自动化运维之Ansible

Ansible概述

Ansible基于Python开发，集合了众多优秀运维工具的特色，实现了批量运行命令、部署程序、配置系统等功能。默认经过SSH协议进行远程命令执行或下发配置，无需部署任何客户端代理软件，从而使得自动化环境部署变得更加简单。可同时支持多台主机并行管理，使得管理主机更加便捷。

Ansible核心组件

Ansible能够看做是一种基于模块进行工做的框架结构，批量部署能力就是由Ansible所运行的模块实现的。

Ansible基本架构有六个部分组成

• Ansible core核心引擎
• Host inventory主机清单：用来定义Ansible所管理的主机，默认是在Ansible的hosts配置文件中定义被管理主机，同时也支持自定义动态主机清单和指定其余配置文件的位置。
• Connection plugins链接插件：负责和被管理主机实现通讯。
• Playbooks（yaml,jinja2）剧本：用来集中定义Ansible任务的配置文件，即将多个任务定义在一个剧本中由Ansible自动执行，能够由控制主机针对多台被管理主机同时运行多个任务。
• Core modules核心模块：是Ansible自带的模块，使用执行模块将资源分发到被管理主机，使其执行特定任务或匹配特定的状态。
• Custom modules自定义模块：用于完成模块功能的补充，可借助相关插件完成记录日志、发送邮件等功能。

安装部署Ansible服务

Ansible自动化运维环境由控制主机与被管理主机组成，因为Ansibble是基于SSH协议进行通讯的，因此控制主机安装Ansible软件后不须要重启或运行任何程序，被管理主机也不须要安装和运行任何代理程序。

Ansible环境表

实验步骤

1.安装Ansible

1）经过YUM方式安装Ansible，须要依赖第三方的EPEL源，下面配置 epel源做为部署Ansible的yum源。

[root@localhost ~]# yum install epel-release -y

2）使用yum命令安装ansible

[root@localhost ~]# yum install ansible -y
[root@localhost ~]# ansible --version    #查看版本信息
ansible 2.6.2
  config file = /etc/ansible/ansible.cfg
.....//省略

3）使用树状结构展现文件夹

[root@localhost ~]# yum install tree -y
[root@localhost ~]# tree /etc/ansible/  
/etc/ansible/  
├── ansible.cfg      #ansible的配置文件
├── hosts          #ansible的主仓库，用于存储须要管理的远程主机的相关信息  
└── roles         #角色

2.配置主机清单

Ansible经过读取默认主机清单/etc/ansible/hosts文件，修改主机与组配置后，可同时链接到多个被管理主机上执行任务。

[root@localhost ~]# vim /etc/ansible/hosts 
[webserver]    #被管理主机node2的别名，可自定义。
192.168.126.158

[mysql]       #被管理主机node3的别名，可自定义。
192.168.126.159

3.设置SSH无密码登陆

为了不Ansible下发指令时输入被管理主机的密码，能够经过证书签名达到SSH无密码登陆的效果，使用ssh-keygen产生一对密钥，使用ssh-copy-id来下发生成的公钥。

[root@localhost ~]# ssh-keygen -t rsa
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):    #Enter
/root/.ssh/id_rsa already exists.
Enter passphrase (empty for no passphrase):   #输入密码
Enter same passphrase again:        #确认密码
SHA256:RRrz8tRs6aW8YHDEVAp+Kfcn139TheaTAu0n8s4+AwU root@localhost.localdomain
The key's randomart image is:
+---[RSA 2048]----+
|        +o+..    |
|       . OE* . . |
|        * @.* + .|
|         @ B.= o.|
|        S =.X B o|
|         ..+ O .o|
|           .o  .o|
|           oo   o|
|           .+o   |
+----[SHA256]-----+

[root@localhost ~]# ssh-copy-id root@192.168.126.158
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
root@192.168.126.158's password:    #被管理主机的root登陆密码

[root@localhost ~]# ssh-copy-id root@192.168.126.159
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
root@192.168.126.158's password:    #被管理主机的root登陆密码

免交互代理：
[root@localhost ~]# ssh-agent bash
[root@localhost ~]# ssh-add
Enter passphrase for /root/.ssh/id_rsa:   #免交互的密码
Identity added: /root/.ssh/id_rsa (/root/.ssh/id_rsa)

到此Ansible的环境部署完成

Ansible基础命令应用

1.command模块

Ansible管理工具使用-m选项来指定使用模块。默认使用command模块，即-m选项省略时会运行此模块，用于在被管理主机上运行命令。分别有三种执行命令的方式去管理写入之际清单中的主机。以下所示：

[root@localhost ~]# ansible all -m command -a 'date'  #显示全部被管理主机的时间
192.168.126.159 | SUCCESS | rc=0 >>
2018年 08月 02日 星期四 06:41:55 CST

192.168.126.158 | SUCCESS | rc=0 >>
2018年 08月 02日 星期四 06:41:55 CST

[root@localhost ~]# ansible 192.168.126.158 -m command -a 'date'  #指定ip执行date
192.168.126.158 | SUCCESS | rc=0 >>
2018年 08月 02日 星期四 06:44:46 CST

[root@localhost ~]# ansible webserver -m command -a 'date'    #/指定分类执行date
192.168.126.158 | SUCCESS | rc=0 >>
2018年 08月 02日 星期四 06:45:45 CST

2.cron模块

cron模块用于定义任务计划。其中有两种状态（state）:present表示添加（省略状态时使用默认），absent表示移除。

[root@localhost ~]# ansible mysql -m cron -a 'minute="*/1" job="/bin/echo haha" name="test cron job"'     #添加任务计划
192.168.126.159 | SUCCESS => {
    "changed": true, 
    "envs": [], 
    "jobs": [
        "test cron job"
    ]
}
[root@localhost ~]# ansible mysql -a 'crontab -l'   #查看任务计划
192.168.126.159 | SUCCESS | rc=0 >>
#Ansible: test cron job
*/1 * * * * /bin/echo haha

[root@localhost ~]# ansible mysql -m cron -a 'name="test cron job" state=absent'  #移除计划任务，假如该计划任务没有取名字，name=None便可
192.168.126.159 | SUCCESS => {
    "changed": true, 
    "envs": [], 
    "jobs": []
}
[root@localhost ~]# ansible mysql -a 'crontab -l'
192.168.126.159 | SUCCESS | rc=0 >>

3.user模块

user用于建立新的用户和更改、删除已存在的用户。其中name选项用来指明建立用户的名称。

[root@localhost ~]# ansible webserver -m user -a 'name=zhangsan'   #建立用户
192.168.126.158 | SUCCESS => {
    "changed": true, 
    "comment": "", 
    "create_home": true, 
    "group": 1001, 
    "home": "/home/zhangsan", 
    "name": "zhangsan", 
    "shell": "/bin/bash", 
    "state": "present", 
    "system": false, 
    "uid": 1001
}

被管理主机上查看是否有用户zhangsan:
[root@localhost ~]# id zhangsan        #建立用户成功
uid=1001(zhangsan) gid=1001(zhangsan) 组=1001(zhangsan)

[root@localhost ~]# ansible webserver -m user -a 'name=zhangsan state=absent' #删除用户
192.168.126.158 | SUCCESS => {
    "changed": true, 
    "force": false, 
    "name": "zhangsan", 
    "remove": false, 
    "state": "absent"
}

查看：
[root@localhost ~]# id zhangsan   #删除成功
id: zhangsan: no such user

4.group模块

group模块用于用户组进行管理

[root@localhost ~]# ansible mysql -m group -a 'name=mysql gid=406 system=yes' #建立mysql组，将mysql用户添加到mysql组中。
192.168.126.159 | SUCCESS => {
    "changed": true, 
    "gid": 406, 
    "name": "mysql", 
    "state": "present", 
    "system": true
}
[root@localhost ~]# ansible mysql -a 'tail /etc/group'
192.168.126.159 | SUCCESS | rc=0 >>
slocate:x:21:
postdrop:x:90:
postfix:x:89:
stapusr:x:156:
stapsys:x:157:
stapdev:x:158:
tcpdump:x:72:
mysql:x:406:        #添加成功

[root@localhost ~]# ansible mysql -m user -a 'name=lisi uid=304 system=yes group=mysql'   #把用户lisi添加到mysql组中
[root@localhost ~]# ansible mysql -a 'id lisi'   #查看用户李四信息
192.168.126.159 | SUCCESS | rc=0 >>
uid=304(lisi) gid=406(mysql) 组=406(mysql),10(wheel)

5.copy模块

copy模块用于实现文件复制和批量下发文件。其中使用src来定义本地源文件路径，使用dest定义被管理主机的文件路径，使用content则是经过指定信息内容来生成目标文件。

1）将本地文件/etc/fstab复制到被管理主机上的/opt/fstab.back，将全部者设置为root，权限设置为604.

[root@localhost ~]# ansible mysql -m copy -a 'src=/etc/fstab dest=/opt/fstab.back owner=root mode=640'
192.168.126.159 | SUCCESS => {
    "changed": true, 
    "checksum": "242f00a74b3d3b43a062c02d905cdbeb9300677d", 
    "dest": "/opt/fstab.back", 
    "gid": 0, 
    "group": "root", 
    "md5sum": "742b16b5d70b86faa48211e3b92b1a07", 
    "mode": "0640", 
    "owner": "root", 
    "secontext": "system_u:object_r:usr_t:s0", 
    "size": 465, 
    "src": "/root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1533165452.1-274964488903006/source", 
    "state": "file", 
    "uid": 0
}
[root@localhost ~]# ansible mysql -a 'ls -l /opt'
192.168.126.159 | SUCCESS | rc=0 >>
lrwxrwxrwx. 1 root root  15 8月   1 21:22 fstab.link -> /opt/fstab.back

[root@localhost ~]# ansible mysql -a 'cat /opt/fstab.back'  #查看被管理主机/opt/目录下的fstab.back
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Thu May 31 18:13:32 2018
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/centos-root /                       xfs     defaults        0 0
UUID=1a66bd48-697c-4fca-9822-1f2ada9250e3 /boot                   xfs     defaults        0 0
/dev/mapper/centos-swap swap                    swap    defaults        0 0

2)将hello wangwu写入/opt/fstab.back

[root@localhost ~]# ansible mysql -m copy -a 'content="hello wangwu!" dest=/opt/fstab.back'
.....//省略
[root@localhost ~]# ansible mysql -a 'cat /opt/fstab.back' 
192.168.126.159 | SUCCESS | rc=0 >>
hello wangwu!         #写入成功

注意：
若是出现报错，是由于被管理主机开启了SELinux,须要在被管理主机上安装libselinux-python软件包，才可使用Ansible中与copy、file相关函数。

6.file模块

设置文件属性，其中使用path指定文件路径，使用src定义源文件路径，使用name或dest来替换建立文件的符号连接。

1）设置文件/opt/fstab.back的属主和属组为mysql，权限为644.

[root@localhost ~]# ansible mysql -m file -a 'owner=mysql group=mysql mode=644 path=/opt/fstab.back' 

查看：
[root@localhost ~]# ls -l /opt/fstab.back 
-rw-r--r--. 1 mysql mysql 465 8月   2 07:31 /opt/fstab.back

2）设置文件/opt/fstab.link为/opt/fstab.back的连接文件

[root@localhost ~]# ansible mysql -m file -a 'path=/opt/fstab.link src=/opt/fstab.back state=link'

3）文件的添加和删除

[root@localhost ~]# ansible mysql -m file -a "path=/opt/test state=touch" #添加文件

查看被管理主机node3：
[root@localhost ~]# ls /opt/
apache-tomcat-8.5.16  fstab.back  fstab.link  jdk1.8.0_91  rh  script.txt  test

[root@localhost ~]# ansible mysql -m file -a "path=/opt/fstab.back state=absent" #删除文件
[root@localhost ~]# ls /opt/
apache-tomcat-8.5.16  fstab.link  jdk1.8.0_91  rh  script.txt  test

7.ping模块检测指定主机的连通性

[root@localhost ~]# ansible all -m ping
192.168.126.159 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}
192.168.126.158 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}

8.yum模块

yum模块负责在被管理主机上安装与卸载软件包，可是须要提早在每一个节点配置本身的YUM仓库。其中使用name指定要安装的软件包，还须要带上软件包的版本号，不然安装最新的软件包；使用state指定安装软件包的状态，present、latest用来表示安装，absent表示卸载。

1）安装httpd软件包

[root@localhost ~]# ansible webserver -m yum -a 'name=httpd'

[root@localhost ~]# rpm -q httpd
httpd-2.4.6-80.el7.centos.1.x86_64

2）卸载httpd服务

[root@localhost ~]# ansible webserver -m yum -a 'name=httpd state=absent'

9.service模块

控制服务的运行状态，使用enable表示开机自启动，取值为true或false；使用name定义服务名称；使用state指定服务状态，取值分别为started、stoped、restarted。

1)查看被管理主机node3的httpd服务状态

[root@localhost ~]# ansible mysql -a 'systemctl status httpd'
192.168.126.159 | FAILED | rc=3 >>
● httpd.service - The Apache HTTP Server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; disabled; vendor preset: disabled)
   Active: inactive (dead)
     Docs: man:httpd(8)
           man:apachectl(8)non-zero return code

2）启动httpd服务并设置为开机自启动

[root@localhost ~]# ansible mysql -m service -a 'enabled=true name=httpd state=started'
192.168.126.159 | SUCCESS => {
    "changed": true, 
    "enabled": true, 
    "name": "httpd", 
    "state": "started", 
.....//省略

node3:
[root@localhost ~]# netstat -ntap | grep 80
tcp        0      0 192.168.126.159:22      192.168.126.10:55807    ESTABLISHED 2613/sshd: root@pts 
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      6893/httpd

10.shell模块

shell模块能够在被管理主机上运行命令，并支持像管道符号等功能的复杂命令。

[root@localhost ~]# ansible mysql -m shell -a 'echo abc123|passwd --stdin lisi' #无交互模式给用户设置密码
192.168.126.159 | SUCCESS | rc=0 >>
更改用户 lisi 的密码 。
passwd：全部的身份验证令牌已经成功更新。

11.script模块

script模块能够将本地脚本复制到被管理主机上进行运行。须要注意的是，使用相对路径来指定脚本。

[root@localhost opt]# vim test.sh    #编辑本地脚本

#!/bin/bash
echo "hello ansible from script" > /opt/script.txt
[root@localhost opt]# chmod +x test.sh 

[root@localhost opt]# ansible webserver -m script -a 'test.sh'  #复制到被管理主机上运行
192.168.126.158 | SUCCESS => {
    "changed": true, 
    "rc": 0, 
    "stderr": "Shared connection to 192.168.126.158 closed.\r\n", 
    "stderr_lines": [
        "Shared connection to 192.168.126.158 closed."
    ], 
    "stdout": "", 
    "stdout_lines": []
}

node3:
[root@localhost ~]# cat /opt/script.txt   
hello ansible from script

12.setup模块

setup模块收集、查看被管理主机的设备信息的一个功能。每一个被管理主机在接收并运行管理命令以前，都会将本身的相关消息发送给控制主机。

[root@localhost ~]# ansible mysql -m setup   #输出信息太多，这里省略