ansible自动化运维详解

一、Ansible简介

1.Ansible是什么

● 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、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是基于 paramiko 开发的,并且基于模块化工作，本身没有批量部署的能力。真正具有批量部署的是ansible所运行的模块，ansible只是提供一种框架。ansible不需要在远程主机上安装client/agents，因为它们是基于ssh来和远程主机通讯的。

● ansible目前已经已经被红帽官方收购，是自动化运维工具中大家认可度最高的，并且上手容易，学习简单。是每位运维工程师必须掌握的技能之一

2.Ansible特性

● 模块化：调用特定的模块，完成特定任务
● 部署简单，只需在主控端部署Ansible环境，被控端无需做任何操作； 部署简单，基于python和SSH(默认已安装)，agentless
● 支持自定义模块
● 基于Python语言实现
● 默认使用SSH协议对设备进行管理；
● 安全，基于OpenSSH
● 支持playbook编排任务
● 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
● 有大量常规运维操作模块，可实现日常绝大部分操作；
● 配置简单、功能强大、扩展性强；
● 支持API及自定义模块，可通过Python轻松扩展；
● 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
● 通过Playbooks来定制强大的配置、状态管理；
● 轻量级，无需在客户端安装agent，更新时，只需在操作机上进行一次更新即可；
● 提供一个功能强大、操作性强的Web管理界面和REST API接口——AWX平台。
● Ansible支持分布式 跨网段进行分组

3.Ansible架构

由以下几个核心组件构成：

● ansible（主体）：ansible的核心程序，提供一个命令行接口给用户对ansible进行管理操作；
●Host Inventory（主机清单）：为Ansible定义了管理主机的策略。一般小型环境下我们只需要在host文件中写入主机的IP地址即可，但是到了中大型环境我们有可能需要使用静态inventory或者动态主机清单来生成我们所需要执行的目标主机。
●Core Modules（核心模块）：Ansible执行命令的功能模块，多数为内置的核心模块。
●Custom Modules（拓展模块）：如何ansible自带的模块无法满足我么你的需求，用户可自定义相应的模块来满足自己的需求。
●Connection Plugins（连接插件）：模块功能的补充，如连接类型插件、循环插件、变量插件、过滤插件等，该功能不常用
●Playbook（任务剧本）：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格式的* YML文件
●API：供第三方程序调用的应用程序编程接口

4.Ansible工作原理

Ansible 系统由控制主机对被管节点的操作方式可分为两类，即adhoc和playbook：
● ad-hoc模式(点对点模式)
使用单个模块，支持批量执行单条命令。ad-hoc
命令是一种可以快速输入的命令，而且不需要保存起来的命令。就相当于bash中的一句话shell。 ·
● playbook模式(剧本模式)
是Ansible主要管理方式，也是Ansible功能强大的关键所在。playbook通过多个task集合完成一类功能，如Web服务的安装部署、数据库服务器的批量备份等。可以简单地把playbook理解为通过组合多条ad-hoc操作的配置文件。

5.Ansible执行流程

简单理解就是Ansible在运行时， 首先读取ansible.cfg中的配置， 根据规则获取Inventory中的管理主机列表，并行的在这些主机中执行配置的任务， 最后等待执行返回的结果。

6.Ansible命令执行过程

● 加载自己的配置文件，默认/etc/ansible/ansible.cfg；
● 查找对应的主机配置文件，找到要执行的主机或者组；
● 加载自己对应的模块文件，如 command；
● 通过ansible将模块或命令生成对应的临时py文件(python脚本)， 并将该文件传输至远程服务器；
● 对应执行用户的家目录的.ansible/tmp/XXX/XXX.PY文件；
● 给文件 +x 执行权限；
● 执行并返回结果；
● 删除临时py文件，sleep 0退出；

二、Ansible配置详解

1.Ansible安装方式yum

● 使用 pip（python的包管理模块）安装
首先，我们需要安装一个python-pip包，安装完成以后，则直接使用pip命令来安装我们的包，具体操作过程如下：

 yum install
 
python-pip 	pip install ansible

● 使用 yum 安装
yum 安装是我们很熟悉的安装方式了。我们需要先安装一个epel-release包，然后再安装我们的 ansible 即可。

yum install epel-release -y
yum install ansible –y
查看ansible版本  
ansible –version

2.Ansible离线安装方式

在企业环境中，安装ansible的服务器往往不能访问互联网，简单的下载ansible源码安装，会碰到缺少各种依赖包的问题，因此，推荐制作yum源，然后使用yum安装ansible。

依赖安装包下载地址
下载离线安装包

准备一台能连接互联网的相同OS服务器，使用yumdownloader工具下载ansible安装包以及所有依赖包。 以 root身份安装Yumdownloader工具：

 yum install yum-utils

创建离线安装包下载的文件夹
# mkdir /root/mypackages

下载ansible和所有依赖包：
# yumdownloader --resolve --destdir /root/mypackages/ ansible

#生成新的yum仓库
yum install createrepo
createrepo /root/mypackages 

将上面下载的所有rpm安装包(/root/mypackages)打包，上传到企业环境的服务器上，解压

# tar -zcvf ansible.tar.gz -C mypackages/    #打包下载的rpm包
修改yum源
baseurl=file:///root/mypackages   

# yum clean all
# yum repolist

3、安装ansible：
# yum install ansible

# ansible --version    #验证安装成功，查看版本号

主配置文件
ansible.cfg 主配置文件
Host 主机清单
Roles 存放剧本

操作之前先要时间同步
yum -y install ntpdate
ntpdate ntp1.aliyun.com

● 修改主机服务名

主机IP	主机服务名	修改主机名
192.168.1.199	server	hostnamectl set-hostname server
192.168.1.170	client	hostnamectl set-hostname client1
192.168.1.171	client2	hostnamectl set-hostname client2

● 免密登录配置
S端控制自己和和两个C端，ssh需要免密登录

 [root@Server ~]# ssh-keygen
先传给自己
[root@Server ~]# ssh-copy-id 192.168.1.199
再传给Cient端：
[root@Server ~]# ssh-copy-id 192.168.1.170
[root@Server ~]# ssh-copy-id 192.168.1.171
测试验证：ssh 192.168.1.170  

或者

传递公钥到被管理节点
[root@server ~]# for i in client1 client2
> do
> ssh-copy-id $i
> done

3.ansible 程序结构

● 安装目录如下(yum安装)
配置文件目录：/etc/ansible/ 　　
执行文件目录：/usr/bin/ 　　
Lib库依赖目录：/usr/lib/pythonX.X/site-packages/ansible/
Help文档目录：/usr/share/doc/ansible-X.X.X/
Man文档目录：/usr/share/man/man1/
● ansible配置文件查找顺序
ansible与我们其他的服务在这一点上有很大不同，这里的配置文件查找是从多个地方找的，顺序如下：
检查环境变量ANSIBLE_CONFIG指向的路径文件(export ANSIBLE_CONFIG=/etc/ansible.cfg)；
~/.ansible.cfg，检查当前目录下的ansible.cfg配置文件；
/etc/ansible.cfg检查etc目录的配置文件。

● ansible配置文件

ansible 的配置文件为/etc/ansible/ansible.cfg，ansible 有许多参数，下面我们列出一些常见的参数：

inventory = /etc/ansible/hosts		#这个参数表示资源清单inventory文件的位置
library = /usr/share/ansible		#指向存放Ansible模块的目录，支持多个目录方式，只要用冒号（：）隔开就可以
forks = 5		#并发连接数，默认为5
sudo_user = root		#设置默认执行命令的用户
remote_port = 22		#指定连接被管节点的管理端口，默认为22端口，建议修改，能够更加安全
host_key_checking = False		#设置是否检查SSH主机的密钥，值为True/False。关闭后第一次连接不会提示配置实例
timeout = 60		#设置SSH连接的超时时间，单位为秒
inventory = /etc/ansible/hosts		#这个参数表示资源清单inventory文件的位置
library = /usr/share/ansible		#指向存放Ansible模块的目录，支持多个目录方式，只要用冒号（：）隔开就可以
forks = 5		#并发连接数，默认为5
sudo_user = root		#设置默认执行命令的用户
remote_port = 22		#指定连接被管节点的管理端口，默认为22端口，建议修改，能够更加安全
host_key_checking = False		#设置是否检查SSH主机的密钥，值为True/False。关闭后第一次连接不会提示配置实例
timeout = 60		#设置SSH连接的超时时间，单位为秒
log_path = /var/log/ansible.log		#指定一个存储ansible日志的文件（默认不记录日志）

4.ansible主机清单

在配置文件中，我们提到了资源清单，这个清单就是我们的主机清单，里面保存的是一些 ansible需要连接管理的主机列表。我们可以来看看他的定义方式：

直接指明主机地址或主机名：
##green.example.com#
# blue.example.com#
# 192.168.1.170
# 192.168.1.171
定义一个主机组[组名]把地址或主机名加进去，适合批量管理
[webserver]
192.168.1.199
192.168.1.170
192.168.1.171
需要注意的是，这里的组成员可以使用通配符来匹配，这样对于一些标准化的管理来说就很轻松方便了。