自动化运维神器—ansible详解

一、ansible简介

1.ansible定义

ansible是目前最受运维欢迎的自动化运维工具，基于Python开发，集合了众多运维工具（SaltStack 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。

2.ansible特点

1. 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；

2. 默认使用SSH协议对设备进行管理；

3. 有大量常规运维操作模块，可实现日常绝大部分操作；

4. 配置简单、功能强大、扩展性强；

5. 支持API及自定义模块，可通过Python轻松扩展；

6. 通过Playbooks来定制强大的配置、状态管理；

7. 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；

8. 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。

3.ansible命令执行过程

1. 加载自己的配置文件，默认/etc/ansible/ansible.cfg；

2. 查找对应的主机配置文件，找到要执行的主机或者组；

3. 加载自己对应的模块文件，如 command；

4. 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；

5. 对应执行用户的家目录的.ansible/tmp/XXX/XXX.PY文件；

6. 给文件 +x 执行权限；

7. 执行并返回结果；

8. 删除临时py文件，sleep 0退出

二、ansible的安装

1.安装ansible

1.安装epel-release包
[root@localhost ansible]# yum -y install epel-release
2.安装ansible
[root@localhost ansible]# yum -y install ansible

2.ansible的程序结构

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/

3.ansible配置文件

[defaults]	通用默认配置段；
inventory = /etc/ansible/hosts	被控端 IP 或者 DNS 列表;
library = /usr/share/my_modules/	Ansible 默认搜寻模块的位置；
remote_tmp = $HOME/.ansible/tmp	Ansible 远程执行临时文件；
pattern = *	对所有主机通信；
forks = 5	并行进程数；
poll_interval = 15	回频率或轮训间隔时间；
sudo_user = root	sudo 远程执行用户名；
ask_sudo_pass = True	使用 sudo，是否需要输入密码；
ask_pass = True	是否需要输入密码；
transport = smart	通信机制；
remote_port = 22	远程 SSH 端口；
module_lang = C	模块和系统之间通信的语言；
gathering = implicit	控制默认 facts 收集（远程系统变量）；
roles_path= /etc/ansible/roles	用于 playbook 搜索 Ansible roles；
host_key_checking = False	检查远程主机密钥；
#sudo_exe = sudo	sudo 远程执行命令；
#sudo_flags = -H	传递 sudo 之外的参数；
timeout = 10 SSH	超时时间；
remote_user = root	远程登陆用户名；
log_path = /var/log/ansible.log	日志文件存放路径；
module_name = command	Ansible 命令执行默认的模块；
#executable = /bin/sh	执行的 Shell 环境，用户 Shell 模块；
#hash_behaviour = replace	特定的优先级覆盖变量；
#jinja2_extensions	允许开启 Jinja2 拓展模块；
#private_key_file = /path/to/file	私钥文件存储位置；
#display_skipped_hosts = True	显示任何跳过任务的状态；
#system_warnings = True	禁用系统运行 ansible 潜在问题警告；
#deprecation_warnings = True	Playbook 输出禁用“不建议使用”警告；
#command_warnings = False	command 模块 Ansible 默认发出警告；
#nocolor = 1	输出带上颜色区别，开启/关闭：0/1；
pipelining = False	开启 pipe SSH 通道优化；
[accelerate]	accelerate 缓存加速。
accelerate_port = 5099
accelerate_timeout = 30
accelerate_connect_timeout = 5.0
accelerate_daemon_timeout = 30
accelerate_multi_key = yes

4. 定义主机清单

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：

1、 直接指明主机地址或主机名：
    # green.example.com    ansible_ssh_user="root" ansible_ssh_pass="密码" ansible_ssh_port="22"
    # blue.example.com     ansible_ssh_user="root" ansible_ssh_pass="密码" ansible_ssh_port="22"

    # 192.168.100.1        ansible_ssh_user="root" ansible_ssh_pass="密码" ansible_ssh_port="22"

    # 192.168.100.10       ansible_ssh_user="root" ansible_ssh_pass="密码" ansible_ssh_port="22"

2、 定义一个主机组[组名]把地址或主机名加进去
    [mysql_test]
    192.168.253.159    ansible_ssh_user="root" ansible_ssh_pass="密码" ansible_ssh_port="22"

    192.168.253.160    ansible_ssh_user="root" ansible_ssh_pass="密码" ansible_ssh_port="22"

    192.168.253.153    ansible_ssh_user="root" ansible_ssh_pass="密码" ansible_ssh_port="22"

    192.168.153.[199:202]         #192.168.153.199-----192.168.153.202之间
 3. [web]
 	web1
 	web2
 	[web:vars]
 	ansible_ssh_user="root"
 	ansible_ssh_pass="密码"
 	ansible_ssh_port="22"
 4. [web]
    web1
    web2
    [db]
    db1
    db2
    [host:children]
    web
    db

 三、ansible常用命令

1、ansible 命令集

/usr/bin/ansible　　Ansibe AD-Hoc 临时命令执行工具，常用于临时命令的执行

/usr/bin/ansible-doc 　　Ansible 模块功能查看工具

/usr/bin/ansible-galaxy　　下载/上传优秀代码或Roles模块 的官网平台，基于网络的 /usr/bin/ansible-playbook　　Ansible 定制自动化的任务集编排工具

/usr/bin/ansible-pull　　Ansible远程执行命令的工具，拉取配置而非推送配置（使用较少，海量机器时使用，对运维的架构能力要求较高）

/usr/bin/ansible-vault　　 Ansible 文件加密工具

/usr/bin/ansible-console　　Ansible基于Linux Console界面可与用户交互的命令执行工具

其中，我们比较常用的是/usr/bin/ansible和/usr/bin/ansible-playbook。

ansible-playbook

ansible-playbook命令，解决复杂或需固化下来的任务，相当于Linux系统的Shell Scripts。

是日常应用中使用频率最高的命令，其工作机制是，通过读取预先编写好的playbook文件实现批量管理。

需要使用Ansible-playbook的场景

        情景1：新购置的服务器安装完系统后需做一系列固化的初始化工作，诸如：定制防火墙策略、添加NTP时间同步配置、添加EPEL源等。
        情景2：业务侧每周定期对生产环境发布更新程序代码

Ansible-playbook的命令使用格式
ansible-playbook playbook.yml
Ansible-playbook的参数：
-i I        NVENTORY, --inventory INVENTORY：指定主机清单文件，或以逗号分隔的主机列表。
-b,         --become：使用在远程主机上切换到root用户去执行命令（不提示密码）。要在远程主机提升sudo权限（例如centoshh ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL）。
-f         FORKS, --forks FORKS：并发管控主机的数量(default=5)。
-C,         --check：测试执行，不会做任何更改。
--syntax-check：        检查Playbook中的语法，但不执行。
--list-hosts：        列出匹配的主机列表，不执行任何操作。
--list-tasks：        列出所有要执行的任务。
--list-tags：        列出所有可用的tags。
-t         TAGS, --tags TAGS：只执行指定的tags任务。
--skip-tags SKIP_TAGS：        跳过指定的tags任务。
--start-at-task START_AT_TASK：        从第几条任务开始执行。
--step：        逐步执行Playbook定义的任务，并经人工确认后继续执行下一步任务。
-e EXTRA_VARS, --extra-vars EXTRA_VARS：        在Playbook中引入外部变量。
-D，--diff：        当更新的文件数及内容较少时，该选项可显示这些文件不同的地方，该选项结合-C用会有较好的效果。
--ask-vault-pass：        使用加密playbook文件时提示输入密码。
--force-handlers：        即使任务失败，也要运行处理程序
--flush-cache：        清除缓存。
--version：        显示程序版本号，配置文件位置，配置模块搜索路径，模块位置，可执行位置和退出
--become-user BECOME_USER：        以此用户运行操作(default=root)

2、ansible-doc 命令

ansible-doc 命令常用于获取模块信息及其使用帮助，一般用法如下：

 ansible-doc -l              #获取全部模块的信息
 ansible-doc -s MOD_NAME     #获取指定模块的使用帮助

2、ansible 命令详解

命令的具体格式如下：

 ansible  [-f forks] [-m module_name] [-a args]
 ansible 主机清单中的主机组 -f 开启线程数 -m 模块 -a 模块需要的参数

也可以通过ansible -h来查看帮助，下面我们列出一些比较常用的选项，并解释其含义：

-a MODULE_ARGS #模块的参数，如果执行默认COMMAND的模块，即是命令参数，如： “date”，“pwd”等等

-k，--ask-pass #ask for SSH password。登录密码，提示输入SSH密码而不是假设基于密钥的验证

--ask-su-pass #ask for su password。su切换密码

-K，--ask-sudo-pass #ask for sudo password。提示密码使用sudo，sudo表示提权操作 --ask-vault-pass #ask for vault password。假设我们设定了加密的密码，则用该选项进行访问

-B SECONDS #后台运行超时时间

-C #模拟运行环境并进行预运行，可以进行查错测试 -c CONNECTION #连接类型使用

-f FORKS #并行任务数，默认为5

-i INVENTORY #指定主机清单的路径，默认为/etc/ansible/hosts --list-hosts #查看有哪些主机

-m MODULE_NAME #执行模块的名字，默认使用 command 模块，所以如果是只执行单一命令可以不用 -m参数

-o #压缩输出，尝试将所有结果在一行输出，一般针对收集工具使用

-s #用 sudo 命令

-U SUDO_USER #指定 sudo 到哪个用户，默认为 root 用户

-T TIMEOUT #指定 ssh 默认超时时间，默认为10s，也可在配置文件中修改

-u REMOTE_USER #远程用户，默认为 root 用户 -v #查看详细信息，同时支持-vvv，-vvvv可查看更详细信息

3、ansible 配置公私钥

上面我们已经提到过 ansible 是基于 ssh 协议实现的，所以其配置公私钥的方式与 ssh 协议的方式相同，具体操作步骤如下：

 1.生成私钥
 [root@server ~]# ssh-keygen 
 2.向主机分发私钥
 [root@server ~]# ssh-copy-id [email protected]
 [root@server ~]# ssh-copy-id [email protected]

这样的话，就可以实现无密码登录，我们的实验过程也会顺畅很多。 　　注意，如果出现了一下报错：

 -bash: ssh-copy-id: command not found

那么就证明我们需要安装一个包：

 [root@localhost ansible]# yum -y install openssh-clients

把包安装上即可。