Ansible日常維護(hù)技術(shù)指南

1、 Ansible 日常維護(hù)技術(shù)指南 【摘要】本文將介紹如何維護(hù)Ansible的Inventory，來(lái)管理不同業(yè)務(wù)的不同機(jī)器；如何使用Ansible的一些常用組件，完成一些基本的自動(dòng)化運(yùn)維工作；如何編寫和使用Playbook，來(lái)完成復(fù)雜環(huán)境下的自動(dòng)化運(yùn)維工作；如何利用Facts組件來(lái)采集被管客戶端的設(shè)備信息，來(lái)實(shí)現(xiàn)配置管理系統(tǒng)（CMDB）的自動(dòng)采集能力等等。1、Ansible Inventory維護(hù)Inventory文件在日常維護(hù)中，Ansible通過(guò)Inventory（可管理的主機(jī)集合），對(duì)遠(yuǎn)端服務(wù)器或者主機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一操作和管理。在Ansible中，描述主機(jī)的默認(rèn)方法是將他們列在一個(gè)文本文件中，

2、這個(gè)文件稱為Inventory文件，默認(rèn)的路徑和文件為：/etc/ansible/hosts，可以通過(guò)ANSIBLE_HOSTS環(huán)境變量來(lái)指定，也可以在ansible.cfg文件中通過(guò)inventory參數(shù)指定，或者在運(yùn)行ansible和ansible-playbook的時(shí)候使用-i參數(shù)來(lái)臨時(shí)指定。下面舉例說(shuō)明，如何在inventory組件的/etc/ansible/hosts文件中定義主機(jī)和主機(jī)組：第一行定義了一個(gè)主機(jī)X.X.X.100，并使用inventory內(nèi)置變量ansible_ssh_pass定義了該主機(jī)的登錄密碼，如果建立了互信，則不需要這個(gè)參數(shù)；第二、三、四行定義了一個(gè)名為gro

3、upname1的主機(jī)組，其中包含X.X.X.101-X.X.X.109，X.X.X.201-X.X.X.209共計(jì)18臺(tái)主機(jī)；第五、六行為groupname1的主機(jī)組定義了一個(gè)共同的變量：ansible_ssh_pass，以定義該組內(nèi)所有主機(jī)的登錄密碼；第七、八行定義了一個(gè)更大的組：groupname2，其下包含了groupname1組下的所有主機(jī)。定義好之后，我們?cè)赼nsible命令行和ansible-playbook中，可以非常靈活的使用，便于批量操作。例如批量查看groupname1組下所有主機(jī)的當(dāng)前時(shí)間：ansible groupname1 -a dateInventory內(nèi)置參數(shù)除了

4、前面介紹的ansible_ssh_pass參數(shù)，Ansible Inventory內(nèi)置了一些參數(shù)，這些參數(shù)在我們實(shí)際工作中也會(huì)經(jīng)常使用，我們可以直接在Inventory文件中定義它。我們也可以在ansible.cfg文件中的defaults部分更改一些Inventory內(nèi)置參數(shù)的默認(rèn)值，可以支持更改的有：動(dòng)態(tài)Inventory在實(shí)際的應(yīng)用中，會(huì)存在大量的主機(jī)列表信息，如果手動(dòng)維護(hù)Ansible中的Inventory文件將會(huì)非常的繁瑣，所以支持動(dòng)態(tài)Inventory將會(huì)讓問(wèn)題變得統(tǒng)一、清晰、簡(jiǎn)單許多。動(dòng)態(tài)Inventory也就是Ansible所有的Inventory文件里面的主機(jī)列表和變量信息都

5、支持從外部拉取，例如我們常用的CMDB，我們可以通過(guò)定義的腳本，將外部CMDB等其他運(yùn)維系統(tǒng)中的主機(jī)信息同步至Ansible中。在實(shí)際的配置中僅需要更改ansible.cfg文件中的inventory參數(shù)為一個(gè)可執(zhí)行的腳本即可。defaultsinventory = /etc/ansible/inventory.sh腳本的內(nèi)容不受任何編程語(yǔ)言限制，但該腳本必須支持以下規(guī)范的參數(shù)，腳本的執(zhí)行結(jié)果也有一定的要求：-list或者-l,腳本運(yùn)行該參數(shù)須顯示所有主機(jī)和組的信息（Json格式）。-host或者-H，腳本的該參數(shù)后需指定一個(gè)主機(jī)，運(yùn)行結(jié)果也會(huì)返回該主機(jī)的所有信息（同樣也必須為Json格式）。

6、腳本調(diào)試好之后，ansible將利用inventory變量所指向的腳本，獲取主機(jī)和組信息（或者通過(guò)-i參數(shù)指定），來(lái)向主機(jī)執(zhí)行命令。Inventory分割如果我們想要同時(shí)使用常規(guī)Inventory文件和動(dòng)態(tài)Inventory腳本，或者按不同業(yè)務(wù)/系統(tǒng)分割成的多個(gè)Inventory文件，我們可以把所有這些文件全部都放到同一個(gè)目錄，并配置ansible.cfg文件的hostfile參數(shù)，讓Ansible使用hostfile參數(shù)所指定的目錄作為Inventory即可，也可以在命令行中使用-i命令來(lái)指定特定的Inventory文件。Ansible將會(huì)處理目錄里所有的文件并將結(jié)果合并為一個(gè)完整的Inve

7、ntory。defaultshostfile = /etc/ansible/inventory2、Ansible Ad-Hoc命令使用Ansible系統(tǒng)由控制主機(jī)對(duì)被管節(jié)點(diǎn)的操作方式可分為兩類，即 Ad-Hoc和Playbook：Ad-Hoc模式使用單個(gè)模塊，支持批量執(zhí)行單條命令。Playbook模式是Ansible主要管理方式，也是Ansible功能強(qiáng)大的關(guān)鍵所在，Playbook通過(guò)多個(gè)Task集合完成一類功能，如 Web 服務(wù)的安裝部署、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的批量備份等，可以簡(jiǎn)單地把 Playbook理解為通過(guò)組合多條Ad-Hoc操作的配置文件。下面將通過(guò)兩個(gè)小節(jié)的內(nèi)容，來(lái)說(shuō)明如何使用Ad-Ho

8、c和Playbook。其中Ad-Hoc將重點(diǎn)介紹命令參數(shù)和幾個(gè)常用的模塊。通常我們會(huì)以命令行的形式使用Ansible模塊，或者將Ansible命令嵌入到腳本中去執(zhí)行。Ansible自帶了很多模塊，我們可以直接使用他們。當(dāng)我們不知道如何使用這些模塊時(shí)，可以ansible-doc命令獲取幫助，例如：使用“ansible-doc -l”命令可以顯示所有自帶的模塊和相關(guān)簡(jiǎn)介，使用“ansible-doc 模塊名”命令可以顯示該模塊的參數(shù)及用法等內(nèi)容。Ansible Ad-Hoc命令參數(shù)我們可以使用“ansible -h”命令來(lái)列出所有的命令參數(shù)，下面列舉了常用的一些參數(shù)，部分參數(shù)如果不指定將采用ans

9、ible.cfg中的設(shè)置值，或者采用原始默認(rèn)值。Ansible常用模塊介紹連通性測(cè)試通常采用Ping模塊來(lái)測(cè)試遠(yuǎn)程主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)：ansible ip -m ping執(zhí)行命令執(zhí)行命令可以采用四種方式，第一種方式是利用Command模塊在遠(yuǎn)程主機(jī)上執(zhí)行命令，但Command模塊不支持管道命令，例如，查看某個(gè)主機(jī)的日期：ansible ip -m command -a date -o值得注意的是，Ansible默認(rèn)的模塊是Command，所以上面的命令可以簡(jiǎn)化為：ansible ip -a date -o第二種方式是利用Shell模塊，切換到某個(gè)Shell執(zhí)行遠(yuǎn)程主機(jī)上的Shell/Python腳

10、本，或者執(zhí)行命令，Shell支持管道命令，功能較Command更強(qiáng)大靈活，例如：ansible ip -m shell -a bash /root/test.sh -oansible ip -m shell -a echo 123456|passwd -stdin root第三種方式是利用Raw模塊，Raw支持管道命令。Raw有很多地方和Shell類似，但是如果是使用老版本Python（低于2.4），無(wú)法通過(guò)Ansible的其他模塊執(zhí)行命令，則需要先用到Raw模塊遠(yuǎn)程安裝Python-sim-plejson后才能受管；又或者是受管端是路由設(shè)備，因?yàn)闆](méi)有安裝Python環(huán)境，那就更需要使用Raw

11、模塊去管控了。例如：ansible ip -m raw -a cd /tmp;pwd第四種方式是利用Script模塊，傳輸Ansible中控端上的Shell/Python腳本到遠(yuǎn)端主機(jī)上執(zhí)行，即使遠(yuǎn)端主機(jī)沒(méi)有安裝Python也可以執(zhí)行，有點(diǎn)類似Raw模塊。但Script只能執(zhí)行腳本，不能調(diào)用其他指令，且不支持管道命令，例如：ansible ip -m script -a /root/test.sh -oremoves參數(shù)用來(lái)判斷遠(yuǎn)端主機(jī)上是不是存在test.sh文件，如果存在，就執(zhí)行管控機(jī)上的test.sh，不存在就不執(zhí)行：ansible ip -m script -a removes=/ro

12、ot/test.sh /root/test.sh -ocreates用來(lái)判斷遠(yuǎn)端主機(jī)上是不是存在test.sh文件，如果存在，就不執(zhí)行，不存在就執(zhí)行管控機(jī)上的test.sh文件：ansible ip -m script -a creates=/root/test.sh /root/test.sh -o復(fù)制文件常用的文件操作模塊就是Copy模塊，它主要用于將本地或遠(yuǎn)程機(jī)器上的文件拷貝到遠(yuǎn)程主機(jī)上。其主要參數(shù)有以下幾個(gè)：復(fù)制本地文件的到遠(yuǎn)程主機(jī)：ansible ip -m copy -a src=/root/test.sh dest=/tmp/test.sh復(fù)制并修改文件的權(quán)限：ansible i

13、p -m copy -a src=/root/test.sh dest=/tmp/test.sh mode=755復(fù)制并修改文件的屬主：ansible ip -m copy -a src=/root/test.sh dest=/tmp/test.sh mode=755 owner=root復(fù)制文件前備份：ansible ip -m copy -a src=test.sh backup=yes dest=/tmp服務(wù)管理在Ansible Ad-Hoc中，Service模塊可以幫助我們管理遠(yuǎn)程主機(jī)上的服務(wù)。例如，啟動(dòng)或停止遠(yuǎn)程主機(jī)中的某個(gè)服務(wù)。但是該服務(wù)本身必須要能夠通過(guò)操作系統(tǒng)的管理服務(wù)的組件所

14、管理，例如Redhat6中默認(rèn)通過(guò)SysV進(jìn)行服務(wù)管理，Redhat7中默認(rèn)通過(guò)Systemd管理服務(wù)，如果該服務(wù)本身都不能被操作系統(tǒng)的服務(wù)管理組件所管理，那么也不能被Service模塊管理。該模塊的幾個(gè)常用參數(shù)如下：?jiǎn)?dòng)服務(wù)：ansible all -m service -a name=sshd state=started停止服務(wù)：ansible all -m service -a name=sshd state=stopped開(kāi)啟服務(wù)自啟動(dòng)：ansible all -m service -a name=sshd enable=yes安裝包管理在Ansible Ad-Hoc中，可以通過(guò)Yum

15、模塊實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程主機(jī)上通過(guò)Yum源管理軟件包，包括安裝、升級(jí)、降級(jí)、刪除和列出軟件包等。該模塊的幾個(gè)常用參數(shù)如下：安裝軟件包：ansible all -m yum -a name=nginx state=installed卸載軟件包：ansible all -m yum -a name=nginx state=removed臨時(shí)啟用local yum源安裝最新版軟件包：ansible all -m yum -a name=nginx state=latest enablerepo=local用戶管理在Ansible Ad-Hoc中，可以通過(guò)User模塊幫助我們管理遠(yuǎn)程主機(jī)上的用戶，比如創(chuàng)建用戶、

16、修改用戶、刪除用戶、為用戶創(chuàng)建密鑰對(duì)等操作。該模塊的幾個(gè)常用參數(shù)如下：增加用戶、組和密碼：ansible ip -m group -a name=testg”ansible ip -m user -a name=test group=testg password=123456 home=/home/test”刪除用戶和用戶主目錄：ansible ip -m user -a name=test state=absent remove=yes3、Ansible Playbook使用在Ansible Ad-Hoc中，可以通過(guò)Yum模塊實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程主機(jī)上通過(guò)Yum源管理軟件包，包括安裝、升級(jí)、降級(jí)、刪除

17、和列出軟件包等。該模塊的幾個(gè)常用參數(shù)如下：我們?cè)谑褂肁nsible時(shí)，絕大部分時(shí)間將花費(fèi)在編寫Playbook上，Playbook是一個(gè)Ansible術(shù)語(yǔ)，指的是用于配置管理的腳本。Ansible的Playbook是使用YAML語(yǔ)法編寫的。YAML是一種類似于Json的文件格式，不過(guò)YAML更適合人來(lái)讀寫。我們?cè)陂_(kāi)始編寫Playbook時(shí)，需要對(duì)YAML的語(yǔ)法有一定的了解，否則將經(jīng)常碰到語(yǔ)法錯(cuò)誤。下面首先通過(guò)一個(gè)安裝和配置ntpd服務(wù)的Playbook案例來(lái)介紹：第一行僅表示該文件為YAML格式文件，非必須。第二行定義了該P(yáng)laybook所針對(duì)的主機(jī)，all表示所有，也可以填寫Inventor

18、y文件中的IP地址或者主機(jī)組名稱。第三行表示下面開(kāi)始定義Task任務(wù)。第四、五行定義了一個(gè)具體Task任務(wù)（通過(guò)Yum安裝ntpd服務(wù)），包含任務(wù)名稱和執(zhí)行動(dòng)作，其中任務(wù)名稱為非必須，可以直接定義執(zhí)行動(dòng)作。第六、七、八、九行定義了另一個(gè)具體Task任務(wù)（同步ntpd配置文件模板），并更改文件的屬主、屬組和文件權(quán)限。notify和下面的handlers為配對(duì)使用，當(dāng)ntpd配置文件模板同步至遠(yuǎn)端主機(jī)后，文件的MD5值將發(fā)生變化，觸發(fā)restart ntpd service這個(gè)handler。第十、十一、十二行定義了上述handler的具體內(nèi)容，包括名稱和執(zhí)行動(dòng)作，也就是利用service模塊來(lái)重

19、啟ntpd服務(wù)。編制好了Playbook，我們需要使用-syntax-check參數(shù)來(lái)對(duì)該腳本進(jìn)行語(yǔ)法檢查：ansible-playbook ntpd.yaml -syntax-checkplaybook: ntpd.yaml語(yǔ)法檢測(cè)過(guò)后，可以用-list-task參數(shù)來(lái)查看該P(yáng)laybook中的所有Task：確認(rèn)無(wú)誤后，開(kāi)始使用命令運(yùn)行名為ntpd.yaml的Playbook：ansible-playbook ntpd.yaml后續(xù)如果我們的ntpd.conf.j2配置模板需要變更，并需要批量分發(fā)下去，我們可以指定copy ntp.conf這個(gè)Task，只運(yùn)行該Task：ansible-pl

20、aybook ntpd.yaml -start-at-task=copy ntp.conf除了上述參數(shù)之外，ansible-playbook還有幾個(gè)常用的參數(shù)：-step同一時(shí)間只執(zhí)行一個(gè)Task，每個(gè)Task執(zhí)行前都會(huì)提示確認(rèn)一遍。-tags=TAGS當(dāng)Play和Task的Tag為該參數(shù)指定的值時(shí)才執(zhí)行，多個(gè)Tag以逗號(hào)分隔。-skip-tags=SKIP_TAGS當(dāng)Play和Task的Tag不匹配該參數(shù)指定的值時(shí)才執(zhí)行。根據(jù)前面的案例，我們對(duì)Playbook的大體寫法和用法有了一個(gè)大致的認(rèn)識(shí)，下面重點(diǎn)介紹幾個(gè)Play-book常用的使用要點(diǎn)：Playbook的組成一個(gè)Playbook包括一

21、個(gè)或多個(gè)Play。一個(gè)Play由Host的無(wú)序集合與Task的有序列表組成。每一個(gè)Task僅由一個(gè)模塊構(gòu)成。見(jiàn)下圖所示：Tasks List和ActionPlay的主體部分是Task列表，Task列表中的各任務(wù)按次序逐個(gè)在Hosts中指定的主機(jī)上執(zhí)行，即在所有主機(jī)上完成第一個(gè)任務(wù)后再開(kāi)始第二個(gè)任務(wù)。在運(yùn)行Playbook時(shí)（從上到下執(zhí)行），如果一個(gè)Host執(zhí)行Task失敗，整個(gè)Task都會(huì)回滾，我們需要修正Playbook中的錯(cuò)誤，然后重新執(zhí)行即可。Task的目的是使用指定的參數(shù)執(zhí)行模塊，而在模塊參數(shù)中可以使用變量，模塊執(zhí)行時(shí)冪等等，這意味著多次執(zhí)行是安全的，因?yàn)槠浣Y(jié)果一致。另外，按照規(guī)范寫法

22、，每一個(gè)Task必須有一個(gè)名稱Name，雖然這不是必須的，但這樣在運(yùn)行Playbook時(shí)，從其輸出的任務(wù)執(zhí)行信息中可以很好的辨別出是屬于哪一個(gè)Task。如果沒(méi)有定義Name，Action的值將會(huì)用作輸出信息中標(biāo)記特定的Task，結(jié)果不好分辨。定義一個(gè)Task，常見(jiàn)的格式為“module: options”，例如：“yum: name=httpd”。值得注意的是，Ansible的自帶模塊中，Command模塊和Shell模塊無(wú)需使用key=value格式，直接編寫要執(zhí)行的命令即可。HandlersHandlers也是一些Task的列表，和一般的Task并沒(méi)有什么區(qū)別。它是由通知者進(jìn)行的Notif

23、y，如果沒(méi)有被Notify，則Handlers不會(huì)執(zhí)行，如果被Notify了，則Handlers被執(zhí)行。不管有多少個(gè)通知者進(jìn)行了Notify，等到Play中的所有Task都執(zhí)行完成之后，Handlers也只會(huì)被執(zhí)行一次。例如：變量引用我們可以在PlayBook中通過(guò)“vars: 變量名”的方式聲明變量，并通過(guò)“變量名”的方式使用已聲明的變量。另外，我們還可以直接引用Ansible的變量，包括采集到的主機(jī)Fact中的變量，例如：通過(guò)ansible_all_ipv4_address來(lái)獲取IPV4地址，或者通過(guò)ansible_distribution、ansible_distribution_ver

24、sion來(lái)獲取操作類型和版本信息。除此之外，還能引用已編輯好的Inventory文件中定義的主機(jī)變量，這樣當(dāng)安裝完一些軟件，需要根據(jù)主機(jī)中定義的變量來(lái)做一些自動(dòng)化配置時(shí)，將會(huì)非常好用。例如：vi /etc/ansible/hosts #定義Inventory文件中的變量與值X.X.108.2 hostname=test上面的案例是通過(guò)vars的方式定義了package和service兩個(gè)變量，并在下面的yum和service兩個(gè)Task中進(jìn)行引用，第三個(gè)Task則是直接引用setup生成的Fact變量和來(lái)自Inventory文件中定義的主機(jī)變量hostname，來(lái)實(shí)現(xiàn)將內(nèi)容信息傳遞至遠(yuǎn)端主機(jī)的

25、文件中，輸出結(jié)果如下：cat /tmp/test.txttest:RedHat 7.2條件判斷我們可以在PlayBook中通過(guò)“when: 變量=值”的方式聲明一個(gè)條件判斷，可以看出when的值是一個(gè)條件表達(dá)式，如果條件判斷成立，Task就執(zhí)行，如果判斷不成立，則task不執(zhí)行。例如當(dāng)我們需要根據(jù)變量、Facts（setup）或此前任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果來(lái)作為某Task執(zhí)行與否的前提時(shí)，則要用到條件判斷，這時(shí)可以在Playbook中使用when子句：在Task后添加when子句。另外，when子句支持jinjia2表達(dá)式或語(yǔ)法。迭代當(dāng)我們有需要重復(fù)性執(zhí)行的任務(wù)時(shí)，可以使用迭代機(jī)制。其使用格式為將需要迭

26、代的內(nèi)容定義為item變量引用，并通過(guò)with_items語(yǔ)句指明迭代的元素列表即可。例如：TemplatesJinja是基于Python的模板引擎。Template類是Jinja的另一個(gè)重要組件，可以看作一個(gè)編譯過(guò)的模塊文件，用來(lái)生產(chǎn)目標(biāo)文本，我們可以傳遞Python的變量給模板去替換模板中的標(biāo)記。例如，我們?cè)谧鯪ginx安裝與配置時(shí)，有些監(jiān)聽(tīng)端口、服務(wù)名稱等配置可以通過(guò)變量的方式在Inventroy文件中為不同主機(jī)預(yù)定義好，當(dāng)我們定義好了一個(gè)模板，并將模板中的監(jiān)聽(tīng)端口和服務(wù)名稱設(shè)置為變量后，在運(yùn)行Template這個(gè)Task時(shí)，將會(huì)把不同主機(jī)的這些變量信息傳遞到模板中使用，實(shí)現(xiàn)配置的自動(dòng)化

27、。例如：vi /tmp/httpd.conf.j2 #定義模板中的變量Listen http_portServerName server_nameMaxClients access_numvi /etc/ansible/hosts #定義Inventory文件中的變量與值testX.X.X.2 http_port=X.X.X.2:80 access_num=50 server_name=test:80安裝Nginx時(shí)，將把Inventory文件中主機(jī)定義好的變量與值傳遞到模板中，并拷貝至該遠(yuǎn)端主機(jī)：Tags在一個(gè)Playbook中，我們一般會(huì)定義很多個(gè)Task，如果我們只想執(zhí)行其中的某一個(gè)Ta

28、sk或多個(gè)Task時(shí)就可以使用Tags標(biāo)簽功能了，例如：ansible-playbook test.yml -tags=nginx4、Ansible Facts使用Facts組件是Ansible用于采集被管主機(jī)設(shè)備信息的一個(gè)功能，當(dāng)Ansible采集Fact的時(shí)候，它會(huì)收集被管主機(jī)的各種詳細(xì)信息：CPU架構(gòu)、操作系統(tǒng)、IP地址、內(nèi)存信息、磁盤信息等，這些信息保存在被稱作Fact的變量中。Ansible使用一個(gè)名為Setup的特殊模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)Fact的收集，在Playbook中默認(rèn)會(huì)調(diào)用這個(gè)模塊進(jìn)行Fact收集，在命令行中可以通過(guò)“ansible ip -m setup”來(lái)進(jìn)行手動(dòng)收集，整個(gè)Facts信息被包裝JSON格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中， Ansible Facts是最上層的值。例如：Fac