 模組檢視非同步任務的狀態和結果:ansible 192.168.46.128 -m async_status -a 'jid=899260515938.13222'

執行結果:

192.168.46.128 | CHANGED => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    }, 
    "ansible_job_id": "899260515938.13222", 
    "changed": true, 
    "cmd": "sleep 10;hostname", 
    "delta": "0:00:10.024378", 
    "end": "2019-09-22 08:54:35.364400", 
    "finished": 1, 
    "rc": 0, 
    "start": "2019-09-22 08:54:25.340022", 
    "stderr": "", 
    "stderr_lines": [], 
    "stdout": "web1", 
    "stdout_lines": [
        "web1"
    ]
}

當-P 引數大於 0 時,Ansible 會自動根據 job_id 輪詢查詢執行結果:ansible webservers -B 120 -P 1 -m shell -a 'sleep 10;hostname' -f 5 -o

執行結果:

192.168.46.128 | CHANGED => {"ansible_job_id": "892179643372.13778", "changed": true, "cmd": "sleep 10;hostname", "delta": "0:00:10.023149", "end": "2019-09-22 09:01:57.625917", "finished": 1, "rc": 0, "start": "2019-09-22 09:01:47.602768", "stderr": "", "stderr_lines": [], "stdout": "web1", "stdout_lines": ["web1"]}
192.168.46.129 | CHANGED => {"ansible_job_id": "506204522875.13683", "changed": true, "cmd": "sleep 10;hostname", "delta": "0:00:10.029853", "end": "2019-09-22 09:01:59.039427", "finished": 1, "rc": 0, "start": "2019-09-22 09:01:49.009574", "stderr": "", "stderr_lines": [], "stdout": "web2", "stdout_lines": ["web2"]}

複製檔案

可以使用 copy 模組來批量下發檔案,檔案的變化是通過 MD5 值來判斷的:ansible webservers -m copy -a 'src=hosts dest=/root/hosts owner=root group=root mode=644 backup=yes' -o

返回結果:

192.168.46.129 | CHANGED => {"ansible_facts": {"discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"}, "changed": true, "checksum": "83e11aa2eb53ae6ea2476c05a8448696018401db", "dest": "/root/hosts", "gid": 0, "group": "root", "md5sum": "a154d2b2131e6420e51e293c540e4cb5", "mode": "0644", "owner": "root", "secontext": "system_u:object_r:admin_home_t:s0", "size": 1021, "src": "/root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1569169777.73-89235977935/source", "state": "file", "uid": 0}
192.168.46.128 | CHANGED => {"ansible_facts": {"discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"}, "changed": true, "checksum": "83e11aa2eb53ae6ea2476c05a8448696018401db", "dest": "/root/hosts", "gid": 0, "group": "root", "md5sum": "a154d2b2131e6420e51e293c540e4cb5", "mode": "0644", "owner": "root", "secontext": "system_u:object_r:admin_home_t:s0", "size": 1021, "src": "/root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1569169777.73-148086225859296/source", "state": "file", "uid": 0}

驗證檔案下發功能:ansible webservers -m shell -a 'md5sum /root/hosts' -t 5 -o

返回結果:

192.168.46.128 | CHANGED | rc=0 | (stdout) a154d2b2131e6420e51e293c540e4cb5  /root/hosts
192.168.46.129 | CHANGED | rc=0 | (stdout) a154d2b2131e6420e51e293c540e4cb5  /root/hosts

包和服務管理

可以直接使用 Ad-Hoc 命令來管理包和服務:

ansible webservers -m yum -a 'name=httpd state=latest' -f 5 -o

ansible webservers -m service -a 'name=httpd state=started' -f 5 -o

ansible webservers -m shell -a 'rpm -qa httpd' -f 5 -o

驗證服務執行情況:ansible webservers -m shell -a 'netstat -tpln|grep httpd' -f 5

返回結果:

192.168.46.128 | CHANGED | rc=0 >>
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      16853/httpd         

192.168.46.129 | CHANGED | rc=0 >>
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      43184/httpd

使用者管理

首先通過 openssl 命令生成密碼(因為ansible user 的 password 引數需要接受加密後的值):echo ansible | openssl passwd -1 -stdin

返回結果:$1$RBXBgM3M$WE3mYCc2gIlFIircO3unx.

使用 user 模組批量新建使用者:ansible webservers -m user -a 'name=test password="$1$RBXBgM3M$WE3mYCc2gIlFIircO3unx."' -f 5 -o

返回結果:

192.168.46.128 | CHANGED => {"ansible_facts": {"discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"}, "changed": true, "comment": "", "create_home": true, "group": 1001, "home": "/home/test", "name": "test", "password": "NOT_LOGGING_PASSWORD", "shell": "/bin/bash", "state": "present", "system": false, "uid": 1001}
192.168.46.129 | CHANGED => {"ansible_facts": {"discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"}, "changed": true, "comment": "", "create_home": true, "group": 1001, "home": "/home/test", "name": "test", "password": "NOT_LOGGING_PASSWORD", "shell": "/bin/bash", "state": "present", "system": false, "uid": 1001}

通過 SSH 登入驗證新建使用者是否成功(密碼為 ansible):ssh 192.168.46.128 -l test

Ansible playbook

playbook 是 Ansible 進行配置管理的元件,是來彌補 Ad-Hoc 命令無法支撐複雜環境的配置管理工作的。playbook 是 Ansible 的重要元件之一,因此放在下一篇來對 Ansible 的 playbook 進行詳細講解。

Ansible facts

facts 元件是 Ansible 用於採集被管機器裝置資訊的功能,可使用 setup 模組檢視機器所有 facts 資訊,或使用 filter 來檢視指定資訊(返回的結果是 JSON 格式)。

檢視機器的所有 facts 資訊:ansible 192.168.46.128 -m setup

檢視機器的 ipv4 資訊:ansible 192.168.46.128 -m setup -a 'filter=ansible_all_ipv4_addresses'

返回結果:

192.168.46.128 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "ansible_all_ipv4_addresses": [
            "192.168.46.128"
        ], 
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    }, 
    "changed": false
}

使用 facter 擴充套件 facts 資訊

Ansible 的 facts 元件會判斷被控機器上是否安裝 facter 和 ruby-json 包,若存在,Ansible 的 facts 會採集 facter 資訊。

檢視是否安裝 facter 和 ruby-json:ansible 192.168.46.128 -m shell -a 'rpm -qa ruby-json facter'

執行 facter 模組檢視 facter 資訊:ansible 192.168.46.128 -m facter

使用 ohai 擴充套件 facts 資訊

Ansible 的 facts 元件會判斷被控機器上是否安裝 ohai 包,若存在,Ansible 的 facts 會採集 ohai 資訊。

檢視是否安裝 ohai:ansible 192.168.46.128 -m shell -a 'gem list|grep ohai'

執行 ohai 模組檢視 ohai 資訊:ansible 192.168.46.128 -m ohai

直接執行 setup 模組也會採集 facter 和 ohai 資訊。

Ansible role

role 只是對我們使用的 playbook 的目錄結構進行一些規範。

這是一個 role 的目錄結構:

├── roles
    ├── dbsrvs -------------role1名稱
    │   ├── files -------------ansible中unarchive、copy等模組會自動來這裡找檔案,從而我們不必寫絕對路徑,只需寫檔名
    │   │   ├── mysql.tar.gz
    │   │   └── nginx.tar.gz
    │   ├── handlers -----------存放tasks中的notify指定的內容
    │   │   └── main.yml
    │   ├── meta
    │   ├── tasks --------------存放playbook的目錄,其中main.yml是主入口檔案,在main.yml中匯入其他yml檔案,要採用import_tasks關鍵字,include要棄用了
    │   │   ├── install.yml
    │   │   └── main.yml -------主入口檔案
    │   ├── templates ----------存放模板檔案。template模組會將模板檔案中的變數替換為實際值,然後覆蓋到客戶機指定路徑上
    │   │   └── nginx.conf.j2
    │   └── vars ----------存放變數檔案
    └── websrvs -------------role2名稱
    │   ├── files
    │   │   ├── mysql.tar.gz
    │   │   └── nginx.tar.gz
    │   ├── handlers
    │   │   └── main.yml
    │   ├── meta
    │   ├── tasks
    │   │   ├── install.yml
    │   │   └── main.yml
    │   ├── templates
    │   │   └── nginx.conf.j2
    │   └── vars
    └── site.yml -------------role引用的入口檔案

執行 role:ansible-playbook -i /etc/ansible/hosts site.yml

Ansible Galaxy

Galaxy 是 Ansible 官方分享 role 的功能平臺。可將自己編寫的 role 通過 ansible-galaxy 上傳到 Galaxy 網站。也可通過 ansible-galaxy 命令實現 role 的分享和安裝。使用ansible-galaxy install就可以安裝 role,預設安裝路徑為/etc/ansible/roles/

總結

本章主要介紹一些 Ansible 常用的元件,主要包含 Ansible Inventory、playbook、facts、role、Galaxy 等。下一篇將對 Ansible 中的 playbook 進行詳細講解