29、深入探索Ansible Tower与Ansible AWX

深入探索Ansible Tower与Ansible AWX

1. Ansible Tower安装与初步使用

在安装Ansible Tower时，剧本中会检查是否以root用户身份运行。通常情况下，剧本期望在要安装Ansible Tower的机器上以root用户身份运行。不过，我们采用了不同的方式，需要使用 --become 标志。安装过程大约需要20分钟，安装程序会执行大量任务。

安装完成后，还需完成以下步骤：
1. 登录 ：在浏览器中输入URL https://10.20.30.40.nip.io/ 。首次打开Tower时，会出现关于SSL证书的警告，因为部署期间安装的证书是自签名的，可放心继续。在登录页面输入用户名 admin 和密码 password （这是之前在清单文件中设置的），然后点击 SIGN IN 按钮。
2. 申请许可证 ：登录后会进入一个页面，提示输入许可证文件。点击 REQUEST LICENSE 按钮，会转到 https://www.ansible.com/license/ 。我们选择申请 FREE ANSIBLE TOWER TRIAL - LIMITED FEATURES UP TO 10 NODES 许可证，选择许可证类型，填写表格并按提示提交。稍等片刻，会收到几封邮件，其中一封包含许可证文件。复制附件中的许可证文件，使用Tower许可证页面上的 BROWSE 按钮上传，并查看并同意最终用户协议，最后点击 SUBMIT 。

2. 运行首个剧本

安装好Ansible Tower后，我们可以运行首个剧本。这里有一个已配置好的 “Hello World” 演示项目，它从 https://github.com/ansible/ansible-tower-samples/ 下载示例剧本并显示 “Hello World” 消息。
运行步骤如下：
1. 下载剧本 ：点击顶部菜单中的 PROJECTS ，找到 Demo Project ，将鼠标悬停在操作下的图标上，会显示每个图标的功能说明，点击第一个图标 Start an SCM update 。短时间后， REVISION 和 LAST UPDATED 会被填充，这表示Ansible Tower已从GitHub下载了演示剧本。
2. 运行剧本 ：点击顶部菜单中的 TEMPLATES ，会看到一个名为 Demo Job Template 的模板，在该行右侧有几个图标，点击看起来像火箭的图标 Start a job using this template ，即可运行演示作业，会进入一个页面，可监控作业进度。作业完成后，左侧会显示作业概述，包括状态、开始和结束时间以及请求执行作业的用户；右侧显示剧本输出，与从命令行执行剧本时看到的输出相同。

3. 运行AWS剧本

接下来，我们使用Ansible Tower部署AWS集群，使用的是托管在GitHub上的 aws-wordpress 剧本 https://github.com/russmckendrick/aws-wordpress/ 。
在配置剧本之前，需要更新一些Python模块的版本，因为剧本的某些部分需要较新的Boto模块版本。操作步骤如下：
1. SSH登录Ansible Tower主机 ：运行命令 $ vagrant ssh 。
2. 切换到root用户 ：运行命令 $ sudo -i 。
3. 切换到Ansible Tower使用的Python环境 ：运行命令 $ source /var/lib/awx/venv/ansible/bin/activate 。
4. 升级boto库 ：运行命令 $ pip install boto boto3 botocore --upgrade 。
5. 退出Python环境并注销 ：运行命令 $ deactivate ，然后使用 exit 命令注销。

4. 配置项目、凭证、清单和模板

更新环境后，我们继续配置项目、凭证、清单和模板：
1. 添加新项目 ：点击顶部菜单中的 PROJECTS ，然后点击右上角的 +ADD 按钮。在表单中输入以下信息：
- NAME ： AWS Project
- DESCRIPTION ： AWS WordPress Cluster
- ORGANIZATION ： Default
- SCM TYPE ： GIT
- SCM URL ： https://github.com/russmckendrick/aws-wordpress.git
- SCM BRANCH/TAG/COMMIT ： master
- SCM CREDENTIAL ：留空，因为这是一个公共可访问的存储库
- Clean ：勾选
- Delete on Update ：勾选
- Update on Launch ：勾选
- CACHE TIMEOUT (SECONDS) ：留零
输入完详细信息后，点击 SAVE 。返回 PROJECTS 页面，会发现Ansible已下载了剧本的源代码。
2. 添加凭证 ：点击顶部菜单中的设置图标（齿轮），选择 CREDENTIALS ，然后点击 +ADD 按钮。在表单中填写以下信息：
- NAME ： AWS API Credentials
- DESCRIPTION ： AWS API Credentials
- ORGANIZATION ： Default
- CREDENTIAL TYPE ：点击放大镜图标，选择 Amazon Web Services
- ACCESS KEY ：添加之前AWS章节中的访问密钥，例如 AKIAI5KECPOTNTTVM3EDA
- SECRET KEY ：添加之前AWS章节中的秘密密钥，例如 Y4B7FFiSWl0Am3VIFc07lgnc/TAtK5+RpxzIGTr
- STS TOKEN ：留空
填写完表单后，点击 SAVE 。保存后， SECRET KEY 会被标记为 ENCRYPTED ，保存敏感信息时会被加密，只能选择 REPLACE 或 REVERT ，无法再次查看信息。
3. 添加清单 ：点击顶部菜单中的 INVENTORIES ，然后点击 +ADD 按钮，从下拉列表中选择 Inventory 。在表单中输入以下信息：
- NAME ： AWS Inventory
- DESCRIPTION ： AWS Inventory
- ORGANIZATION ： Default
- INSIGHTS CREDENTIALS ：留空
- INSIGHTS GROUPS ：留空
- VARIABLES ：

ansible_ssh_user: "centos"
ansible_ssh_private_key_file: "~/.ssh/id_rsa"
host_key_checking: "False"

输入完成后，点击 `SAVE` 。然后点击 `GROUPS` ，点击 `+ADD GROUP` ，添加 `ec2_instance` 组，填写名称和描述，变量留空，点击 `SAVE` ；重复此过程，添加 `already_running` 组。

4. 添加模板 ：点击顶部菜单中的 TEMPLATES ，在 +ADD 按钮的下拉菜单中选择 Job Template 。填写以下信息：
   • NAME ： AWS - Launch
   • DESCRIPTION ： Launch and deploy WordPress instances
   • JOB TYPE ：保持 Run
   • INVENTORY ：点击图标选择 AWS Inventory
   • PROJECT ：点击图标选择 AWS Project
   • PLAYBOOK ：从下拉列表中选择 site.yml
   • CREDENTIAL ：选择 Amazon Web Services 类型，然后选择 AWS API Credentials ，同时选择 Demo Credential for MACHINE
   • FORKS ：保持默认
   • LIMIT ：留空
   • VERBOSITY ：保持 0 (Normal)
   • INSTANCE GROUPS, JOB TAGS, SKIP TAGS, LABELS ：留空
   • SHOW CHANGES ：保持 OFF
   • OPTIONS and EXTRA VARIABLES ：保持默认
     点击 SAVE 。再次点击 +ADD 按钮，选择 Job Template ，使用以下信息添加第二个模板：
   • NAME ： AWS - Remove
   • DESCRIPTION ： Remove the WordPress cluster
   • JOB TYPE ：保持 Run
   • INVENTORY ：点击图标选择 AWS Inventory
   • PROJECT ：点击图标选择 AWS Project
   • PLAYBOOK ：从下拉列表中选择 remove.yml
   • CREDENTIAL ：选择 Amazon Web Services 类型，然后选择 AWS API Credentials ，同时选择 Demo Credential for MACHINE
   • FORKS ：保持默认
   • LIMIT ：留空
   • VERBOSITY ：保持 0 (Normal)
   • INSTANCE GROUPS, JOB TAGS, SKIP TAGS, LABELS ：留空
   • SHOW CHANGES ：保持 OFF
   • OPTIONS and EXTRA VARIABLES ：保持默认

5. 运行和移除剧本

配置完成后，我们可以运行和移除剧本：
1. 运行剧本 ：点击顶部菜单中的 TEMPLATES ，点击 AWS - Launch 旁边的火箭图标，运行剧本，运行时间与从命令行执行相同。运行成功后，访问弹性负载均衡器URL，即可看到WordPress站点。
2. 移除集群 ：点击顶部菜单中的 TEMPLATES ，点击 AWS - Remove 旁边的火箭图标，运行移除剧本。需要注意的是，为了使 remove.yml 剧本能在Ansible Tower中成功执行，需要更新 roles/remove/tasks/main.yml 中的一个任务，将：

- name: prompt
  pause:
    prompt: "Make sure the elastic load balancer has been terminated before proceeding"

替换为：

- name: wait for 2 minutes before continuing
  pause:
    minutes: 2

6. Ansible Tower版本概述

Ansible Tower有三个不同版本，各版本功能对比如下：
| 功能 | 自助支持版 | 标准版 | 高级版 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 仪表盘：获取Ansible Tower状态概述 | 是 | 是 | 是 |
| 实时作业输出：实时查看作业执行输出 | 是 | 是 | 是 |
| 作业调度：按计划执行作业，设置重复运行 | 是 | 是 | 是 |
| 从源代码控制拉取：将剧本托管在源代码控制中，如Git或SVN | 是 | 是 | 是 |
| 工作流：将多个剧本链接到一个作业中 | 否 | 是 | 是 |
| 基于角色的访问：对用户及其可访问内容进行细粒度控制 | 是 | 是 | 是 |
| 与第三方认证集成：将Tower安装与Active Directory或LDAP身份服务器挂钩 | 否 | 是 | 是 |
| 调查：为用户构建表单，作为作业运行的一部分，使用户无需编写YAML即可提供信息 | 否 | 是 | 是 |
| 红帽8x5支持 | 否 | 是 | 是 |
| 红帽24x7支持 | 否 | 否 | 是 |

当前Ansible Tower的许可证费用如下：
- 自助支持版（最多10个节点）：免费
- 自助支持版（最多100个节点）：每年5,000美元
- 自助支持版（最多250个节点）：每年10,000美元
- 标准版（最多100个节点）：每年10,000美元
- 标准版（超过100个节点）：自定义定价，联系Ansible
- 高级版（最多100个节点）：每年14,000美元
- 高级版（超过100个节点）：自定义定价，联系Ansible

这些价格不包括红帽支持的Ansible引擎，如果需要支持的Ansible引擎，还需额外付费。由于Ansible Tower可能超出部分用户的预算，接下来我们将介绍Ansible AWX。

7. Ansible AWX安装准备

安装Ansible AWX需要一个Vagrant盒子、在Vagrant盒子上安装Docker以及一份AWX源代码。

为安装创建剧本结构，运行以下命令：

$ mkdir awx awx/group_vars awx/roles
$ touch awx/production awx/site.yml awx/group_vars/common.yml awx/Vagrantfile

使用的Vagrantfile内容如下：

# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :
API_VERSION = "2"
BOX_NAME = "centos/7"
BOX_IP = "10.20.30.50"
DOMAIN = "nip.io"
PRIVATE_KEY = "~/.ssh/id_rsa"
PUBLIC_KEY = '~/.ssh/id_rsa.pub'
Vagrant.configure(API_VERSION) do |config|
  config.vm.box = BOX_NAME
  config.vm.network "private_network", ip: BOX_IP
  config.vm.host_name = BOX_IP + '.' + DOMAIN
  config.ssh.insert_key = false
  config.ssh.private_key_path = [PRIVATE_KEY,
"~/.vagrant.d/insecure_private_key"]
  config.vm.provision "file", source: PUBLIC_KEY, destination:
"~/.ssh/authorized_keys"
  config.vm.provider "virtualbox" do |v|
    v.memory = "2024"
    v.cpus = "2"
  end
  config.vm.provider "vmware_fusion" do |v|
    v.vmx["memsize"] = "2024"
    v.vmx["numvcpus"] = "2"
  end
end

8. 创建Docker角色

第一个要创建的角色是Docker角色，使用以下命令初始化角色：

$ ansible-galaxy init roles/docker

更新 roles/docker/defaults/main.yml 文件内容如下：

docker:
  gpg_key: "https://download.docker.com/linux/centos/gpg"
  repo_url: "https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo"
  repo_path: "/etc/yum.repos.d/docker-ce.repo"
  packages:
    - "docker-ce"
    - "device-mapper-persistent-data"
    - "lvm2"
    - "python-setuptools"
    - "libselinux-python"
  pip:
    - "docker"

roles/docker/tasks/main.yml 的内容应为：

- name: update all of the installed packages
  yum:
    name: "*"
    state: "latest"
    update_cache: "yes"
- name: add the gpg key for the docker repo
  rpm_key:
    key: "{{ docker.gpg_key }}"
    state: "present"
- name: add docker repo from the remote url
  get_url:
    url: "{{ docker.repo_url }}"
    dest: "{{ docker.repo_path }}"
    mode: "0644"

通过以上步骤，我们完成了Ansible Tower的安装、使用以及Ansible AWX的安装准备工作。希望这些内容能帮助你更好地使用Ansible进行自动化部署。

深入探索Ansible Tower与Ansible AWX

9. Ansible Tower操作流程总结

为了更清晰地展示使用Ansible Tower部署和管理AWS集群的过程，我们可以用一个mermaid流程图来表示：

graph LR
    A[安装Ansible Tower] --> B[登录并申请许可证]
    B --> C[运行Hello World演示项目]
    C --> D[准备运行AWS剧本（更新Python模块）]
    D --> E[添加项目]
    E --> F[添加凭证]
    F --> G[添加清单]
    G --> H[添加模板]
    H --> I[运行AWS - Launch剧本]
    I --> J[运行AWS - Remove剧本]

从这个流程图可以看出，整个过程是一个循序渐进的步骤，每个步骤都为后续的操作奠定基础。

10. Ansible Tower版本选择分析

在选择Ansible Tower版本时，需要根据自身的需求和预算来决定。以下是不同场景下的版本选择建议：
| 使用场景 | 推荐版本 | 原因 |
| ---- | ---- | ---- |
| 个人开发者或小型团队，预算有限，仅需基本功能 | 自助支持版 | 免费或低成本，具备基本的仪表盘、作业输出查看和调度等功能 |
| 中型团队，需要工作流、第三方认证集成等功能 | 标准版 | 提供了更多高级功能，满足团队协作和安全认证需求 |
| 大型企业，对系统稳定性和技术支持要求高 | 高级版 | 拥有全面的功能和24x7的红帽支持 |

11. Ansible AWX安装后续步骤展望

虽然我们已经完成了Ansible AWX安装的前期准备工作，包括创建剧本结构和初始化Docker角色，但后续还有一些步骤需要完成。以下是一个大致的后续步骤列表：
1. 安装Docker ：根据之前配置的Docker角色，使用Ansible来安装Docker。这涉及到运行相关的Ansible剧本，确保Docker在Vagrant盒子上正确安装。
2. 获取AWX源代码 ：从官方渠道获取Ansible AWX的源代码，并将其部署到Vagrant盒子上。
3. 配置AWX ：对AWX进行必要的配置，如数据库设置、用户认证等。
4. 测试和验证 ：安装完成后，进行测试和验证，确保AWX能够正常工作。

12. 总结与最佳实践

通过对Ansible Tower和Ansible AWX的探索，我们可以总结出以下最佳实践：
- 安装与配置 ：在安装Ansible Tower时，严格按照步骤进行操作，特别是许可证的申请和Python模块的更新。对于Ansible AWX，提前规划好剧本结构和角色，确保安装过程顺利。
- 版本选择 ：根据自身需求和预算，合理选择Ansible Tower的版本。如果预算有限，可以先从自助支持版开始，随着业务发展再升级到更高版本。
- 剧本管理 ：在使用Ansible Tower或Ansible AWX时，对剧本进行有效的管理，包括项目的组织、凭证的安全存储和清单的合理配置。
- 故障排除 ：当遇到问题时，利用Ansible Tower提供的实时作业输出和日志功能，快速定位和解决问题。对于Ansible AWX，同样要关注安装和运行过程中的日志信息。

总之，Ansible Tower和Ansible AWX为自动化部署和管理提供了强大的工具，通过合理使用和配置，可以提高工作效率，降低运维成本。希望本文能够帮助你更好地理解和使用这些工具，在实际项目中发挥它们的最大价值。