自动化运维工具 Ansible 集中化管理服务器

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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

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

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

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 ./"

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 shellansible 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

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

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

3.2.5、group 模块

• 用户组管理

//用户组管理的模块
ansible-doc -s groupansible 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

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'

3.2.7、file 模块

• 文件管理

//设置文件属性
ansible-doc -s fileansible 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

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'

3.2.9、ping 模块

• 检测主机连通性

ansible all -m ping

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 yumansible 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

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

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 scriptvim test.sh
#!/bin/bash
echo "hello ansible from script" > /opt/script.txtchmod +x test.sh
ansible webservers -m script -a 'test.sh'
ansible webservers -a 'cat /opt/script.txt'

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 setupansible 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

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_port	SSH 端口，默认 22
ansible_user	SSH 用户
ansible_password	SSH 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