一、Ansible介绍

基于python语言实现，无需代理，适用中小型应用环境。

       特性：
       模块化：调用特定的模块，完成特定任务
       有Paramiko，PyYAML，Jinja2（模板语言）三个关键模块
       支持自定义模块
       基于Python语言实现
       部署简单，基于python和SSH(默认已安装)
       安全，基于OpenSSH
       支持playbook编排任务
       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
       无需代理不依赖PKI（无需ssl）
       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
       较强大的多层解决方案

1.1 Ansible主要组成

ANSIBLE PLAYBOOKS：任务剧本（任务集），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
INVENTORY：Ansible管理主机的清单/etc/anaible/hosts
MODULES：Ansible执行命令的功能模块，多数为内置核心模块，也可自定义
PLUGINS：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
API：供第三方程序调用的应用程序编程接口
ANSIBLE：组合INVENTORY、API、MODULES、PLUGINS的绿框，可以理解为是ansible命令工具，其为核心执行工具

ansible命令执行来源：

USER，普通用户，即SYSTEM ADMINISTRATOR
CMDB（配置管理数据库） API 调用
PUBLIC/PRIVATE CLOUD API调用
USER-> Ansible Playbook -> Ansibile

利用ansible实现管理的方式：

Ad-Hoc 即ansible命令，主要用于临时命令使用场景
Ansible-playbook 主要用于长期规划好的，大型项目的场景，需要有前期的规划过程

Ansible-playbook（剧本）执行过程：

将已有编排好的任务集写入Ansible-Playbook
通过ansible-playbook命令分拆任务集至逐条ansible命令，按预定规则逐条执行

Ansible主要操作对象：

HOST 主机
NETWORKING 网络设备

1.2 Ansible架构

架构图

1.3 Ansible工作原理

工作原理示意图

1.4 playbook 介绍

playbook是由一个或多个“play”组成的列表
play的主要功能在于将预定义的一组主机，装扮成事先通过ansible中的task定义好的角色。Task实际是调用ansible的一个module，将多个play组织在一个playbook中，即可以让它们联合起来，按事先编排的机制执行预定义的动作
Playbook采用YAML语言编写

1.4.1 YAML 语言

       YAML是一个可读性高的用来表达资料序列的格式。
       特性：
       - YAML的可读性好
       - YAML和脚本语言的交互性好
       - YAML使用实现语言的数据类型
       - YAML有一个一致的信息模型
       - YAML易于实现
       - YAML可以基于流来处理
       - YAML表达能力强，扩展性好

1.4.1.1 YAML 语法

在单一档案中，可用连续三个连字号(- - -)区分多个档案。另外，还有选择性的连续三个点号( ... )用来表示档案结尾
次行开始正常写Playbook的内容，一般建议写明该Playbook的功能
使用#号注释代码
缩进必须是统一的，不能空格和tab混用
缩进的级别也必须是一致的，同样的缩进代表同样的级别，程序判别配置的级别是通过缩进结合换行来实现的
YAML文件内容是区别大小写的，k/v的值均需大小写敏感
多个k/v可同行写也可换行写，同行使用，分隔
v可是个字符串，也可是另一个列表
一个完整的代码块功能需最少元素需包括 name 和 task
一个name只能包括一个task
YAML文件扩展名通常为yml或yaml

List：列表，其所有元素均使用“-”打头
示例：
# A list of tasty fruits

Apple
Orange
Strawberry
Mango

Dictionary：字典，通常由多个key与value构成
示例1：
---
# An employee record
name: Example Developer
job: Developer
skill: Elite
也可以将key:value放置于{}中进行表示，用,分隔多个key:value

示例2：
---
# An employee record
{name: Example Developer, job: Developer, skill: Elite}

1.4.2 playbook 核心组成

hosts 执行的远程主机列表
tasks 任务集
variables 内置变量或自定义变量在playbook中调用
templates 模板，可替换模板文件中的变量并实现一些简单逻辑的文件
handlers 和 notity 结合使用，由特定条件触发的操作，满足条件方才执行，否则不执行
tags 标签指定某条任务执行，用于选择运行playbook中的部分代码。ansible具有幂等性，因此会自动跳过没有变化的部分，即便如此，有些代码为测试其确实没有发生变化的时间依然会非常地长。此时，如果确信其没有变化，就可以通过tags跳过此些代码片断

1.4.3 playbook 基础结构

- hosts：
playbook中的每一个play的目的都是为了让特定主机以某个指定的用户身份执行任务。hosts用于指定要执行指定任务的主机，须事先定义在主机清单中
可以为如下形式：
one.example.com
one.example.com:two.example.com
192.168.1.50
192.168.1.*
websrvs:dbsrvs 或者，两个组的并集
websrvs:&dbsrvs 与，两个组的交集
webservers:!dbsrvs 在websrvs组，但不在dbsrvs组

remote_user: 可用于Host和task中。也可以通过指定其通过sudo的方式在远程主机上执行任务，其可用于play全局或某任务；此外，甚至可以在sudo时使用sudo_user指定sudo时切换的用户
示例：
- hosts: websrvs
remote_user: root
tasks:
- name: test connection
ping:
remote_user: magedu
sudo: yes #默认sudo为root
sudo_user:wang #sudo为wang

task列表和action
       play的主体部分是task list，task list中的各任务按次序逐个在hosts中指定的所有主机上执行，即在所有主机上完成第一个任务后，再开始第二个任务
       task的目的是使用指定的参数执行模块，而在模块参数中可以使用变量。模块执行是幂等的，这意味着多次执行是安全的，因为其结果均一致
       每个task都应该有其name，用于playbook的执行结果输出，建议其内容能清晰地描述任务执行步骤。如果未提供name，则action的结果将用于输出

tasks：任务列表
两种格式：
(1) action: module arguments
(2) module: arguments 建议使用
注：shell和command模块后面跟命令，而非key=value
某任务的状态在运行后为changed时，可通过“notify”通知给相应的handlers
任务可以通过"tags“打标签，可在ansible-playbook命令上使用-t指定进行调用
示例：
tasks:

name: disable selinux
command: /sbin/setenforce 0

如果命令或脚本的退出码不为零，可以使用如下方式替代
tasks:

name: run this command and ignore the result
shell: /usr/bin/somecommand || /bin/true

或者使用ignore_errors来忽略错误信息
tasks:

name: run this command and ignore the result
shell: /usr/bin/somecommand
ignore_errors: True

1.4.2 playbook 基本使用

运行playbook的方式
ansible-playbook <filename.yml> ... [options]

常见选项
--check -C 只检测可能会发生的改变，但不真正执行操作
--list-hosts 列出运行任务的主机
--list-tags 列出tag
--list-tasks 列出task
--limit 主机列表只针对主机列表中的主机执行
-v -vv -vvv 显示过程

示例：实现自动化安装httpd

yum -y install ansible  ##来自epel软件仓库源
cat httpd.yml
---

- hosts: all
  remote_user: root

  tasks:
    - name: install package.
      yum: name=httpd

    - name: service
      service: name=httpd state=started enabled=yes
      tags: service

二、HTTP服务介绍

超文本传输协议 http（Hyper Text Transfer Protocol），工作在应用层。默认端口：tcp/80。

2.1 HTTP工作机制

工作机制：
http请求：http request
http响应：http response
一次http事务：请求<-->响应

提高HTTP连接性能：
并行连接：通过多条TCP连接发起并发的HTTP请求
持久连接：keep-alive,长连接，重用TCP连接，以消除连接和关闭的时延,以事务个数和时间来决定是否关闭连接
管道化连接：通过共享TCP连接发起并发的HTTP请求
复用的连接：交替传送请求和响应报文（实验阶段）

Web资源：web resource
一个网页由多个资源构成，打开一个页面，会有多个资源展示出来，但是每个资源都要单独请求。因此，一个“Web 页面”通常并不是单个资源，而是一组资源的集合
静态文件：无需服务端做出额外处理
文件后缀：.html, .txt, .jpg, .js, .css, .mp3, .avi
动态文件：服务端执行程序，返回执行的结果
文件后缀：.php, .jsp ,.asp

2.2 HTTP通信过程

通信过程示意图

2.3 HTTP服务器

http服务器程序：
apache（httpd）
nginx
lighttpd

2.3.1 httpd 介绍

20世纪90年代初，国家超级计算机应用中心NCSA开发
1995年开源社区发布apache（a patchy server）

       功能特性：
       - 虚拟主机
       IP、Port、FQDN
       - CGI：Common Gateway Interface，通用网关接口
       - 反向代理
       - 负载均衡
       - 路径别名
       - 丰富的用户认证机制
       basic
       digest
       - 支持第三方模块

2.3.2 httpd 虚拟主机

站点标识： socket
IP相同，但端口不同
IP不同，但端口均为默认端口
FQDN不同：请求报文中首部 Host: www.bza.com
有三种实现方案：
基于ip：为每个虚拟主机准备至少一个ip地址
基于port：为每个虚拟主机使用至少一个独立的port
基于FQDN：为每个虚拟主机使用至少一个FQDN

配置示例：建立httpd服务器，要求提供两个基于名称的虚拟主机

yum -y install httpd ##安装httpd软件包

mkdir -pv /web/vhosts/{x,y}  ##创建虚拟主机的站点目录
echo 'www.X.com' > /web/vhosts/x/index.html  ##创建并写入站点1默认主页文件内容
echo 'www.Y.com' > /web/vhosts/y/index.html  ##创建并写入站点2默认主页文件内容


cp /usr/share/doc/httpd-2.4.6/httpd-vhosts.conf /etc/httpd/conf.d/vhosts.conf  ##拷贝虚拟主机配置模板文件
vi /etc/httpd/conf.d/vhosts.conf  ##编辑虚拟主机配置文件，修改如下内容
<VirtualHost *:80>
ServerName www.X.com
DocumentRoot "/web/vhosts/x"
ErrorLog "/var/log/httpd/x.err"
CustomLog "/var/log/httpd/x.access" common

<Directory "/web/vhosts/x">
Options None
AllowOverride None
Require all granted
</Directory>

</VirtualHost>

<VirtualHost *:80>
ServerName www.Y.com
DocumentRoot "/web/vhosts/y"
ErrorLog "/var/log/httpd/www2.err"
CustomLog "/var/log/httpd/y.access" common

<Directory "/web/vhosts/y">
Options None
AllowOverride None
Require all granted
</Directory>

</VirtualHost>

systemctl restart httpd  ##重启服务，使更改生效

十六、运维自动化Ansible及HTTP服务