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自动化运维工具-Ansible-集中化管理服务器

自动化运维工具 Ansible 集中化管理服务器


一、自动化运维工具 Ansible 集中化管理服务器

1、Ansible 概述和运行机制

1.1、Ansible 概述

  • Ansible 是一款面向类 Unix 系统的自由开源配置和自动化工具,由 Python 编写。与 SaltStack、Puppet、Chef 相似,具有无需在被管理节点安装客户端、通过 SSH 协议与节点通信、使用 YAML 和 Jinja2 模板语言进行配置和自动化任务编排等优势。
  • 官方网站:https://www.ansible.com/
  • 行业事件
    • 2015 年 10 月,红帽(Red Hat)收购 Ansible,交易金额约 1–1.5 亿美元。
    • Ansible 成立于 2013 年,总部位于北卡罗来纳州达勒姆,联合创始人 aïd Ziouani 与 Todd Barr 均为红帽前员工。
  • Ansible 特点
    1. 部署简单,管理端安装即可,被控端无需操作;
    2. 默认使用 SSH 协议管理设备;
    3. 集中化管理,支持主从模式;
    4. 配置简洁、功能强大、扩展性高;
    5. 支持 API 和自定义模块,可通过 Python 扩展;
    6. Playbook 可实现复杂任务配置和状态管理;
    7. 对云计算和大数据平台支持良好。

1.2、Ansible 工作机制

  • Ansible 通过 SSH 将模块推送到被管理节点执行,执行完后自动删除。可结合 SVN 等工具管理自定义模块及任务编排。
  • Ansible 核心组成
    1. Ansible:核心引擎
    2. Modules:内置核心模块和自定义模块
    3. Plugins:补充模块功能,如连接插件、邮件插件等
    4. Playbooks:剧本,定义多任务操作
    5. Inventory:主机清单

1.3、Ansible 角色 (Role)

  • 随着数据中心环境复杂化,Playbook 会变得庞大且难以维护。角色提供了对复杂任务的模块化管理:
    • 将任务组织为独立、可复用的剧本和文件
    • 提供从外部加载任务、处理程序、变量的机制
    • 可关联静态文件和模板
    • 满足通用需求,可重复使用
    • 严格的目录结构要求

2、实战:安装并配置 Ansible

2.1、环境示例

类型IP
管理端192.168.10.3
被管理端192.168.10.4
被管理端192.168.10.5

2.2、管理端安装 Ansible

yum install -y epel-release   # 安装 EPEL 源
yum install -y ansible

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2.3、目录结构

/etc/ansible/
├── ansible.cfg    # 配置文件,一般无需修改
├── hosts          # 主机清单
└── roles/         # 公共角色目录

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2.4、配置主机清单

[webservers]   #配置组名
192.168.10.14   #组里包含的被管理的主机IP地址或主机名(主机名需要先修改/etc/hosts文件)

[dbservers]
192.168.10.15

2.5、配置免密 SSH 登录

ssh-keygen -t rsa               # 生成密钥
sshpass -p '123456' ssh-copy-id root@192.168.10.14
sshpass -p '123456' ssh-copy-id root@192.168.10.15

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3、Ansible 基础命令及模块操作

3.1、命令格式

ansible <组名> -m <模块> -a <参数>

3.2、常用模块示例

3.2.1、command 模块
  • 远程执行命令,不支持管道/重定向
//在远程主机执行命令,不支持管道,重定向等shell的特性。
ansible-doc -s command		#-s 列出指定模块的描述信息和操作动作

ansible 192.168.10.14 -m command -a 'date'		#指定 ip 执行 date
ansible webservers -m command -a 'date'			#指定组执行 date
ansible webservers -m command -a 'date'			#指定组执行 date
ansible dbservers -m command -a 'date'       
ansible all -m command -a 'date'				#all 代表所有 hosts 主机
ansible all -a 'ls /'							#如省略 -m 模块,则默认运行 command 模块

//常用的参数:
chdir:在远程主机上运行命令前提前进入目录
creates:判断指定文件是否存在,如果存在,不执行后面的操作
removes:判断指定文件是否存在,如果存在,执行后面的操作

ansible all -m command -a "chdir=/home  ls ./"

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3.2.2、shell 模块
  • 支持管道和 shell 特性
//在远程主机执行命令,相当于调用远程主机的shell进程,然后在该shell下打开一个子shell运行命令(支持管道符号等功能)
ansible-doc -s shell

ansible dbservers -m shell -a 'echo 123456 | passwd --stdin test' //修改密码
ansible dbservers -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print $2}") | cut -d " " -f2' // 获取ens33网卡IP地址
ansible dbservers -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print \$2}")' //正确获取 ens33 网卡的 IP 地址

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3.2.3、cron 模块
  • 管理计划任务
//在远程主机定义任务计划。其中有两种状态(state):present表示添加(可以省略),absent表示移除。
ansible-doc -s cron				#按 q 退出

//常用的参数:
minute/hour/day/month/weekday:分/时/日/月/周
job:任务计划要执行的命令
name:任务计划的名称

ansible webservers -m cron -a 'minute="*/1" job="/bin/echo helloworld" name="test crontab"'//创建定时任务
ansible webservers -a 'crontab -l' //查看定时任务
ansible webservers -m cron -a 'name="test crontab" state=absent'			#移除计划任务,假如该计划任务没有取名字,name=None即可

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3.2.4、user 模块
  • 用户管理
//用户管理的模块
ansible-doc -s user

//常用的参数:
name:用户名,必选参数
state=present|absent:创建账号或者删除账号,present表示创建,absent表示删除
system=yes|no:是否为系统账号
uid:用户uid
group:用户基本组
shell:默认使用的shell
move_home=yse|no:如果设置的家目录已经存在,是否将已经存在的家目录进行移动
password:用户的密码,建议使用加密后的字符串
comment:用户的注释信息
remove=yes|no:当state=absent时,是否删除用户的家目录

ansible dbservers -m user -a 'name="test01"'				#创建用户test01
ansible dbservers -m command -a 'tail /etc/passwd'
ansible dbservers -m user -a 'name="test01" state=absent'	#删除用户test01

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3.2.5、group 模块
  • 用户组管理
//用户组管理的模块
ansible-doc -s group

ansible dbservers -m group -a 'name=mysql gid=306 system=yes'	#在 dbservers 组的所有主机上创建一个名为 mysql 的系统组,指定 GID 为 306
ansible dbservers -a 'tail /etc/group' //验证 mysql 组是否已成功创建
ansible dbservers -m user -a 'name=test01 uid=306 system=yes group=mysql'	#将test01用户添加到mysql组中
ansible dbservers -a 'tail /etc/passwd' //查看 /etc/passwd 文件末尾,验证 test01 用户是否已创建
ansible dbservers -a 'id test01' //查看 test01 用户的详细信息
ansible dbservers -m user -a 'name=yyx state=absent force=yes' //删除musql下的yyx

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3.2.6、copy 模块
  • 复制文件或内容
//用于复制指定主机文件到远程主机的
ansible-doc -s copy

//常用的参数: 
dest:指出复制文件的目标及位置,使用绝对路径,如果是源目录,指目标也要是目录,如果目标文件已经存在会覆盖原有的内容
src:指出源文件的路径,可以使用相对路径或绝对路径,支持直接指定目录,如果源是目录则目标也要是目录
mode:指出复制时,目标文件的权限 
owner:指出复制时,目标文件的属主
group:指出复制时,目标文件的属组
content:指出复制到目标主机上的内容,不能与src一起使用

ansible dbservers -m copy -a 'src=/etc/fstab dest=/opt/fstab.bak owner=root mode=640' //复制文件并设置权限
ansible dbservers -a 'ls -l /opt' //验证文件是否存在及属性
ansible dbservers -a 'cat /opt/fstab.bak'  //验证文件内容

ansible dbservers -m copy -a 'content="helloworld" dest=/opt/hello.txt'  #将helloworld写入/opt/hello.txt文件中
ansible dbservers -a 'cat /opt/hello.txt'

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3.2.7、file 模块
  • 文件管理
//设置文件属性
ansible-doc -s file

ansible dbservers -m file -a 'owner=test01 group=mysql mode=644 path=/opt/fstab.bak'	#修改文件的属主属组权限等
ansible dbservers -m file -a 'path=/opt/fstab.link src=/opt/fstab.bak state=link'    #设置/opt/fstab.link为/opt/fstab.bak的链接文件
ansible dbservers -m file -a "path=/opt/abc.txt state=touch"			#创建一个文件
ansible dbservers -m file -a "path=/opt/abc.txt state=absent"			#删除一个文件

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3.2.8、hostname 模块
  • 修改主机名
//用于管理远程主机上的主机名
ansible dbservers -m hostname -a "name=mysql01"
//查看是否成功修改了目标主机的 hostname
ansible dbservers -a 'hostname'

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3.2.9、ping 模块
  • 检测主机连通性
ansible all -m ping

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3.2.10、yum 模块
  • 管理软件包
//在远程主机上安装与卸载软件包
ansible-doc -s yum

ansible webservers -m yum -a 'name=httpd'					#安装服务
ansible webservers -a 'rpm -q httpd'
#检查是否安装成功
ansible webservers -m yum -a 'name=httpd state=absent'		#卸载服务

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3.2.11、service/systemd 模块
  • 服务管理
//用于管理远程主机上的管理服务的运行状态
ansible-doc -s service

//常用的参数:
name:被管理的服务名称
state=started|stopped|restarted:动作包含启动关闭或者重启
enabled=yes|no:表示是否设置该服务开机自启
runlevel:如果设定了enabled开机自启去,则要定义在哪些运行目标下自启动

ansible webservers -a 'systemctl status httpd'			#查看web服务器httpd运行状态
ansible webservers -m service -a 'enabled=true name=httpd state=started'			#启动httpd服务

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3.2.12、script 模块
  • 执行本地脚本
//实现远程批量运行本地的 shell 脚本
ansible-doc -s script

vim test.sh
#!/bin/bash
echo "hello ansible from script" > /opt/script.txt

chmod +x test.sh
ansible webservers -m script -a 'test.sh'
ansible webservers -a 'cat /opt/script.txt'

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3.2.13、setup 模块
  • 收集节点信息
//facts 组件是用来收集被管理节点信息的,使用 setup 模块可以获取这些信息
ansible-doc -s setup

ansible webservers -m setup				#获取mysql组主机的facts信息
ansible dbservers -m setup -a 'filter=*ipv4'    #使用filter可以筛选指定的facts信息

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4、Inventory 主机清单与变量配置

4.1、Inventory支持对主机进行分组

/Inventory支持对主机进行分组,每个组内可以定义多个主机,每个主机都可以定义在任何一个或多个主机组内。

//如果是名称类似的主机,可以使用列表的方式标识各个主机。
vim /etc/ansible/hosts
[webservers]
192.168.10.14:2222		#冒号后定义远程连接端口,默认是 ssh 的 22 端口
192.168.10.1[2:5]

[dbservers]
db-[a:f].example.org	#支持匹配 a~f

4.2、常用 Inventory 变量

变量名含义
ansible_host节点 IP
ansible_portSSH 端口,默认 22
ansible_userSSH 用户
ansible_passwordSSH 密码(未使用密钥时)
ansible_ssh_private_key_file私钥文件
ansible_become提升权限
ansible_become_method提升方式(sudo/su/runas)
ansible_become_user提升为指定用户
ansible_become_password提升密码
4.2.1、基本示例
(1)主机变量
[webservers]
192.168.10.14 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=abc1234
(2)组变量
[webservers:vars]
ansible_user=root
ansible_password=abc1234

[all:vars]
ansible_port=22
(3)组嵌套
[nginx]
192.168.10.20
192.168.10.21
192.168.10.22

[apache]
192.168.10.30
192.168.10.31
192.168.10.32
192.168.10.33

[webs:children]
nginx
apache