任务中心之Ansible基础篇

  • 基础篇与进阶篇主要是为了基于AnsibleAPI二次开发 任务中心 做垫铺，并非官方使用文档，可能会有所遗漏，如有不足之处，欢迎拍砖指正，谢谢。
  • 基于AnsibleAPI二次开发任务中心已经开发完成，并且已经投入生产使用，后续会把详细的设计思路与具体架构分享给大家，敬请期待。
  • 为了方便大部分同学更好的了解Ansible的高级功能与特性，仅以此篇文章指引大家循序渐进的系统学习Ansible，将Ansible的高级功能以及特性发挥到淋漓尽致。

ansible 简介：

Anasible 是基于Python2-Paramiko 模块开发的自动化维护工具，实现了批量系统配置、部署、运行等功能。Ansible是基于模块工作的，本身不具备批量部署的功能，如果想要实现批量自动化部署，是Ansible自身的各种模块的集合。

可以与 Ansible 同台竞技的运维工具（ pupet、cfengine、chef、func、fabric、saltstack ）

  • Ansible 发展史

    • ansible 作者: Michael DeHaan 同时他也是 Cobbler 与 Func 作者。
    • 2012-03-09 发布 0.0.1 版本。
    • 2015-10-17 被 Red Hat 收购。
    • GitHub

  • ansible 特性

    • Python 开发
    • 模块化: 调用特定的模块(如: Paramiko、PyYAML、jinja2 等), 完成特定的任务。
    • 自定义模块
    • 简单部署
    • 支持编排任务（PlayBook）
    • 冥等性: 任务重复执行等于只执行一次, 不会重复执行多次相同命令。
    • 支持多语言编写模块
    • YAML 格式编排任务,支持丰富的数据结构.

Ansible 架构与执行流程

ansible-arch
ansible-flow

ansible 主要组成部分:

  • Users: 管理 Ansible Playbook 和 Ansible 引擎。
  • Ansible playbook: Ansible 引擎和CMDB做交互。
  • Public or Private cloud: 便于所有模块 和 API 以及云的交互。
  • Inventory: Ansible 执行主机的列表清单，默认读取配置为/etc/ansible/hosts。
  • API: 提供端到端交互的API接口。
  • Modules: Ansible 执行命令的功能模块, 一般为 Ansible 内置模块, 也可以自定义第三方模块。
  • Plugins: 用于补充模块的功能，可以自行编写插件。

Ansible 安装

# Centos
yum -y install ansible

# Ubuntu
apt install -y ansible

# 源码安装
git clone https://github.com/ansible/ansible 

# 使用 pip 命令安装
pip install ansible

Ansible 配置说明:

/etc/ansible/ansible.cfg 主配置文件, 配置ansible的工作特性.

/etc/ansible/hosts 主机列表清单.

/etc/ansible/roles/ 存放(roles)角色的目录.

/usr/local/bin/ansible 二进制执行文件, ansible 主程序.

/usr/local/bin/ansilbe-doc 配置文档, 模块功能查看工具.

/usr/local/bin/ansible-galaxy 用于上传/下载 roles 模块到官方平台的工具.

/usr/local/bin/ansible-playbook 自动化任务、编排剧本工具/usr/bin/ansible-pull 远程执行命令的工具.

/usr/local/bin/ansible-vault 文件(如: playbook 文件) 加密工具.

/usr/local/bin/ansible-console 基于 界面的用户交互执行工具.

/etc/ansible/hosts

创建SSH秘钥

ssh-keygen -t rsa -C "deniss.wang"

拷贝公钥到其他被服务器

ssh-copy-id -i ubuntu@ubuntu20-bj01

hosts

[codo-cluster]
demo.opendevops.cn ansible_ssh_user=root
www.opendevops.cn ansible_ssh_user=root
[k3s-cluster]
ubuntu20-bj01 ansible_user=ubuntu
ubuntu20-bj02 ansible_user=ubuntu
ubuntu20-bj03 ansible_user=ubuntu
ubuntu20-sh04 ansible_user=ubuntu

-m 指定模块执行。 如：ping、yum、copy、file等，此处使用模块ping测试。

-k 使用密码方式，默认是使用SSH-KEY登录。

基本示例：

# ansible 通过 单主机进行操作 ( -k 为用户密码方式, 默认为 ssh-key )
ansible 10.0.8.2 -m ping -k

# ansible 通过 ':' 组合进行操作
ansible "10.0.8.2:10.0.8.3" -m ping -k

# ansible 通过 通配符加主机 进行操作
ansible 10.0.8.* -m ping -k

# ansible 通过 hosts 组名称 进行操作
ansible codo -m ping -k

# ansible 通过 ':' 组合组进行操作
ansible 'codo-cluster:k3s-cluster' -m ping -k

# ansible 通过 通配符 进行操作
ansible '*-cluster' -m ping -k

# ansible 通过 ':&' 逻辑与 (两个组中都包含的主机)
ansible 'codo-cluster:&k3s-cluster' -m ping -k

# ansible 通过 ':!' 逻辑非 (codo-cluster 但不在 k3s-cluster的主机)
ansible 'codo-cluster:!k3s-cluster' -m ping -k

# ansible 也支持多逻辑的组合
ansible 'webservers:dbserver:&appserver:!ftpservers' -m ping -k

# ansible 也支持正则表达式
ansible '~(codo|k3s)-cluster' -m ping -k

# ansible 通过 all 对 hosts 清单下所有主机进行操作
ansible all -m ping -k

# ansible 通过 通配符 对 hosts 清单下所有主机进行操作
ansible '*' -m ping -k

执行结果：

# ansible k3s -m 'ping'                                                                                     
ubuntu20-bj03 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}
ubuntu20-bj02 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}
ubuntu20-bj01 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}
ubuntu20-sh04 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}

/etc/ansible/ansible.cfg

# defaults 为默认配置
[defaults]

# 主机清单的路径, 默认为如下
# inventory = /etc/ansible/hosts

# 模块存放的路径 
# library = /usr/share/my_modules/

# utils 模块存放路径
# module_utils = /usr/share/my_module_utils/

# 远程主机脚本临时存放目录
# remote_tmp = ~/.ansible/tmp

# 管理节点脚本临时存放目录 
# local_tmp = ~/.ansible/tmp

# 插件的配置文件路径
# plugin_filters_cfg = /etc/ansible/plugin_filters.yml

# 执行并发数
# forks = 5

# 异步任务查询间隔 单位秒
# poll_interval  = 15

# sudo 指定用户
# sudo_user = root

# 运行 ansible 是否提示输入sudo密码
# ask_sudo_pass = True

# 运行 ansible 是否提示输入密码 同 -k
# ask_pass = True

# 远程传输模式
# transport = smart

# SSH 默认端口
# remote_port = 22

# 模块运行默认语言环境
# module_lang = C

# roles 存放路径
# roles_path = /etc/ansible/roles

# 不检查 /root/.ssh/known_hosts 文件 建议取消
# host_key_checking = False

# ansible 操作日志路径 建议打开
# log_path = /var/log/ansible.log

ansible执行过程

  1. load配置文件 /etc/ansible/ansible.cfg

  2. Load 模块配置文件

  3. 通过 Ansible 将调用的模块或PlayBook生成对应的临时 py文件, 并将该临时文件传输至远程服务器的对的执行用户目录下 $HOME/.ansible/tmp/ansible-tmp-2123/xxxxxxx.py >文件.

  4. 对生成的文件添加可执行权限.

  5. 执行生成文件，并返回对应的结果.

  6. 删除生成文件，退出.

    执行返回状态：

    • 绿色：执行成功，无更改操作。如 ping模块
    • 黄色：执行成功，更新过主机的操作。如执行shell模块执行ifconfig命令。
    • 红色：执行失败返回结果。 如FAILED、UNREACHABLE状态。

Ansible-Doc

显示帮助信息

使用参数：

-l --list 显示可用模块

-s --snippet 显示指定模块的 playbook 阶段

Demo

# Demo
ansible-doc -l
# ...略过
ansible-doc ping
# 模块ping显示文档
ansible-doc -s ping

Ansible

ansible <host-pattern> [-m module_name] [-a args]

  • host-pattern: 主机ip、主机名、主机组。
  • module_name: 模块的名称。默认为 -m command 。
  • args: 模块的参数, 需要加上 -a 进行指定模块的参数。如: `ansible all -a ‘hostname’
  • -v、-vv、-vvv: 显示详细的命令输出日志, v 越多越详细。如: ansible all -m ping -vvv
  • --list: 显示主机的列表。 如: ansible all --list
  • -k / --ask-pass: 提示输入ssh连接密码, 默认为 ssh-key 认证。如: ansible all -m ping -k
  • -K / --ask-become-pass: 提示输入 sudo 的密码。
  • -C / --check: 检查命令操作, 并不会执行。如: ansible all -m ping -C
  • -T / --timeout: 执行命令的超时时间, 默认为 10s。如: ansible all -m ping -T=2
  • -u / --user: 执行远程操作的用户. 如: ansible all -m ping -u=root
  • -b / --become: 代替旧版的 sudo 切换。

ansible 常用模块

截止 2021-10-12 ansible 模块为 6006 个. 不可谓不强大！人生苦短，我用Python！

command 模块

在远程主机上执行命令, 支持条件判断. ansible 默认模块, 可忽略 -m 参数直接操作.

注意: command 模块 不支持 $VARNAME < > | ; & 等符号.

Demo

# 停止docker服务

ansible k3s-cluster -m command -a 'systemctl stop docker'

# 查看所有docker镜像

ansible k3s-cluster -a 'docker ps -a'

# 如果 /opt/ansible 不存在 就不执行 df -h 操作, 如果 /opt/ansible 存在, 就执行 df -h 操作.

ansible k3s-cluster -a 'removes=/mnt/ansible df -h'


# 如果 /opt/ansible 不存在 就执行 df -h 操作, 如果存在 /opt/ansible 就不执行 df -h 操作.

ansible k3s-cluster -a 'creates=/mnt/ansible df -h'

# 切换目录, 等同于 cd /mtn && ls -lt 操作

ansible k3s-cluster -a 'chdir=/mnt ls -lt'

shell 模块

shell 模块: shell 模块支持 command 所有的操作, 而且支持 $VARNAME < > | ; & 等符号操作.

Demo:

# 查看docker进程
ansible k3s-cluster -m shell -a 'ps -ef|grep docker'

scripts 模块

script 模块: 执行脚本. 只需要调用 ansible 的宿主机存放的脚本文件就可以在选择主机上面执行脚本.

Demo

# shell
cat /tmp/deniss.sh                                                                                                                               
#!/bin/bash
echo "测试 shell"
ansible k3s-cluster -m script -a '/tmp/deniss.sh'

# python
cat /tmp/deniss.py
#!/usr/bin/python
import sys

print ('Deniss_Wang' )
print (sys.version)
ansible k3s-cluster -m script -a '/tmp/deniss.py'

# 其他脚本也是可以的，只需要配置好环境语言解释即可。

copy 模块

copy 模块: 复制ansible宿主机文件到目标主机.

Demo

# src="" 宿主机路径 dest="" 目标主机路径 backup=yes 如果目标主机文件存在, 会备份, 再覆盖.
ansible k3s-cluster -m copy -a ‘src=/tmp/deniss.py dest=/tmp/deniss.py backup=yes

# mode="" 修改权限， owner="" 修改用户， group="" 修改用户组
ansible k3s-cluster -m copy -a 'src=/root/deniss.py dest=/root/deniss.py mode=0644 owner=deniss group=deniss'

# content="" 将内容写入到目标文件中
ansible k3s-cluster -m copy -a 'content="hello\nworld\n" dest=/tmp/deniss.txt'

Fetch 模块

fetch 模块: 将目标远程主机的文件, 下载到本地, 下载成功会存放在以 IP/NAME的目录中, 包含原文件的整体路径.

注意：只能下载单个文件, 不支持目录, 想下载完整路径，可以压缩后在下载。

Demo

# src="" 目标远程主机的文件路径 dest="" 本地目录
ansible k3s-cluster -m fetch -a 'src=/var/log/syslog dest=/tmp/'

file 模块

file 模块: 操作远程目标主机的文件. 如: touch、 absent 等.

Demo

# mode="" 修改权限 owner="" 修改用户 group="" 修改用户组 recurse=yes 递归授权
ansible k3s-cluster -m file -a 'name=/tmp/deniss.txt owner=ubuntu group=ubuntu mode=0755 recurse=yes'

# dest、name、path: 指定远程主机的文件路径，state: 文件操作类型,默认为 absent，touch: 创建空文件. 
ansible k3s-cluster -m file -a 'name=/tmp/deniss.txt state=touch'

# directory: 创建文件夹， absent: 递归删除文件夹/文件，link: 创建软连接.
ansible k3s-cluster -m file -a 'src=/tmp/deniss.txt dest=/tmp/deniss.link state=link'

Cron 模块

cron 模块: 为远程主机添加定时任务

  • day: 表示 天. 支持 ( 1-31, *, */2 ) 写法
  • hour: 表示 小时. 支持 ( 0-23, *, */2 ) 写法
  • minute: 表示 分钟. 支持 ( 0-59, *, */2 ) 写法
  • month: 表示 月. 支持 ( 1-12, *, */2 ) 写法
  • weekday: 表示 星期. 支持 ( 0-6, Sunday-Saturday, * )写法
  • job: 表示 计划任务的内容.
  • name: 表示 计划任务名称. 相同的计划任务名称会覆盖.

Demo

# day: 表示 天. 支持 ( 1-31, *, */2 ) 写法
# hour: 表示 小时. 支持 ( 0-23, *, */2 ) 写法
# minute: 表示 分钟. 支持 ( 0-59, *, */2 ) 写法
# month: 表示 月. 支持 ( 1-12, *, */2 ) 写法
# weekday: 表示 星期. 支持 ( 0-6, Sunday-Saturday, * )写法
# job: 表示 计划任务的内容.
# name: 表示 计划任务名称. 相同的计划任务名称会覆盖.
ansible k3s-cluster -m cron -a 'weekday=1-5 job="echodate>> /tmp/1.txt" name=echocron'

# disabled= (true/false、yes/no)注释掉计划任务 关闭、启动计划任务 必须指定job和name.
ansible k3s-cluster -m cron -a 'disabled=true job="echodate>> /root/1.txt" name=echocron'

# state=absent 删除计划任务。
ansible k3s-cluster -m cron -a 'name=echocron state=absent'

Yum 模块

yum 模块: 利用 yum 操作软件包, 如 安装、查询、卸载等.

Demo

# name: 软件包的名称, 或者rpm包, 远程服务器必须存在 rpm 包. 安装多个软件使用 , 号隔开. 如 name=nginx,php,mysql

# state="present/installed/absent/removed"
# present、installed: 安装软件.
# absent、removed: 卸载/删除软件.
# update_cache=yes: 更新 yum 缓存后 在安装软件 disable_gpg_check=yes: 禁用 gpg 检查.
ansible k3s-cluster -m yum -a 'name=mysql state=present'
ansible k3s-cluster -m yum -a 'name=/tmp/nginx-xx.x.x-x.x.x86_64.rpm'
ansible k3s-cluster -m yum -a 'name=nginx update_cache=yes disable_gpg_check=yes'

# list="updates/installed/available/repos" 指定获取状态
# 状态释义: installed: 已安装的软件 updates: 可以升级的软件 available: 可以安装的软件 repos: yum 源
ansible k3s-cluster -m yum -a 'list=installed'

Service 模块

service: 软件服务管理模块. 启动、关闭、重启 等操作.

# name=""，安装名字 
# state="started/stopped/restarted/reloaded" 启动、停止、重启、重载
# enable="yes/no、true/false" 设置是否开机自启
ansible k3s-cluster -m service -a 'name=nginx state=started enabled=yes'

User 模块

user: 管理系统用户的模块

Demo

# name"" 用户名
# shell="" 指定用户的shell类型
# system="yes/no" 指定是否为 系统用户
# home="" 指定用户额外的home目录, 默认/home/user .
# groups="" 用户额外的 groups 组.
# uid="" 指定用户的UID.
# comment="" 用户描述
ansible k3s-cluster -m user -a 'name=deniss shell=/sbin/nologin system=yes home=/tmp/deniss groups=root uid=777 comment="deniss user"'
# state="present/absent" 
# present: 创建用户 (默认为present) absent: 删除用户
ansible k3s-cluster -m user -a 'name=deniss state=absent remove=yes'
ansible k3s-cluster -m user -a 'name=nginx state=absent remove=yes'

Group 模块

group: 管理系统用户组的模块.

Demo

# name"" 用户名
# system="yes/no" 指定是否为 系统用户
# home="" 指定用户额外的home目录, 默认/home/user .
# gid="" 指定GID.
# state="present/absent" 
# present: 创建用户组 (默认为present) absent: 删除用户组
# 创建
ansible all -m group -a 'name=deniss system=yes gid=777'
# 删除
ansible all -m group -a 'name=deniss state=absent'

ansible-galaxy

官网 https://galaxy.ansible.com/

ansible-galaxy 工具用于下载对应的roles

# list 查看本地的 roles 角色。
ansible-galaxy list geerlingguy.nginx

# install 下载 roles 角色存放到$HOME/.ansible/roles/目录下。
ansible-galaxy install geerlingguy.nginx

# remove 删除已下载的 roles 角色，也可以在存放目录总删除。
ansible-galaxy remove geerlingguy.nginx

附上几张已经开发完成的任务中心截图，欢迎拍砖！

task
task
task
task

在基于DevOps思想对自动化运维改革的大道上，一直砥砺前行，从未停歇。

道阻且长，行则将至，行而不辍，未来可期。

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