掌握 Ansible：高效自动化运维的完整教程

Ansible 自动化运维全解指南

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一、Ansible 概述

Ansible 是近年来越来越火的一款开源运维自动化工具，通过Ansible可以实现运维自动化，提高运维工程师的工作效率，减少人为失误。

Ansible 通过本身集成的非常丰富的模块可以实现各种管理任务，其自带模块超过上千个。更为重要的是，它操作非常简单，即使小白也可以轻松上手，但它提供的功能又非常丰富，在运维领域几乎可以做任何事。

1. Ansible 特点

Ansible 自 2012 年发布以来，很快在全球流行，其特点如下：

• Ansible 基于 Python 开发，运维工程师对其二次开发相对比较容易；
• Ansible 丰富的内置模块，几乎可以满足一切要求；
• 管理模式非常简单，一条命令可以影响上千台主机；
• 无客户端模式，底层通过 SSH 通信；
• Ansible发布后，也陆续被 AWS、Google Cloud Platform、Microsoft Azure、Cisco、HP、VMware、Twitter 等大公司接纳并投入使用；

二、Ansible的角色

• 使用者：如何使用 Ansible 实现自动化运维？
• Ansible 工具集：Ansible 可以实现的功能？
• 作用对象：Ansible 可以影响哪些主机？

1. 使用者

如下图所示：Ansible 使用者可以采用多种方式和 Ansible 交互，图中展示了四种方式：

1. CMDB：CMDB 存储和管理者企业IT架构中的各项配置信息，是构建 ITIL 项目的核心工具，运维人员可以组合 CMDB 和 Ansible，通过 CMDB 直接下发指令调用Ansible 工具集完成操作者所希望达到的目标；
2. PUBLIC/PRIVATE 方式：Ansible 除了丰富的内置模块外，同时还提供丰富的 API语言接口，如PHP、Python、PERL 等多种流行语言，基于 PUBLIC/PRIVATE，Ansible 以 API 调用的方式运行；
3. Ad-Hoc 命令集：Users直接通过Ad-Hoc命令集调用Ansible工具集来完成任务；
4. Playbooks：Users 预先编写好 Ansible Playbooks，通过执行 Playbooks 中预先编排好的任务集，按序执行任务；

2. Ansible 工具集

Ansible 工具集包含 Inventory、Modules、Plugins 和 API。

• Inventory：用来管理设备列表，可以通过分组实现，对组的调用直接影响组内的所有主机；
• Modules：是各种执行模块，几乎所有的管理任务都是通过模块执行的；
• Plugins：提供了各种附加功能；
• API：为编程人员提供一个接口，可以基于此做 Ansible的二次开发；
  具体表现如下：
  • Ansible Playbooks：任务脚本，编排定义Ansible任务及的配置文件，由Ansible按序依次执行，通常是JSON格式的YML文件；
  • Inventory：Ansible 管理主机清单；
  • Modules：Ansible 执行命令功能模块，多数为内置的核心模块，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，该功能不太常用；
  • API：供第三方程序调用的应用程序编程接口；
  • Ansible：该部分图中表现得不太明显，组合 Inventory、API、Modules、Plugins可以理解为是 Ansible 命令工具，其为核心执行工具；

3. 作用对象

Ansible 的作用对象不仅仅是 Linux 和非 Linux 操作系统的主机，也可以作用于各类PUBLIC/PRIVATE、商业和非商业设备的网络设施。

使用者使用 Ansible 或 Ansible-Playbooks 时，在服务器终端输入 Ansible 的 Ad-Hoc命令集或 Playbooks 后，Ansible 会遵循预选安排的规则将 Playbooks 逐步拆解为Play，再将 Play 组织成 Ansible 可以识别的任务，随后调用任务涉及的所有模块和插件，根据 Inventory 中定义的主机列表通过 SSH 将任务集以临时文件或命令的形式传输到远程客户端执行并返回执行结果，如果是临时文件则执行完毕后自动删除。

三、Ansible的配置

1. Ansible安装

Ansible的安装部署非常简单，以RPM安装为例，其依赖软件只有Python和SSH，且系统默认均已安装。Ansible的管理端只能是Linux，如Redhat、Debian、Centos。

1）通过YUM安装Ansible

可以自行从互联网直接下载Ansible所需软件包，本篇博客提供安装Ansible自动化运维工具所需的依赖软件包：

[root@centos01 ~]# cd /mnt/ansiblerepo/ansiblerepo/repodata/
[root@centos01 ansiblerepo]# vim /etc/yum.repos.d/local.repo

[local]
name=centos
baseurl=file:///mnt/ansiblerepo/ansiblerepo
enabled=1
gpgcheck=0

[root@centos01 ~]# yum -y install ansible

2）验证安装结果

[root@centos01 ~]# ansible --version

ansible 2.3.1.0
config file = /etc/ansible/ansible.cfg
configured module search path = Default w/o overrides
python version = 2.7.5 (default, Nov 6 2016, 00:28:07) [GCC 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-11)]

3）创建 SSH 免交互登录

Ansible通过SSH对设备进行管理，而SSH包含两种认证方式：一种是通过密码认证，另一种是通过密钥对验证。前者必须和系统交互，而后者是免交互登录。如果希望通过 Ansible 自动管理设备，应该配置为免交互登录被管理设备。

[root@centos01 ~]# ssh-keygen -t rsa

Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):
Created directory '/root/.ssh'.
Enter passphrase (empty for no passphrase):

Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is: SHA256:cJz6NRTrvMDxX+Jpce6LRnWI3vVEl/zvARL7D10q9WY root@centos01
The key's randomart image is:

```bash
[root@centos01 ~]# ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.100.20
[root@centos01 ~]# ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.100.30

至此，已经完成 Ansible 的部署，接下来就可以通过 Ansible 对设备进行管理了。

2. Ansible 配置

Inventory 是 Ansible 管理主机信息的配置文件，相当于系统 Hosts 文件的功能，默认存放在 /etc/ansible/hosts。

在 hosts 文件中，通过分组来组织设备，Ansible 通过 Inventory 来定义主机和分组，通过在 ansible 命令中使用选项 -i 或 —inventory-file 来指定 Inventory。

[root@centos01 ~]# ansible -i /etc/ansible/hosts web -m ping

如果使用默认的 Inventory文件（/etc/ansible/hosts），也可以不指定 Inventory 文件，例如：

[root@centos01 ~]# ansible web -m ping

Ansible 通过设备列表以分组的方式添加到 /etc/ansible/hosts 文件来实现对设备的管理，所以在正式管理之前，首先要编写好 hosts 文件。hosts 文件中，以[]包含的部分代表组名，设备列表支持主机名和IP地址。

默认情况下，通过访问22端口（SSH）来管理设备。若目标主机使用了非默认的SSH端口，还可以在主机名称之后使用冒号加端口标明，以行为单位分隔配置。另外，hosts 文件还支持通配符。

[root@centos01 ~]# vim /etc/ansible/hosts

............

[web]
192.168.100.20
192.168.100.30

[test]
http://www.benet.com:222

[mail]
http://yj1.kgc.cn
yj[2:5].http://kgc.cn

可以将一个主机同时归置在不同的组中。

配置完成之后，可以针对 hosts 定义的组进行远程操作，也可以针对组中的某一个或多个主机操作。例如：

1）只对web组中192.168.1.2主机操作，通过 --limit 参数限定主机的变更。

[root@centos01 ~]# ansible web -m command -a "systemctl status httpd" --limit "192.168.100.20"
192.168.100.20 | SUCCESS | rc=0