運維自動化之ansible
項目場景：
公司計劃在年底做一次大型市場促銷活動，全面衝刺下交易額，爲明年的上市做準備。公司要求各業務組對年底大促做準備，運維部要求所有業務容量進行三倍的擴容，並搭建出多套環境可以共開發和測試人員做測試。
技術說明：
ansible聚集以上部署和命令執行於一身，能夠完整輕易的實現應用部署和批量命令功能，適用於主機數量中型規模，再大的規模用puppet。
ansible是基於 paramiko 開發的,並且基於模塊化工作，本身沒有批量部署的能力。真正具有批量部署的是ansible所運行的模塊，ansible只是提供一種框架。ansible不需要在遠程主機上安裝client/agents，因爲它們是基於ssh來和遠程主機通訊的。
ansible工作模式：
Ansible系統由控制主機對被管節點的操作方式可分爲兩類，即ad- hoc和playbook：
ad-hoc模式(點對點)使用單個模塊，支持批量執行單條命令。 ad-hoc 命令是一種可以快速輸入的命令，而且不需要保存起來的命令。就相當於bash中的一句話shell。
playbook模式是Ansible主要管理方式，也是Ansible功能強大的關鍵所在。playbook通過多個task集合完成一類功能，如Web服務的安裝部署、數據庫服務器的批量備份等。可以簡單地把playbook理解爲通過組合多條ad-hoc操作作的配置文件。
ansible特點：
1、部署簡單，只需在主控端部署Ansible環境，被控端無需做任何操作；
2、默認使用SSH協議對設備進行管理；
3、有大量常規運維操作模塊，可實現日常絕大部分操作。
4、配置簡單、功能強大、擴展性強；
5、支持API及自定義模塊，可通過Python輕鬆擴展；
6、通過Playbooks來定製強大的配置、狀態管理；
7、輕量級，無需在客戶端安裝agent，更新時，只需在操作機上進行一次更新即可；
8、提供一個功能強大、操作性強的Web管理界面和REST API接口 ——AWX平臺。
Ansiblie命令執行過程
1、加載自己的配置文件 默認/etc/ansible/ansible.cfg
2、查找對應的主機配置文件，找到要執行的主機或者組
3、加載自己對應的模塊文件，如command
4、通過ansible將模塊或命令生成對應的臨時py文件，並將該文件傳輸至遠程服務器
5、對應主機執行用戶的家目錄的.ansible/tmp/XXX/XXX.PY文件
6、給文件+x執行
7、執行並返回結果
8、刪除臨時py文件，sleep 0退出
Ansible常用命令集
/usr/bin/ansible 臨時命令執行工具，常用於臨時命令的執行。
/usr/bin/ansible-doc 模塊功能查看工具。
/usr/bin/ansible-playbook 定製自動化的任務集編排工具，即按照劇本執行命令的
常用命令示例：
查看模塊列表：ansible-doc -l
獲取指定模塊的使用幫助：ansible-doc -s MOD_NAME
臨時命令執行:ansible <host-pattern> [-f forks] [-m module_name] [-a args] [-C] [-v]
Host-pattern指明單個主機或者主機組
-f 指定併發連接數
-m 指明使用的模塊
-a 指明使用的模塊參數
-C表示只是測試而不真正執行，可以用來預測
-v 顯示詳細信息，還可以使用-vv、-vvv、....
項目準備：
Ansible服務器node1：ip：172.17.13.134
主機組web:node2及node3：ip：172.17.13.135 172.17.13.136
項目實現：
一、安裝ansible，有兩種方式，任選一種即可
1、使用yum安裝：yum install ansible -y
2、使用pip（python的包管理模塊）安裝：yum install python-pip;pip install ansible
二、配置ansible使用公鑰驗證，實現無密碼遠程連接：
雖然ansible支持其他主機認證方式，但是我們最常用的的還是基於祕鑰的認證：
1、首先生成祕鑰
ssh-keygen -t rsa -P ''
2、然後向主機分發祕鑰：
ssh-copy-id [root@]ip #@後面跟主機名或者IP地址
實現效果：無密碼連接
三、配置主機組：
在/etc/ansible/hosts文件中加入主機組
比如[web]
172.17.13.135
172.17.13.136 表示在web主機組裏配置兩個主機
組成員也可以使用通配符來匹配，如下 172.17.13.[135:137] #表示匹配從172.17.13.135-172.17.13.137的主機。
也可以直接添加主機而不需要主機組。
四、主機連通性測試：
ansible web -m ping
五、利用Ansible的模塊來實現運維自動化
1、Command
命令模塊接受命令名稱，後面是空格分隔的列表參數。給定的命令將在所有選定的節點上執行。它不會通過shell進行處理，比如$HOME操作和”小於”<“,”>”, “|”, “;”,”&”等操作。
Command模塊的參數：
①chdir # 在執行命令之前，先切換到該目錄
示例:切換到/tmp目錄之後再使用ls查看文件
ansible web -m command -a 'chdir=/tmp ls'
②creates # 一個文件名，當這個文件存在，則該命令不執行,可以用來做判斷
示例：當/tmp存在則不執行後面的命令
ansible web -m command -a 'creates=/tmp ls'
③executable # 切換shell來執行命令，需要使用命令的絕對路徑
④free_form # 要執行的Linux指令，一般使用Ansible的-a參數代替。
⑤removes # 一個文件名，這個文件不存在，則該命令不執行,與creates相反的判斷
示例：當/tmp存在則執行後面的命令
ansible web -m command -a 'removes=/tmp ls'
2、shell模塊在遠程主機上調用shell解釋器運行命令，支持shell的各種功能，例如管道等
示例：過濾出/etc/passwd文件中的root
ansible web -m shell -a 'cat /etc/passwd |grep "root"'
3、copy：複製文件到遠程主機，可以改權限等
用法：
(1) 複製文件
-a “src= dest= ”
(2) 給定內容生成文件
-a 'content= dest= mode="'
相關選項如下：
backup：在覆蓋之前，將源文件備份，備份文件包含時間信息。yes|no代表備份|不備份
content：用於替代“src”，可以直接設定指定文件的內容
dest：必選項。要將源文件複製到的遠程主機的絕對路徑，如果源文件是一個目錄，那麼該路徑也必須是個目錄
mode：設定權限
directory_mode：遞歸設定目錄的權限，默認爲系統默認權限
force：如果目標主機包含該文件，但內容不同，如果設置爲yes，則強制覆蓋，如果爲no，則只有當目標主機的目標位置不存在該文件時，才複製。默認爲yes
others：所有的file模塊裏的選項都可以在這裏使用
src：被複制到遠程主機的本地文件，可以是絕對路徑，也可以是相對路徑。如果路徑是一個目錄，它將遞歸複製。在這種情況下，如果路徑使用“/”來結尾，則只複製目錄裏的內容，如果沒有使用“/”來結尾，則包含目錄在內的整個內容全部複製，類似於rsync。
示例：
①對web主機組的主機創建/tmp/test.ansible文件，內容爲hello\nworld，權限爲666：
ansible web -m copy -a 'content="hello\nworld" dest=/tmp/test.ansible mode=666'
②拷貝本機的圖片到對應主機組中主機的/data/photo，權限爲644，且覆蓋之前備份：
ansible web -m copy -a 'src=/root/2345_image_file_copy_2.jpg dest=/data/photo mode=644 backup=yes'
4、file 設置文件屬性：
創建目錄：-a “path= state=directory”
創建鏈接文件：-a “path= src= state=link”
刪除文件：-a “path= state=absent”
參數使用：
force：需要在兩種情況下強制創建軟鏈接，一種是源文件不存在，但之後會建立的情況下；另一種是目標軟鏈接已存在，需要先取消之前的軟鏈，然後創建新的軟鏈，有兩個選項：yes|no代表是否強制創建
group：定義文件/目錄的屬組
mode：定義文件/目錄的權限
owner：定義文件/目錄的屬主
path：必選項，定義文件/目錄的路徑
recurse：遞歸設置文件的屬性，只對目錄有效
src：被鏈接的源文件路徑，只應用於state=link的情況
dest：被鏈接到的路徑，只應用於state=link的情況
state：
directory：如果目錄不存在，就創建目錄
file：即使文件不存在，也不會被創建
link：創建軟鏈接
hard：創建硬鏈接
touch：如果文件不存在，則會創建一個新的文件，如果文件或目錄已存在，則更新其最後修改時間
absent：刪除目錄、文件或者取消鏈接文件
示例：
ansible web -m file -a 'path=/data/webapp state=directory' 創建目錄
ansible web -m file -a 'path=/data/webapp state=absent' 刪除目錄
ansible web -m file -a 'path=/data/img src=/data/photo state=link' 創建軟鏈接
ansible web -m file -a 'dest=/data/img2 src=/data/photo state=link' 創建軟鏈接
ansible web -m file -a 'path=/data/haha state=touch' 創建文件
5、fetch 從遠程某主機獲取文件到本地：
dest：用來存放文件的目錄
例如存放目錄爲backup，源文件名稱爲/etc/profile，在主機pythonserver中，那麼保存爲/backup/pythonserver/etc/profile
Src：在遠程拉取的文件，並且必須是一個file，不能是目錄
示例：
ansible web -m fetch -a 'src=/data/photo dest=/data/photo'
6、cron 管理cron計劃任務：
-a “”: 設置管理節點生成定時任務
action:
cron backup= # 如果設置，則根據其值(yes|no)確定是否創建一個crontab備份
cron_file= #如果指定, 使用這個文件cron.d，而不是單個用戶
day= #應該運行的工作日( 1-31, *, */2)
hour= # 小時 ( 0-23, *, */2 )
minute= #分鐘( 0-59, *, */2 )
month= # 月( 1-12, *, /2 )
weekday # 周 ( 0-6 for Sunday-Saturday,, )
job= #指明運行的命令是什麼
name= #定時任務描述
reboot # 任務在重啓時運行，不建議使用，建議使用special_time
special_time #特殊的時間範圍，參數：reboot（重啓時）,annually（每年）,monthly（每月）,weekly（每週）,daily（每天）,hourly（每小時）
state #指定狀態，present表示添加定時任務，也是默認設置。absent 表示刪除定時任務
user # 以哪個用戶的身份執行
示例：每天同步一次時間:
ansible web -m cron -a 'name="ntp" special_time=daily job="/sbin/ntpdate 172.17.0.1 &>/dev/null"'
每五分鐘同步一次時間:
ansible web -m cron -a 'name="ntp update" minute="*/5" job="/sbin/ntpdate 172.17.0.1 &>/dev/null"'
在web主機組對應的主機查看計劃任務
ansible web -m cron -a 'name="ntp update" minute="*/5" job="/sbin/ntpdate 172.17.0.1 &>/dev/null" state=absent' 刪除計劃任務
7、yum 安裝軟件
conf_file #設定遠程yum安裝時所依賴的配置文件。
disable_gpg_check #是否禁止GPG checking，只用於`present‘ or `latest’。
disablerepo #臨時禁止使用yum庫。 只用於安裝或更新時。
enablerepo #臨時使用的yum庫。只用於安裝或更新時。
name= #所安裝的包的名稱，可以是軟件，也可以是rpm包
state= #present安裝， latest安裝最新的, absent 卸載軟件。
update_cache #強制更新yum的緩存。
示例：
ansible web -m yum -a 'name=htop state=present disable_gpg_check=yes' 安裝htop
ansible web -m yum -a 'name=htop state=absent disable_gpg_check=yes' 卸載htop
8、service: 服務程序管理
arguments #命令行提供額外的參數
enabled #設置開機啓動，true|false，yes|no
name= #服務名稱
runlevel #開機啓動的級別，一般不用指定。
sleep #在重啓服務的過程中，是否等待。如sleep 2在服務關閉以後等待2秒再啓動。
state #started啓動服務， stopped停止服務， restarted重啓服務， reloaded重載配置
示例：啓動nginx服務並設置開機自啓動：
ansible web -m service -a 'name=nginx state=started enabled=true'
重啓nginx服務，在服務關閉兩秒後再啓動:
ansible web -m service -a 'name=nginx state=restarted sleep=2s'
9、user 用戶模塊,管理用戶帳號action: user
comment # 用戶的描述信息
createhome # 是否創建家目錄
force # 在使用state=absent時, 行爲與userdel force一致.
group # 指定基本組
groups # 指定附加組，如果指定爲(groups=)表示刪除所有組
home # 指定用戶家目錄
move_home # 如果設置爲home=時, 試圖將用戶主目錄移動到指定的目錄
name # 指定用戶名
non_unique # 該選項允許改變非唯一的用戶ID值
password # 指定用戶密碼.指定完之後使用openssh加密，將加密密碼寫進/etc/shadow
remove # 在使用state=absent時, 行爲與userdel remove一致
shell # 指定默認shell
state # 設置帳號狀態，不指定爲創建，指定值爲absent表示刪除
system # 當創建一個用戶，設置這個用戶是系統用戶。這個設置不能更改現有用戶
uid # 指定用戶的uid
示例：創建用戶tom，密碼123456，uid1066，默認shell爲/bin/bash
ansible web -m user -a 'name=tom password=123456 uid=1066 shell=/bin/bash'
創建用戶tom並指明uid，主組，附加組，默認shell，家目錄
ansible web -m user -a 'name=tom comment="tom is tom" uid=1066 group=tom groups=wheel
shell=/bin/zshell home=/home/tomhome'
10、group 用戶組模塊,添加或刪除組
action: group
gid # 設置組的GID號
name= # 管理組的名稱
state # 指定組狀態，默認爲創建，設置值爲absent爲刪除
system # 設置值爲yes，表示爲創建系統組
示例：創建名爲tom的組
ansible web -m group -a 'name=tom state=present'
11、script 在指定節點運行服務端的腳本
vim test.sh
#/bin/bash
touch /tmp/test.sh.log
echo “hello” >> /tmp/test.sh.log
加執行權限：chmod +x test.sh
執行：ansible web -m script -a ‘/root/test.sh’
查看效果：ansible web -m shell -a ‘cat /tmp/test.sh.log’
12、setup模塊
facts組件是Ansible用於採集被管機器設備信息的一個功能，我們可以使用setup模塊查機器的所有facts信息，可以使用filter來查看指定信息。整個facts信息被包裝在一個JSON格式的數據結構中，ansible_facts是最上層的值。
facts就是變量，內建變量 。每個主機的各種信息，cpu顆數、內存大小等。會存在facts中的某個變量中。調用後返回很多對應主機的信息，在後面的操作中可以根據不同的信息來做不同的操作。如redhat系列用yum安裝，而debian系列用apt來安裝軟件。
setup模塊，主要用於獲取主機信息，在playbooks裏經常會用到的一個參數gather_facts就與該模塊相關。setup模塊下經常使用的一個參數是filter參數。
示例：
ansible web -m setup 獲取web主機組裏主機的所有信息
ansible web -m setup -a 'filter=ansible_*_mb' //查看主機內存信息
ansible web -m setup -a 'filter=ansible_eth[0-2]' //查看接口爲eth0-2的網卡信息
ansible all -m setup --tree /tmp/facts //將所有主機的信息輸入到/tmp/facts目錄下，每臺主機的信息輸入到對應主機名文件中（/etc/ansible/hosts裏的主機名）
項目總結：
以上都是命令行式的操作，操作比較繁瑣，而且不容易排錯與維護，所以我們可以使用Ansible playbook來實現。具體用法參看博客：https://blog.51cto.com/13150617/2048228