前言
天天說運維,究竟是幹什麼的?先看看工作流程唄。一般來說,運維工程師在一家企業裏屬於個位數的崗位,甚至只有一個。面對生產中成千上萬臺服務器,就幾個運維人員,工作量也是非常大的。所以這有個自動化運維的工具ansible
ansible 是什麼?
ansible是新出現的自動化運維工具,基於Python開發,集合了衆多運維工具(puppet、chef、func、fabric)的優點,實現了批量系統配置、批量程序部署、批量運行命令等功能。
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目前已經已經被紅帽官方收購,是自動化運維工具中大家認可度最高的,並且上手容易,學習簡單。是每位運維工程師必須掌握的技能之一。
ansible 特點
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;
默認使用SSH協議對設備進行管理;
有大量常規運維操作模塊,可實現日常絕大部分操作;
配置簡單、功能強大、擴展性強;
支持API及自定義模塊,可通過Python輕鬆擴展;
通過Playbooks來定製強大的配置、狀態管理;
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;
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。
ansible 架構圖
上圖中我們看到的主要模塊如下:
Ansible
:Ansible核心程序。HostInventory
:記錄由Ansible管理的主機信息,包括端口、密碼、ip等。Playbooks
:“劇本”YAML格式文件,多個任務定義在一個文件中,定義主機需要調用哪些模塊來完成的功能。CoreModules
:核心模塊,主要操作是通過調用核心模塊來完成管理任務。CustomModules
:自定義模塊,完成核心模塊無法完成的功能,支持多種語言。ConnectionPlugins
:連接插件,Ansible和Host通信使用
ansible 任務執行模式
Ansible 系統由控制主機對被管節點的操作方式可分爲兩類,即adhoc
和playbook
:
ad-hoc模式(點對點模式)
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(劇本模式)
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操作的配置文件。
ansible 執行流程
簡單理解就是Ansible在運行時, 首先讀取ansible.cfg
中的配置, 根據規則獲取Inventory
中的管理主機列表, 並行的在這些主機中執行配置的任務, 最後等待執行返回的結果。
ansible 命令執行過程
加載自己的配置文件,默認
/etc/ansible/ansible.cfg
;查找對應的主機配置文件,找到要執行的主機或者組;
加載自己對應的模塊文件,如 command;
通過ansible將模塊或命令生成對應的臨時py文件(python腳本), 並將該文件傳輸至遠程服務器;
對應執行用戶的家目錄的
.ansible/tmp/XXX/XXX.PY
文件;給文件 +x 執行權限;
執行並返回結果;
刪除臨時py文件,
sleep 0
退出;
ansible 安裝方式
ansible安裝常用兩種方式,yum安裝
和pip程序安裝
。下面我們來詳細介紹一下這兩種安裝方式。
使用 pip(python的包管理模塊)安裝
首先,我們需要安裝一個python-pip
包,安裝完成以後,則直接使用pip
命令來安裝我們的包,具體操作過程如下:
yum install python-pip pip install ansible
ansible 程序結構
安裝目錄如下(yum安裝):
配置文件目錄:/etc/ansible/
執行文件目錄:/usr/bin/
Lib庫依賴目錄:/usr/lib/pythonX.X/site-packages/ansible/
Help文檔目錄:/usr/share/doc/ansible-X.X.X/
Man文檔目錄:/usr/share/man/man1/
Ansible 功能詳解
配置文件
配置文件或指令 | 描述 |
---|---|
/etc/ansible/ansible.cfg | 主配置文件,配置ansible工作特性 |
/etc/ansible/hosts | 主機清單 |
/etc/ansible/roles/ | 存放角色的目錄 |
/usr/bin/ansible | 主程序,臨時命令執行工具 |
/usr/bin/ansible-doc | 查看配置文檔,模塊功能查看工具 |
/usr/bin/ansible-galaxy | 下載/上傳優秀代碼或Roles模塊的官網平臺 |
/usr/bin/ansible-playbook | 定製自動化任務,編排劇本工具 |
/usr/bin/ansible-pull | 遠程執行命令的工具 |
/usr/bin/ansible-vault | 文件加密工具 |
/usr/bin/ansible-console | 基於Console界面與用戶交互的執行工具 |
Ansible 配置文件
Ansible 配置文件/etc/ansible/ansible.cfg (一般保持默認) [defaults] #inventory = /etc/ansible/hosts # 主機列表配置文件 #library = /usr/share/my_modules/ # 庫文件存放目錄 #remote_tmp = $HOME/.ansible/tmp #臨時py命令文件存放在遠程主機目錄 #local_tmp = $HOME/.ansible/tmp # 本機的臨時命令執行目錄 #forks = 5 # 默認併發數 #sudo_user = root # 默認sudo 用戶 #ask_sudo_pass = True #每次執行ansible命令是否詢問ssh密碼 #ask_pass = True #連接時提示輸入ssh密碼 #remote_port = 22 #遠程主機的默認端口,生產中這個端口應該會不同 #log_path = /var/log/ansible.log #日誌 #host_key_checking = False # 檢查對應服務器的host_key,建議取消註釋。也就是不會彈出Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?
實驗規劃
實驗環境:VMware Workstation Pro 14(試用版) 系統平臺:CentOS Linux release 7.4.1708 (Core) 內核 3.10.0-693.el7.x86_64最小化安裝 實驗環境:VMware Workstation Pro 14(試用版) 系統平臺:CentOS release 6.9 (Final) 內核 2.6.32-696.el6.x86_64最小化安裝
主機名 | 系統版本 | IP地址 | 功能 |
---|---|---|---|
7-web-0 | Centos 7.4 | 192.168.7.200 | Ansible主控端 |
6-dns-1 | Centos 6.9 | 192.168.7.254 | DNS服務器 |
6-web-1 | Centos 6.9 | 192.168.7.201 | 服務器 |
7-web-2 | Centos 7.4 | 192.168.7.202 | 服務器 |
7-db-3 | Centos 7.4 | 192.168.7.203 | 服務器 |
除了6-DNS-1以外,所有的主機的DNS均指向192.168.7.254
正向區域設置#dig -t axfr hunk.tech; <<>> DiG 9.8.2rc1-RedHat-9.8.2-0.62.rc1.el6 <<>> -t axfr hunk.tech;; global options: +cmdhunk.tech. 600 IN SOA 6-dns-1.hunk.tech. admin.hunk.tech. 24 720 600 86400 10800hunk.tech. 600 IN NS 6-dns-1.hunk.tech. 6-dns-1.hunk.tech. 600 IN A 192.168.7.2546-web-1.hunk.tech. 600 IN A 192.168.7.2017-db-3.hunk.tech. 600 IN A 192.168.7.2037-web-0.hunk.tech. 600 IN A 192.168.7.2007-web-2.hunk.tech. 600 IN A 192.168.7.202hunk.tech. 600 IN SOA 6-dns-1.hunk.tech. admin.hunk.tech. 24 720 600 86400 10800
Inventory 主機清單
Ansible必須通過Inventory 來管理主機。Ansible 可同時操作屬於一個組的多臺主機,組和主機之間的關係通過 inventory 文件配置。
語法格式:
單臺主機 green.example.com > FQDN192.168.100.10 > IP地址192.168.100.11:2222 > 非標準SSH端口 [webservers] > 定義了一個組名 alpha.example.org > 組內的單臺主機192.168.100.10 [dbservers] 192.168.100.10 > 一臺主機可以是不同的組,這臺主機同時屬於[webservers] [group:children] > 組嵌套組,group爲自定義的組名,children是關鍵字,固定語法,必須填寫。 dns > group組內包含的其他組名 db > group組內包含的其他組名 [webservers] www[001:006].hunk.tech > 有規律的名稱列表, 這裏表示相當於: www001.hunk.tech www002.hunk.tech www003.hunk.tech www004.hunk.tech www005.hunk.tech www006.hunk.tech [databases] db-[a:e].example.com > 定義字母範圍的簡寫模式, 這裏表示相當於: db-a.example.com db-b.example.com db-c.example.com db-d.example.com db-e.example.com 以下這2條定義了一臺主機的連接方式,而不是讀取默認的配置設定 localhost ansible_connection=local www.163.com ansible_connection=ssh ansible_ssh_user=hunk 最後還有一個隱藏的分組,那就是all,代表全部主機,這個是隱式的,不需要寫出來的。
Inventory 參數說明
ansible_ssh_host 將要連接的遠程主機名.與你想要設定的主機的別名不同的話,可通過此變量設置. ansible_ssh_port ssh端口號.如果不是默認的端口號,通過此變量設置.這種可以使用 ip:端口 192.168.1.100:2222ansible_ssh_user 默認的 ssh 用戶名 ansible_ssh_pass ssh 密碼(這種方式並不安全,我們強烈建議使用 --ask-pass 或 SSH 密鑰) ansible_sudo_pass sudo 密碼(這種方式並不安全,我們強烈建議使用 --ask-sudo-pass) ansible_sudo_exe (new in version 1.8) sudo 命令路徑(適用於1.8及以上版本) ansible_connection 與主機的連接類型.比如:local, ssh 或者 paramiko. Ansible 1.2 以前默認使用 paramiko.1.2 以後默認使用 'smart','smart' 方式會根據是否支持 ControlPersist, 來判斷'ssh' 方式是否可行. ansible_ssh_private_key_file ssh 使用的私鑰文件.適用於有多個密鑰,而你不想使用 SSH 代理的情況. ansible_shell_type 目標系統的shell類型.默認情況下,命令的執行使用 'sh' 語法,可設置爲 'csh' 或 'fish'. ansible_python_interpreter 目標主機的 python 路徑.適用於的情況: 系統中有多個 Python, 或者命令路徑不是"/usr/bin/python",比如 \*BSD, 或者 /usr/bin/python 不是 2.X 版本的 Python. 我們不使用 "/usr/bin/env" 機制,因爲這要求遠程用戶的路徑設置正確,且要求 "python" 可執行程序名不可爲 python以外的名字(實際有可能名爲python26). 與 ansible_python_interpreter 的工作方式相同,可設定如 ruby 或 perl 的路徑....
上面的參數用這幾個例子來展示可能會更加直觀
some_host ansible_ssh_port=2222 ansible_ssh_user=manager aws_host ansible_ssh_private_key_file=/home/example/.ssh/aws.pem freebsd_host ansible_python_interpreter=/usr/local/bin/pythonruby_module_host ansible_ruby_interpreter=/usr/bin/ruby.1.9.3
第一條 Ansible 命令
很重要的一點,主機清單必須要先配置,由於這搭建了內部DNS服務器,所以,這裏的主機使用了FQDN名稱。
#cat /etc/ansible/hosts [web] 6-web-1.hunk.tech 7-web-0.hunk.tech 7-web-2.hunk.tech[group:children]dns db [dns] 6-dns-1.hunk.tech [db] 7-db-3.hunk.tech192.168.7.[200:203]192.168.7.254
#ansible dns -m ping # 使用ansible對dns組內的主機進行ping模塊測試
非常抱歉哦,竟然是失敗的。爲什麼呢?Ansible是基於ssh進行工作的,那麼當ssh一臺遠程主要的時候,是不是需要輸入密碼呢?可是這一條指令並沒有提示輸入口令呢
#ansible dns -m ping -k加上-k選項後,會提示輸入ssh密碼了。
另外,值得注意的是,當指令成功和失敗都會有不同的顏色反映出來,配以changed :false,changed :SUCCESS,可以讓我們非常清晰的知道執行的結果。
當主機數量多的時候,輸入密碼可不是一個好差事呢?前面的章節已經講過主機之間可以使用基於密鑰的SSH鏈接。爲了更方便的管理主機,這個章節的實驗都用這種方法。
基於key的免密碼登錄
#ssh-keygen#ssh-copy-id 6-web-1.hunk.tech#ssh-copy-id 6-DNS-1.hunk.tech#ssh-copy-id 7-web-0.hunk.tech#ssh-copy-id 7-web-2.hunk.tech#ssh-copy-id 7-db-3.hunk.tech
現在就不會再提示密碼的問題了。
#ansible all -m ping6-web-1.hunk.tech | SUCCESS 7-web-0.hunk.tech | SUCCESS7-web-2.hunk.tech | SUCCESS 7-db-3.hunk.tech | SUCCESS 6-dns-1.hunk.tech | SUCCESS 192.168.7.201 | SUCCESS 192.168.7.200 | SUCCESS
是不是很簡單呀,Ansible用的指令也不是太多,可以使用man ansible和官方網站去查詢。http://docs.ansible.com/ansible/latest/
Ansible常用命令語法
ansible <host-pattern> [-m module_name] [options] 指令 匹配規則的主機清單 -m 模塊名 選項--version 顯示版本-a 模塊參數(如果有)-m module 指定模塊,默認爲command-v 詳細過程 –vv -vvv更詳細--list-hosts 顯示主機列表,可簡寫--list-k, --ask-pass 提示連接密碼,默認Key驗證-K,--ask-become-pass 提示使用sudo密碼-C, --check 檢查,並不執行-T, --timeout=TIMEOUT 執行命令的超時時間,默認10s-u, --user=REMOTE_USER 執行遠程執行的用戶-U, SUDO_USER, --sudo-user 指定sudu用戶-b, --become 代替舊版的sudo 切換
ansible-doc: 顯示模塊幫助 ansible-doc [options] [module...]-a 顯示所有模塊的文檔-l, --list 列出可用模塊-s, --snippet 顯示指定模塊的簡要說明 例子:#ansible-doc ping由於ansible的模塊有1378個(2.4.2.0),並且一直在持續更新。因此,這個指令必須要掌握的。#ansible-doc -l |wc -l1378
Ansible 主機 匹配列表
通配符
注意用單引號 * 匹配任意字符#ansible '*' -m ping 等同於 #ansible all -m ping#ansible '*dns*' -m ping6-dns-1.hunk.tech | SUCCESS ? 匹配單個字符#ansible '192.168.7.20?' -m ping192.168.7.201 | SUCCESS 192.168.7.203 | SUCCESS 192.168.7.202 | SUCCESS 192.168.7.200 | SUCCESS : 或者#ansible '192.168.7.201:192.168.7.254' -m ping192.168.7.201 | SUCCESS 192.168.7.254 | SUCCESS :& 並且 (邏輯與)#ansible 'test3:&test' --list hosts (1): 192.168.7.254 :! 邏輯非。在test3組內,但是並不在test組內#ansible 'test3:!test' --list > 用到感嘆號的時候,記得引號爲單引號,否則會被bash解析爲歷史命令 hosts (2): 192.168.7.200 192.168.7.203 使用正則表達式 ~表示後面是正則匹配,注意~後面不能有空格#ansible '~[67]-(db|dns).*\.hunk.*' --list hosts (2): 6-dns-1.hunk.tech 7-db-3.hunk.tech
這裏寫一條正則的坑,我們在用bash腳本的時候,匹配數字可以使用[0-9]或[[:digit:]],在用Ansible的時候,我們來看下不同的效果吧
#cat /etc/ansible/hosts [web] 6web-1.hunk.tech 7web-0.hunk.tech 7web-2.hunk.tech [group:children] dns db [dns] 6-dns-1.hunk.tech [db] 7-db-3.hunk.tech [test2] 192.168.7.[200:203] 192.168.7.254 [test] 192.168.7.254 [test3] 192.168.7.200 192.168.7.254 192.168.7.203 DNS都是可以正確解析出來的,不要懷疑 6-dns-1.hunk.tech. 600 IN A 192.168.7.254 6-web-1.hunk.tech. 600 IN A 192.168.7.201 7-db-3.hunk.tech. 600 IN A 192.168.7.203 7-web-0.hunk.tech. 600 IN A 192.168.7.200 7-web-2.hunk.tech. 600 IN A 192.168.7.202#ansible '~^[[:digit:]]' --list 有人說這種寫法會報錯,可是主機都是centos7.4,版本都是一樣 hosts (7): 這裏匹配出7臺主機 192.168.7.200 192.168.7.201 192.168.7.202 192.168.7.203 192.168.7.254 6-dns-1.hunk.tech 7-db-3.hunk.tech#ansible '~^[0-9]' --list hosts (10): 這裏匹配出10臺主機 6web-1.hunk.tech 6-dns-1.hunk.tech 7-db-3.hunk.tech 7web-0.hunk.tech 7web-2.hunk.tech 192.168.7.254 192.168.7.201 192.168.7.200 192.168.7.203 192.168.7.202#ansible '~^[[:digital:]]' --list hosts (10): 這裏匹配出10臺主機 6web-1.hunk.tech 7web-0.hunk.tech 7web-2.hunk.tech 192.168.7.200 192.168.7.201 192.168.7.202 192.168.7.203 192.168.7.254 6-dns-1.hunk.tech 7-db-3.hunk.tech
分享2個正則表達式的網址
https://en.wikipedia.org/wiki/Regular_expression#POSIX_basic_and_extended
python2的
https://docs.python.org/2/library/re.html
不同軟件對正則的表達都不一樣,還是用那些通用性強的吧。
[0-9]純數字[a-zA-Z0-9]數字和字母
Ansible 的命令執行過程
以 ansible db -m command -a 'ls -l /' -vvv 這條命令爲例,根據顯示的信息時行解讀
1. 加載自己的配置文件,默認/etc/ansible/ansible.cfg Using /etc/ansible/ansible.cfg as config file2.匹配主機清單 Parsed /etc/ansible/hosts inventory source with ini plugin3. 加載指令對應的模塊文件,如command,生成.py的文件到本機的臨時目錄,這個目錄就是在/etc/ansible/ansible.cfg定義的 Using module file /usr/lib/python2.7/site-packages/ansible/modules/commands/command.py PUT /tmp/tmp4JvsLH TO /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/command.py4. 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的對應執行用戶$HOME/.ansible/tmp/ansible-tmp-數字/XXX.PY文件, 這個目錄就是在/etc/ansible/ansible.cfg定義的 ( umask 77 && mkdir -p "` echo /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861 `" ....) sftp> put /tmp/tmp4JvsLH /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/command.py\n' 5. 給文件+x 權限 'chmod u+x /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/ /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/command.py && sleep 0' 6. 執行並返回結果 '/usr/bin/python /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/command.py;7. 刪除臨時py文件,sleep 0退出 rm -rf "/root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1517301292.6-155771303493861/" > /dev/null 2>&1 && sleep 08.斷開遠程主機連接 'Shared connection to 7-db-3.hunk.tech closed.\r\n')
執行結果狀態
綠色:執行成功並且不需要做改變的操作
黃色:執行成功並且對目標主機做變更
紅色:執行失敗
可以在配置文件中定義 [colors]#highlight = white#verbose = blue#warn = bright purple#error = red#debug = dark gray#deprecate = purple#skip = cyan#unreachable = red#ok = green#changed = yellow#diff_add = green#diff_remove = red#diff_lines = cyan
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