ansible 深入实践

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RHCA447 ansible的版本: 2.8

什么是ansible

实验hosts清单

127.0.0.1 workstation
172.25.250.9 workstation
172.25.250.10 servera servera.lab.example.com
172.25.250.11 serverb serverb.lab.example.com
172.25.250.12 serverc serverc.lab.example.com
172.25.250.13 serverd serverd.lab.example.com
172.25.250.14 servere servere.lab.example.com

ansible 安装与初始化

• 安装ansible

# yum -y install ansible # 这里以ansible 2.8的版本为例

• 配置ssh免密

• 配置主机清单

# vim /etc/ansible/hosts # 这里是ansible.cfg inventory 默认指定的主机清单
servera 
serverb
serverc
serverd
servere

• 测试连通性

# ansible all -m ping 

• 命令行参数
  • 选择主机: 从主机清单当中选择特定的主机
  • 执行相应的任务模块
    • -m ping
  • 配置要执行的模块的参数,使用-a 来指定

• 主机清单

  • -i 用于管理被控端的主机列表
  • 它就是一个文件
  • 默认情况ansible 会从 /etc/ansible/hosts 这个主机清单中读取主机
  • 可以自定义位置，如果自定义了位置，在执行asnible指令时需要使用-i参数指定
  • /etc/ansible/ansible.cfg # inventory = /etc/ansible/hosts ansible默认指定主机清单的位置

    主机选择

• 主机选择

  • all 选择所有主机
  • “*” 选择所有主机
  • groupname 选择主机组
  • ansible -i inventory webservers,dbservers,servere --list-hosts 可以用逗号分隔来匹配多个组或者多个主机，主机名，或者组名会在主机清单中自动实别
  • 使用通配符来匹配主机

      # ansible -i inventory "*.example.com" --list-hosts
      # ansible -i inventory "172.25.*" --list-hosts
      # asnbile -i inventory "*.example.com,!*.lab.example.com" --list-hosts # 匹配所有.example.com 结尾的主机，但排除所有.lab.example.com结尾的主机 
    

  • 使用正则表达式来匹配，在开头的地方使用~，用来表示这是一个正则表达式

      # ansible  -i inventory '~(s|db).*example\.com' --list-hosts 
    

  • 通过–limit 在选定的组中明确指定主机 ansible -i inventory ungrouped --limit srv1.example.com --list-hosts，表示选定组后，只执行组中的指定节点
  • 通过–limit 参数，还可以指定一个文件，该文件中定义指定的主机列表

      # ansible ungrouped --limit @retry_hosts.txt --list-hosts # 指定组中，限制hosts.txt中的主机列表执行
    

    主机清单定义

ansible 当前主控端用户是谁，那么默认用当前登录用户来连接被控端主机，即被控端也需要有当前主机的用户
ansible2.8之前定义主机组

[webservers]
servera
serverb
[dbservers]
serverd
servere
[webdbservers:children]
webservers
dbservers

注意配置清单中，不确定的节点要放在清单配置文件的最上边，若放到最下边，它会认为是最后一个组中的主机
继以上原因,ansible2.8之后定义主机组

ansible.cfg配置文件中写了主机清单配置的类型，yaml形式的配置清单默认是开启的
# enable_plugins = host_list, virtualbox, yaml, constructed

而host_list格式的文件，可以用ansible-inventory -y -i ./inventory_old --list --output ./inventory 转换为yaml格式的主机配置清单

ungrouped: # 这样定义的就是未定义的主机组
  hosts:
    serverx1:
    serverx2:
    serverx3:
webservers:
  hosts:
    servera:
    serverb:
dbservers:
  hosts:
    serverd:
    servere:
webdbservers:
  children:
    dbservers:
    webservers:

ansible -i inventory all --list-hosts 列出所有的主机
ansible -i inventory webservers --list-hosts 列出webservers组所有的主机

主机清单定义的示例

all:
  children:
    webservers:
      vars:
        ansible_ssh_user: root
        ansible_ssh_pass: redhatweb
      hosts:
        servera:
          ansible_host: 192.168.0.41
        serverb:
          ansible_host: 192.168.0.241
    dbservers:
      vars:
        ansible_ssh_user: root
        ansible_ssh_pass: redhatdb
      hosts:
        serverc:
        serverd:

• 分发密钥

  • ansible需要连接上主机
    • 主机清单
  • ansible需要通过认证
    • ansible_ssh_user # 变量
    • ansible_ssh_pass # 变量

  • 在所有被端创建一个可以被ansible远程连接的用户

    • ansible all -m group 'name=devops gid=10000'
    • ansible all -m user 'name=devops shell=/bin/bash uid=10000 group=devops'
    • ansible all -m authorized_key -a 'user=devops state=persent' key="ssha-rsa AAXX#注:这里是要分发公钥的内容"'

    • 也可以用以下两步来取代以上这一步

        # ansible all -m file -a 'path=/home/devops/.ssh state=directory owner=devops group=devops mode=0700'
        # ansible all -m copy -a '/root/.ssh/id.rsa.pub dest=/home/devops/.ssh/authorized_keys owner=devops group=devops mode=0600' 
      

      # vim /etc/sudoers # 这个在workstation节点上执行，然后把配置同步到其它节点
      devops ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL
      

      ansible all -m copy -a "src=/etc/sudoers dest=/etc/sudoers owner=root group=root mode=0440"

ansible.cfg中的host_key_checking = False 首次登录时不检测密钥，即ssh登录时自动回答yes –> ssh的known_hosts

ansible配置文件

优先级最高1:ANSIBLE_CONFIG=/tmp/ansible.cfg
优先级2:(常用)执行ansible指令所在的当前目录ansible.cfg
优先级3:~/.ansible.cfg当前用户家目录下的一隐藏文件，如果当前目录下不存在ansible.cfg配置文件，则会查找用户目录下的该隐藏文件
优先级4:/etc/ansible/ansible.cfg默认配置文件，如果上面两个路径下的ansible.cfg都不存在，则使用该文件
补充 grep -Ev "\s*#|^$" ansible.cfg 查看所有生效的配置

• 配置项
  • inventory: 用于定义默认主机清单的路径，默认值为/etc/ansible/hosts
  • remote_tmp: 被控端临时脚本所存放的路径
  • local_tmp: 主控端临时脚本所存放的路径
  • remote_port: ansible主控端连接被控端的ssh的默认的端口号，默认是22
  • remote_user: ansible主控端连接被控端所使用的用户
  • private_key_file = /root/.ssh/id_rsa 主控端私钥在本地存放的位置
  • host_key_checking: 定义是否关闭远程hosts_key的检查
• 配置remote_user的提权
  • privilege_escalation
    • become=True 开启提权
    • become_method=sudo 提权的方式使用sudo
    • become_user=root 提权到root用户
    • become_ask_pass=False 提权到指定用户是否需要密码

ansible ad-hoc,模块

在ansible 当中，向主控端下发控制指令的两种方式:

• ansible ad-hoc
• ansible playbook

基础常用模块

• ping

  • 用于检测ansible的主控端是否能够正常的控制被控端，如果能够连接，但是连接所使用的用户权限不足时，ping检测不出来

• copy

  • 用于复制本地的文件或者目录到补控端的指定目录
  • src: 原文件或者目录的路径
  • dest: 复制到被控端后的路径
  • owner: 文件被复制到被控端后，在被控端上的属主
  • group: 属组
  • mode: 在被控端上的权限
  • content: 此参数与src参数不能共存，其用于指定被控端上的文件的内容
• file
  • path: 远程主机上的文件或目录的路径
  • state: 定义被管理的文件的状态
    • absent: 删除
    • directory: 创建为目录
    • file: 如果文件存在，返回文件的当前状态，如果文件不存在，则报错
    • hard: 创建为硬链接
    • link: 创建为软链接
    • touch: 如果存在则更新时间
    • group
    • owner
    • mode
  • owner:
  • group:
  • mode: 644
  • src: 如果文件的状态为link或者hard时，需要指定原文件的路径
• shell
  • 用于在远程主机上执行shell指令
  • 与shell功能类似的模块
    • command: 功能比shell稍弱，不支持管道，重定向、&& 这种特殊的操作符
    • raw
    • script: 将主控端上的脚本自动复制到远程主机上执行
  • cmd: 要执行的shell指令
  • chdir: 执行指令之前要切换到的目录
  • creates: 用于判断当前指令是否应该执行
  • removes: 与creates功能一样，用法相反

    # asnible all -m shell -a 'chdir=/tmp ls # 执行结果会返回到终端上面
    # ansible all -m shell -a 'chdir=/tmp cmd=ls'  #  执行结果不返回到终端上面
    # ansible servera -m shell -a "creates=/tmp/555.txt touch /tmp/666.txt" #存在不执行touch
    # ansible serverb -m shell -a "removes=/tmp/555.txt touch /tmp/666.txt" #存在执行touch 
    

  • shell 有一个缺陷，就是不能保证幂等的原则
• authorized_key
  • 将主控端的公钥复制到远程主机指定用户.ssh目录下的authorized_keys文件当中
  • 常用参数
    • user 要把公钥放到哪个主机的哪个用户下
    • key 被推送的公钥的内容
    • path 被推送的这个公钥放到远程主机的哪个路径下，默认是.ssh/authorized_keys中
    • state 是推送公钥，还是从远程主机上删除指定的公钥
      • present
      • absent

        # asnbile all -m copy -a "src=/etc/fstab dest=/tmp/fstab"
        

        copy模块的作用: 从主控端复制文件和目录到被控端

模块帮助

ansible-doc -l可以列出所有支持模块
ansible-doc <nodule_name> 可以打印当前模块的详细用法
-s <module_name>打印当前模块的所有参以及参数的说明

yum

• 用于安装软件包
  • 常用参数:
    • name
    • state
      • present
      • absent
      • latest

        # ansible workstation -m yum -a 'name=httpd state=present'
        

fetch

• 将远程主机上的指定文件复制到控制节点
• 参数
  • src: 指的是远程主机上的文件和路径
  • dest: 指的是主控端上的文件和路径
  • owner
  • group
  • mode

    # ansible workstation -m fetch -a 'src=/etc/httpd/conf/httpd.conf dest=/tmp' # 将远程主机上的httpd.conf 拷到控制节点的/tmp目录下面
    

service

• 管理远程主机上的服务的启停

• 参数

  • name: 指定要管理的服务的名称
  • state: 服务的启停状态操作
    • started
    • stopped
    • restarted
  • enabled: 是否设置为开机自启

    # ansible workstation -m service -a 'name=httpd state=started enabled=yes'
    

    systemd

• 功能与service 一样，只不过它无法管理红帽6版本中的服务

• 参数
  • name
  • state
    • started
    • stopped
    • restartd
  • enabled
  • daemon_reload

    cron

• 定时任务计划
  • backup: 对远程主机上的原任务计划内容修改之前做备份
  • cron_file: 如果指定该参数，则用该文件替换远程主机上的cron.d目录下的用户的任务计划
  • day: 日(1-31,,/2,…)
  • hour: 小时(0-23,,/2,…)
  • minute: 分钟(0-59, ,/2,…)
  • month: 月(1-12,,/2,…)
  • weekday: 周(0-7,*,…)
  • job: 要执行的任务，依赖于state=persent
  • name: 该任务的描述
  • special_time: 指定什么时候执行，参数
    • reboot,yearly,annually,monthly,weekly,daily,hourly
  • state: 确认任该计划是创建还是删除
  • user: 以哪个用户的身份执行

# ansible workstation -m cron -a 'name="test cron module of ansible" job="echo hello" minute="30" hour="00" user=root' # 创建
# ansible workstation -m cron -a 'name="test cron moudle of ansible" job="echo hello" minute="30" hour="1" weekday="*/2"' # 基于上条做定时任务的修改

group

• 创建用户组
  • 参数
    • name: 组名
    • gid: 组id
    • state:
      • present
      • absent

        # asnbile workstation -m group -a "name=user1 gid=10002"
        

        user

        通过ansible创建用户时，强烈建议先创建用户组，并指定用户组的id，与用户的id
        Linux实别用户是依据uid,gid来实别的，除了保证用户名一样，还要确保其uid gid一致

• 创建用户
• 参数
  • name: 指定创建用户的名称
  • home: 指定用户的家目录，需要与createhome配合使用
  • groups: 指定用户的附加组
  • group: 指定用户的属组
  • uid: 指定用户的uid
  • password: 指定用户的密码
  • createhome: 是否创建家目录 yes| no
  • system: 是否为系统用户
  • comment: 定义用户描述信息
  • remove: 当state=absent时， remove=yes 同表示边同家目录一起删除，等价与userdel -r
  • state: 是创建还是删除
  • shell: 指定用户的shell环境
    需要说明的是，在指定password参数时，不能使用明文密码，因为后面这一串密码会被直接传送到被管理主机的/etc/shadow文件中，所以需要先将密码字符串进行加密处理。然后将得到的字符串放到password中即可

    # ansible workstation -m user -a "name=user1 group=user1 uid=10002 createhome=yes shell=/bin/bash  password={{'redat'| password_hash('sha256')}}"
    

    get_url

• 从互联网上下载文件到目标服务器
  • 参数
    • url: 指定url路径
    • dest: 下载至被控端的路径
    • owner:
    • group

      # ansible workstation -m get_url -a 'url="http://xxx" dest="/tmp"'
      

      unarchive

• 解压压缩文件，将指定sre当中的文件直接解压至远程主机
• 解压压缩文件
  • 参数
    • src: 指定要解压文件的路径，这个路径可是一个url,也可以是主控端上的一个压缩包
    • dest: 指定解压至被控端的目录

      setup

• 用于获取变量

  # ansible all -m setup
  

  这个打印的是ansible_facts包含的所有的变量信息，打印的信息是一个打的字典

练习

• 要求

  • 在webservers组的所有主机上安装nginx
  • 修改nginx的配置文件，使用之监听在8081端口，并且nginx的用户使用www用户
  • 修改nginx的首页文件，内容为”hello ansible”
  • 启动nginx，并设置为开机自启

  • 当nginx的配置文件变更时，自动更新reload nginx

    # 1. 安装
    # ansible webservers -m yum -a "name=nginx state=present"
    # 创建用户
    # ansible webservers -m group -a 'name=www gid=10003 system=yes'
    # ansible webservers -m user -a 'name=www group=www uid=10003 system=yes createhome=no'
    # 2. 修改配置文件
    # ansible servera -m fetch -a "src=/etc/nginx/nginx.conf dest=/tmp/"
    # 3. 修改配置文件
    # vim files/nginx.conf
    user www www;
    Listen 8081
    # 4. 修改首页文件
    # ansible webservers -m copy -a "src=files/nginx.conf dest=/etc/nginx/nginx.conf mode=0644"
    # ansible webservers -m copy -a 'content="hello ansible" dest=/usr/share/nginx/html/index.html'
    # 5. 启动nginx并设置为开机自启
    # ansible webservers -m systemd -a "name=nginx state=started daemon_reload=yes enabled=yes"
    

  • 在447的调优当中

    1. 在大规模文件复制场景当中，不要使用copy，而使用synchronize
    2. 在文件修改的场景，尽可能使用template,而不要使用lineinfile
    3. 在软件包安装的场景，尽可能在yum的name当中指定多个软件包，而不要使用循环

  • 上题使用yaml 来实现

    `yaml

  • hosts: webservers
    tasks:
    • name: install nginx
      yum:
      name: nginx
      state: present
    • name: create group for nginx
      group:
      name: www
      state: present
      gid: 10003
      system: yes
    • name: create user for nginx
      user:
      name: www
      state: present
      system: yes
      shell: /sbin/nologin
      createhome: no
      group: www
      gid: 10003
    • name: copy nginx.conf to dest
      copy:
      src: file/nginx.conf
      dest: /etc/nginx/nginx.conf
      mode: 0644
      notify: restart nginx
    • name: generate index.html on dest
      copy:
      content: “hello ansible”
      dest: /usr/share/nginx/html/index.html
      notiofy: restart nginx
    • name start nginx
      systemd:
      name: nginx
      state: started
      daemon_reload: yes
      enabled: yes
      handlers:
    • name: restart nginx
      systemd:
      name: nginx
      state: restarted
      daemon_reload: yes
      `
  • 在上面的示例中，一个playbook被分为了三个部分
    • target: 选取的目标
    • vars: 定义亦量
    • tasks: 执行的任务
    • handler: 触发器

yaml 语法

• yaml语法是通过严格的缩进控制层级的，上层对下层是包含关系；缩进只能使用空格，不可以使用tab，一般是两个空格
• yaml语法是对编程友好的，在这里我们就直接以程序语法结构来对照；

• 执行剧本时，自上而下执行，顺序是不可以颠倒的；

  • 数据类型

    • string
    • int
    • float

    • list/array/slice

         [host1, host2, host3]
         - host1
         - host2
         - host3
      
         - name: install nginx
           yum:
             name: nginx
             state: present
         ["name":"install nginx","yum": "{"name": "nginx","state":"present"}"]
      

    • dict/map

      选取目标

- hosts: webservers 
- hosts: dbservers
- hosts: all
- hosts: webservers,dbservers
- hosts: 's*'
- hosts: '*.example.com,!*.lab.example.com'

tasks

• tasks中定义具体要执行的任务，可以有多个，默认情况下，自上而依次执行；如果其间一个任务执行失败，则后惯任不再执行，整个play会自动退出

- name: install nginx
  yum:
    name: nginx
    state: present
- name: install package
  yum:
    name:
      - httpd
      - vim 
      - socat
      - "@Developmen Tools"
    state: preset
- name: copy nginx.conf to  remote hosts
  copy:
    src: file/nginx.conf
    dest: /etc/nginx/nginx.conf
    mode: 0644
    owner: root
    group: root

handlers

• 要想使用handlers,需要在需要使用handlers的task上配置notify;当这个task被执行并且返回的状态为change时，handler即会被调用;
• handler会在所有的task执行完毕后，才会执行;
• 如果有多个任务调用了相同的handler，而这个handler只会在最后执行一次

• 示例

    tasks:
      - name: template configuration file
        template:
          src: template.j2
          dest: /etc/foo.conf
        notify:
          - restart memecached
          - restart apache
      - name: start memcached
        service:
          name: memcached
          state: started
      - name: start apache
        service:
          name: httpd
          state: started
    handlers:
      - name: restart memcached
        service:
          name: memcached
          state: restarted
      - name: restart apache
        service:
          name: httpd
          state: restarted
      - name: check server
        check:  ## 通知器检查
          name: httpd
          state: restarted
  

• listen 示例

当tasks任务重多，而调用handlers，这样会频繁的在剧本中写，在2.8之后提供了listen
以下示例中同时定义了多个listen 以供调用

- hosts: webservers
  tasks:
    - name: install memcache and apache
      yum:
        name:
          - httpd
          - memcached
        state: present
    - name: copy configuration file
      copy:
        src: files/nginx.conf
        dest: /etc/foo.conf
      notify: restart service
    - name: test
      copy:
        src: files/nginx.conf
        dest: /tmp/xxx.conf
      notify: test
    - name: restart memcached
      service
        name: memcached
        state: started
    - name: start apache
      service:
        name: httpd
        state: started
  handlers:
    - name: restart memcached
      service:
        name: memcached
        state: restarted
    - name: restart apache
      service:
        name: httpd
        state: restarted
      listen:
        - restart service
        - test

变量

• 变量定义的几个位置
  • 在ansible-playbook的命令执行当中通过-e参数传递
  • inventory 当中
  • playbook 当中的vars当中
  • playbook 当中的vars_files当中
  • 可以定义在任务当中
  • ansible-playbook的命令行传参
  • 在yaml执行的当前目录host_vars当中为主机定义的变量，host_vars的子目录为inventory_hostname 即主机名，再下级目录定义变量文件
  • 在yaml执行的当前目录group_vars当中为主机组定义的变量 ，group_vars的子目录为组名，再下级目录定义亦是文件
  • 通过host_vars 和group_vars目录来定义
  • 通过register关键字实现变量的注册
  • 通过ansible的facts来定义以及获取变量
  • 在ansible的roles当中的defaults或者vars目录当中定义
    在ansible当中，调用变量，使用"{{ varname }}"

内置变量

内置变量一般定义的inventory中，或者playbook的vars和vars_files中

• 一般连接
  ansible_host # 用于指定被管理的主机的真实IP
  ansible_port # 用于指定连接到管理主机的ssh端口号，默认为22
  ansible_user # 用于指定连接时默认使用的用户名
• 特定ssh连接
  ansible_connection # SSH连接的类: local,ssh,paramiko，在ansible 1.2之前默认是paramiko,后来智能选择，优先使用基于ControlPersist的 ssh(如果支持的话)
  ansible_ssh_pass # ssh 连接时的密码
  asnible_ssh_private_key_file # 密钥文件路径，如果不想使用ssh-agent管理密钥时可以使用此选项
• 特权升级
  ansible_become # 相当于ansible_sudo或者ansible_su，允许强制特权升级
  ansible_become_user # 通过特权升级到的用户，相当于asnible_sudo_user或者ansible_su_user
ansible_become_pass # 提供特权时，如需要密码的话，可以通过该变量指定，相当于ansible_sudo_pass 或者ansible_su_pass

• 远程主机环境参数
  ansible_shell_executable # 设置目标主机上使用的shell，默认为/bin/sh
ansible_python_interpreter # 用来指定python解释器的路径，默认为/usr/bin/python同样可以指定ruby、perl的路径
  ansible_*_interpreter # 其他解释器路径，用法与ansible_python_interpreter类似，这里”*”可以是ruby或者perl等其他语言
  inventory 中定义的主机清单的中的主机名也称之为inventory_hostname

  • 示例

      - hosts: all 
        tasks:
          - name: set hostname for remote_hsots
            hostname:
              name: "{{ inventory_hostname }}"
    

    这样就可以依据inventory中的主机名变量来批量配置主机名

    在默认情况下，ansible配置文件当中的所有配置项，在其前面加上ansible_则可将其申明为ansible的内置变量进行调用

在ansible.cfg 中没有配置提权的情况下

- hosts: serverb 
  tasks:
  - name: task1
    debug: "task1"
  - name: task2
    debug: "task2"
  - name: task3
    vars:
      ansible_become: True
      ansible_become_user: root
      ansible_become_method: sudo
      ansible_become_ask_pass: False
    yum:
      name: redis
      state: persent

自定义变量

注意

• 在playbook当中定义的变量，只对当前的playbook有效，其的playbook无法使用此变量;
• 在task当中定义的变量，只对当前task有效，其他的task无法使用此变量;
• 在inventory当中为主机组定义的变量，只对当前主机组有效;
• 在host_vars目录当中定义的变量，只对指定的主机有效;
• 在group_vars当中定义的变量，只对指定的主机有效;

# mkdir host_vars/server{a,b,d,e}
# vim host_vars/servera/comman.yaml
hobby: aa
# vim host_vars/serverb/comman.yaml
hobb: bb
# vim host_vars/serverc/comman.yaml
hobb: cc
# vim host_vars/serverd/comman.yaml
hobb: dd
# mkdir group_vars/webservers
# vim group_vars/webservers/comman.yaml
aa: webserversaa
# vim group_vars/dbservers/comman.yaml
aa: dbserversaa
# mkdir group_vars/dbservers

- hosts: all
  tasks:
  - name: print hobby for remote hosts
    debug:
      msg: "{{ inventory_hostname }}'s hobby is {{ hobby }}"
  - name: print aa for remote host groups
    debug:
      msg: "{{ inventory_hostname }}'s aa is {{ aa }}"  

注册变量

• 将一个任执行之后的输出结果，注册为变量，以便在后续的任务当中使用

- hosts: webservers
  tasks:
  - name: print whoami 
    shell: 
      cmd: whoami
    register: user
  - name: print user
    debug:
      var: user

执行时命令传递变量ansible-playbook 9-vars.yaml -e '{"user":"natasha","xx":"yy"}'

ansible中的变量类型

• 在ansible当中，常用的变量类型:
  • string: 字符串
  • number: 包含整型和浮点型
  • list: 列表类型
  • dict: 字典类型
  • null: 未被定义的变量

447考试的核心是过滤器与变量占比70%

ansbile_facts

- hosts： workstation
  gether_facts: # 收变量，默认不写也会进行收集
  # gether_facacts: no # 不收集变量
  tasks:
  - name: fetch ipv4 address
    debug:
      msg: "{{ ansible_all_ipv4_address }}" # ansible_facts是可以直接省略的

变量定义实例

users:
- name: natasha
  id: 666
  shell: /bin/bash
  system: no
  createhome: yes
  home: /home/natasha
  hobby:
  - Music
  - Tea
- name: bob
  id: 6666
  shell: /sbin/nologin
  system: yes
  createhome: no
  hobby:
  - Film
  - Basketball
- name: tom
  id : 5555
  shell: /bin/bash
  system: no
  createhome: yes
  home: /home/tom
  hobby:
  - Music
  - Film
users1:
  natasha:
    id: 666
    shell: /bin/bash
    system: no
    createhome: yes
    home: /home/natasha
    hobby:
    - Music
    - Tea
  bob:
    id: 6666
    shell: /sbin/nologin
    system: yes
    createhome: no
    home: /home/bob
    hobby:
    - Film
    - Basketball
  tom:
    id: 5555
    shell: /bin/bash
    system: no
    createhome: yes
    home: /home/tom
    hobby:
    - Music
    - Film

引用

- hosts: workstation
  vars_files:
  - users.yaml
  tasks
  - name: get tom's home
    debug:
      msg: "users_tome: {{ users[2]['home'] }} users1_tom: {{ users1['tom']['home'] }}"
  - name: get bob's hobby
    debug:
      msg: "users_bob_hobby: {{ users[1]['hobby'][1]}} users1_bob_hobby: {{ users1['bob']['hobby']}}"

- hosts: workstation
  gether_facts: yes
  tasks:
  - debug:
    msg: "{{ ansible_interfaces }}"
- name: fetch ipv4 address
  debug:
    msg: "{{ ansible_eth0['ipv4']['address'] }}"
- name: fetch ansible_distribution
  debug:
    msg: "{{ ansible_distribution }} -- {{ ansible_distribution_major_version }}"

• 自定义fact

# vim files/custom-fact.ini
[general]
package = httpd
service = httpd 
state = started

- hosts: all
  tasks:
  - name: ensure directory /etc/ansible/facts.d is exists
    file:
      path: /etc/ansible/facts.d
      state: directory
  - name: copy custom-fact.ini to dest
    copy:
      src: files/custom-fact.ini
      dest: /etc/ansible/facts.d/custom.fact

"ansible_local":{
    "custom":{
        "general":{
            "package": "httpd"
            "service": "httpd"
            "state": "started"
        }
    }
}

- hosts: workstation
  gether_facts: yes
  tasks:
  - name: fetch custom fact
    debug:
      msg: "{{ ansible_local['custom']['general']['state'] }}"

• set_fact 用于设置变量

- hosts: workstation
  gather_facts: yes
  tasks:
  - name: set fact example
    set_fact:
      AA: bb
  - name: print AA
    debug:
      msg: "{{ AA }}"

• fact 缓存

将fact 缓存写在数据库当中

[defaults]
gathering = smart
fact_caching_timeout = 86400
fact_caching = redis
fact_caching_connection = 127.0.0.1:6379:0

缓存到文件中去

gethering = smart
# 缓存时间，单位为秒
fact_caching_timeout = 86400
fact_caching = jsonfile
# 指定ansible包含fact的json文件位置，如果目录不存在，会自动创建
fact_cachinga_connection = /tmp/ansible_fact_cache

魔法变量

- hosts: webservers
  tasks:
  - name: set hostname for remote hosts 
    hostname:
    name: "{{ inventory_hostname }}"

hostvars

作用: 通过hostvars可以在当前执行任务的主机上获取其他主机的fact

inventory

loadbalancers:
  hosts:
    workstation:
webservers:
  hosts:
    servera:
    serverb:

要求: 在loadbalancers的组中主机部署nginx反向代理，将自身的80端口请求代理至webservers组的所有主机的80端口

要实现以上需求:

1. loadbalancers 组的主机在执行部署的时候，必须要拿到webservers组里的所有的主机列表
   grups 魔法变量
2. loadbalancers 组的主机在执行部署的时候，还要要拿到webservers组里的所有的主机的ip地址
   hostvars 魔法变量

groups

作用: groups自动获取inventory当中定义的所有组

# 可以这样两种方式来写 groups.webservers --> groups['webservers']

groups:
  webservers:
  - servera
  - serverb
  lbservers:
  - workstation

nginx 模板配置

upstream web {
{% for host in gorups['webservers'] %}
    server {{ hostvars[host]['ansible_eth0']['ipv4']['address']}};
{% endfor %}
}
server {
   listen 80 default_server;
   server_name _;
   location / {
       proxy_pass http://web;
   }
}

- hosts: webservers
  tasks:
  - name: install httpd
    yum:
      name: httpd
      state: present
  - name: copy index.html to dest
    copy:
      content: "This is a test for {{ ansible_eth0.ipv4.address }}"
      dest: /var/www/html/index.html 
    notify: restart httpd
  - name: start httpd
    systemd:
      name: httpd
      state: started
  handlers:
  - name: restart httpd
    systemd:
      name: httpd
      state: restarted
      daemon_reload: yes
- hosts: lbservers
  tasks:
  - name: install nginx 
    yum:
      name: nginx
      state: present
  - name: copy config to dest
    template: files/nginx.conf.j2
    dest: /etc/nginx/nginx.conf
  - name: start nginx
    systemd:
      name: nginx
      state: started
    notify: restart nginx
  handlers:
  - name: restart nginx 
    systemd: nginx
    state: restarted
    daemon_reload: yes

paly_hosts

• 当前playbook会在哪些hosts上运行

inventory_dir

• 主机清单所在目录

iventory_file

• 主机清单文件

group_names

• 对于当前执行节点，属于哪个组
• 例: servera 属于 lbservers webservers 这两个组,servrerb属于 webservers这一个组

变量优先级

1. extra vars(命令中-e)最优先
2. inventory 主机清单中连接变量(ansible_ssh_user等)
3. play 中vars、vars_file等
4. host_vars 和group_vars定义的变量
5. 剩余的在inventory中定义的变量
6. 系统的facts变量
7. 角色定义的默认变量(roles/rolesname/defaults/main.yaml)

lookup 与query

lookup: 负责调用插件从特定的存储当中读取数据充作变量
query: 和lookup 功能是一样的，但是它返回的是一个列表

• file
  • 将一个文件当中的的内容读出来存储为一个变量
  • 文件总是来自主控端

{{ lookup('file', '/root/.ssh/id_rsa.pub ')}}

- hosts: workstation
  tasks:
  - name: lookup file
    set_fact:
      public_key: "{{ lookup('file', '/root/.ssh/id_rsa.pub')}}"
  - name: print public_key
    debug:
      msg: "public_key's value is : {{ public_key }}"

可以通过如下命令查询ansible的 lookup支持所有的插件

ansbile-doc -t lookup

• pipe

pipe: 将一个命令的执行结果保存为一个变量，它和register不一样的是，不需要一个专门的任务来执行这个命令lookup的变量是可以直接定义到template当中去的，而register注册的变量不可以

- hosts: workstation
  tasks:
    - name: Flamingo | Get release version
      set_fact:
        flamingo_release_version: "{{ lookup('pipe','date +%Y%m%d%H%M%Z') }}"
    - name: print flamingo release version
      debug:
        msg: "{{ flamingo_release_version }}"
    - name: hostname
      set_fact:
        hostname: "{{ query('pipe','hostname')}}"
    - name: print hostname
      debug:
        msg: "{{ hostname }}"

• url 获取页面内容提交给主控端

- hosts: webservers
  tasks:
  - name: url
    set_fact:
      text: "{{ query('url','http://139.9.234.235')}}"
  - name:
    debug:
      msg: "{{ text }}"

• redis_kv

redis_kv lookup可以直接从redis存储中来获取一个key的value，key必须是一个字符串，如同Redis GET指令一样，需要注意的是，要使用redis_kv lookup，需要在主控端安装python 的redis客户端，在CentOS上，软件包为python-redis。
下面是一个在playbook中调用redis lookup的task, 从本地的redis中取一个key 为weather的值

- name: lookup value in redis
  debug: msg="{{ lookup('redis_kv','redis://localhost:6379,weather' )}}"

• etcd
  etcd 是一个分布式的key-value存储，通常被用于保存配置信息或者用于实现服务发现，可以使用etc lookup来从etcd中获取指定key的value

  curl -L http://127.0.0.1:2379/v2/keys/weather -XPUT -d value=sunny
  

• 定义一个调用etcd插件的task

- name: look up value in etcd
  debug: msg="{{ lookup('etcd','http://127.0.0.1:2379',weather)}}"

默认情况下，etcd lookup会在http://127.0.0.1:2379上查找etcd服务器。但我们在执行playbook之前可以通过设置ANSIBLE_ETCD_URL环境变量来修改这个设置

• password
  password lookup会随机生成一个密码，并将这个密码写入到参数指定的文件中。如下示例。创建一个名为bob的mysql用户，并随机生成该用户的密码，将密码写入到主控端的bob-password.txt中

- name: create deploy mysql user
  mysql_user:
    name=bob
    password={{ lookup('password','bob-password.txt')}}
    priv=*.*:ALL
    state=present

• dnstxt
  dnstxt lookup用于获取指定域名的TXT记录。需要在主控端安装python-dns
  使用方法如下

- name: lookup TXT record
  debug: msg="{{ lookup('dnstxt','aliyun.com')}}"

如果某一个主机有多个相关的TXT记录，那么模块会把他们连在一起，并且每次调用时连接顺序可能不同

template jinjia2模板

set_fact: redismem="{{ (ansible_memtotal_mb /2) | int}}M"

jinjia2 条件语句

• 判断

{% if ansible_bond0 is defined %}
bind {{ ansible_bond0.ipv4.address }} 127.0.0.1
{% elif ansible_eth0 is defined %}
bind {{ ansible_eth0.ipv4.address }} 127.0.0.1
{% else %}
bind 0.0.0.0
{% endif %}

## 主从配置
{% if 'redis-slave' in group_name %}
slaveof {{ hostvars[groups['redis-master'][0]]['ansible_eth0']['ipv4']['address'] }} {{ port | default(6379) }}
{% if requirepass is defined %}
masterauth {{ requirepass }}
{% endif %}
{% endif %}
## 以上为嵌套if
{% if requirepass is defined %}
requirepass {{ requirepass }}
{% endif %}

redis:
  children:
    redis-master:
      hosts:
        servera:
          ansible_ssh_host: 192.168.0.41
    redis-slave:
      hosts:
        serverb:
          ansible_ssh_host: 192.168.0.241

• for 循环

for循环只能用于循环列表，不可以循环字典，如果是字典，必须将其转换为列表才能循环

upstream web{
{% for host in groups['webservers'] %}
    {% if hostvars[host]['ansible_bond0']['ipv4']['address'] is defined %}
    server {{ hostvars[host]['ansible_bond0']['ipv4']['address']}};
    {% elif hostvars[host]['ansible_eth0']['ipv4']['address'] is defined %}
    server {{ hostvars[host]['ansible_eth0']['ipv4']['address']}};
{% endif %}
}

• 在template 文件中定义变量

{% if 'authorztivenames' in group_names %}
{% set zone_type = 'master' %}
{% set zone_dir = 'data' %}
{% else %}
{% set zone_type = 'slave' %}
{% set zone_dir = 'slaves' %}
{% endif %}

zone "internal.example.com" IN {
type {{ zone_type }};
file "{{ zone_dir }}/internal.example.com";
{% if 'authorativename' not in group_names %}
master {192.168.2.2;};
{% endif %}
};

过滤器

• default

作用于对变量的进一步的处理，当变量不存在时，用于设定默认值

"Host:" "{{ db_host | default('localhost')}}"

过滤器
dict2items
items2dict

示例，基于以下变量，实现一个playbook 创建以上用户

users:
  natasha:
    shell:/bin/bash
    createhome: yes
    id: 666
    home: /tmp/natasha
  bob:
    shell: /bin/bash
    id: 66666
    createhome: no
  tom:
    shell: /bin/bash
    createhome: yes
    id: 11111

参考

- name: create users
  group:
    name: {{ item.key }}
    gid: {{ item.value.id }}
  loop: {{ users | dict2items }}

mode: {{ item.mode | default(omit) }} ##这句的话意思是item.mode 不存在，则不进配置

• mandatory

判断一个变量是否被定义，如果未定义，则主动失败，主动报错为变量没有定义

- hosts: localhost
  gether_facts: no
   tasks:
  - name: print my_value
    debug:
      msg: "{{ my_value | mandatory}}"

• upper

用于将所有字符串转换成为大写
{{ teststr | upper }}

• lower
  将所有的字符串转换成为小写
  {{ teststr | lower}}
• capitalize
  将所有的字符串首字母大写，其他字母小写
  {{ teststr | capitalize }}
• reverse
  将字符串倒序排列
  {{ teststr | reverse }}
• first
  返回字符串的第一个字符
  {{ teststr | first }}
• last
  返回字符串的最后一个字符
  {{ teststr | last }}
• trim
  将字符串开头和结尾的空格去掉
  {{ teststr | trim }}
• center
  将字符串放在中间

  按30个字符的长度，将字符串居中，两边以空格填弃

{{ teststr2 | center(30)}}

• length
  返回字符串的长度，与count 等价
  {{ teststr2 | length }}

• list
  返回字符串换为列表
  {{ teststr3 | list }}

• shuffle
  list将字符串转换为列表，但是顺序排列，shuffle会将字符串转换为列表，但是会随机打乱字符串顺序
  {{ teststr3 | shuffle }}
• split
  将字符串分割为列表
  {{ teststr4.split() }}
• json
  将列表按指定的值连接为字符串
  {{ teststr4.split() | json('.') }}

• hash
  将给定的字符串做hash算法

• password_hash(‘sha256’)
  一般用于新建系统用户
  {{ 'redat' | password_hash('sha256') }}

• replace
  修改字符串

• regex_replace

• regex_search
  正则匹配与搜索，搜索到第一个退出
  示例

- name: regex_search
  debug:
    msg: "{{ 'marvin, arthur, arthur'|regex_search('ar\\S*r') }}"
- name: regex_replace
  debug:
    msg: "{{ 'marvin, arthur, arthur' | regex_repliace('ar(\\S*r)', '\\1mb') }}"

• b64encode
  base64加密与echo redhat | base64一样
• b64decode
  与 base64 -d 一样

数字相关的过滤器

• 两个number相加

• 两个number相减
  / 浮点数除法运算
  // 整数的除法运算
  % 整数的除法运算

• 两个numbers相乘
  ** 乘方

示例

{{ (ansible_facts['ansible_date_time']['hour'] | int) + 1 }}

操作数字相关的过滤器

• int
  • 将对应的值转换为整数
    "{{ 8+('8'| int)}}"

    默认情况下，如果无法完成数字转换则返回0；这里指定如果无法完成数字转换则返回6

"{{ 'a' | int(default=6) }}"

• float
  • 将对应的值转换为浮点数
    "{{ '8' | float }}"
"{{ 'a' | float(8.88)}}"

• abs

  • 获取绝对值
    "{{ '-8'| abs }}"

• round

  • 小数点四舍五入

"{{ 3.1415926 | round(5) }}"

• random
  • 从一个给定的范围中获取随机值
    "{{ 100 | random }}" ## 从0到100中随机获取一个随机数
"{{ 10 | random(start=5)}}" ## 从5到10中随机返回一个数字

• 生产中常用的过滤器的场景
  1. 提取特定的字符串，将其转换为列表
  2. 提取字典当中的特定的值，其其转换为列表
  3. 80% 的操作都是为循环

列表操作相关的过滤器

• length: 返回列表长度
• first: 返回列表的第一个值
• last: 返回列表的最后一个值
• main: 返回列表中最小的值
• max: 返回列表中最大的值
• sort: 重新排列列表，默认为升序排列， sort(reverse=true)为降序
• sum: 返回纯属数字嵌套列表中所有数字的和
• flatten: 如果列表中包含列表，则flatten可拉平嵌套 的列表，levels参数可用于指定被拉平的层级
• join: 将列表中的元素合并为一个字符串
• random: 从列表中随机返回一个元素
• shuffle: 将列表中的元素随机重排
• upper: 将列表中的字符串元素转换为大写
• lower: 将列表中的字符串元素转换为小写
• union: 将两个列表合并，如果元素有重复，则只留下一个
• intersect: 获取两个列表的交集
• difference: 获取存在于第一个列表中，但不存在于第二个列表中的元素
• symmetric_difference: 取出两个列表中各自独立元素，如果重复只留一个

应用于字典变量的过滤器

• combine: 将两个字典合成一个
• dict2items: 将字典转换成列表
• items2dict: 将列表转换为字典
• josn_query: 将变量转抱成json,并查询子元素
• to_json/to_yaml/to_nice_json/to_nice_yaml
• from_json

ipaddr 过滤器

• 想要使用ipaddr过滤器，需要在主控端安装python-netaddr包

yum install -y python-netaddr

- host: localhost
  vars:
    my_ipaddr: ["192.168.0.1/24"]
  tasks:
  - name: ipaddr
    debug:
      msg: "{{ my_ip_addr | ipaddr }}"
  - name: ipaddr(network)
    debug:
      msg: "{{ my_ip_addr | ipaddr('network') }}"
  - name: ipaddr(host)
    debug:
      msg: "{{ my_ip_addr | ipaddr('host') }}"
  - name: ipaddr(netmask)
    debug:
       msg: "{{ my_ip_addr | ipaddr('netmask') }}"
  - name: ipaddr(size)
    debug:
      msg: "{{ my_ip_addr | ipaddr('size') }}"
  - name: ipaddr(subnet)
    debug:
      msg: "{{ my_ip_addr | ipaddr('subnet') }}"
  - name: ipaddr(ipv4)
    debug:
      msg: "{{ my_ip_addr | ipaddr('ipv4') }}"
  - name: ipaddr(broadcast)
    debug:
      msg: "{{ my_ip_addr | ipaddr('broadcast') }}"

url分割过滤器

- hosts: localhost
  gather_facts: no 
  vars:
    url: 'http://user:password@www.example.com:8080/xxx/index.html?query=132'
  tasks:
    - name: "get url hostname"
      debug:
        msg: "{{ url | urlsplit('hostname') }}" # ==> "msg": "www.example.com"
    - name: "get url netloc"
      debug:
        msg: "{{ url | urlsplit('netloc') }}" # ==> "user:password@www.example.com:8080"
    - name: "get url path"
      debug: 
        msg: "{{ url | urlsplit('path') }}" # "msg": "/xxx/index.html" 
    - name: "get url port"
      debug:
        msg: "{{ url | urlsplit('port') }}" # ==> "msg": "8080"
    - name: "get url scheme"
      debug:
        msg: "{{ url | urlsplit('scheme') }}" # ==> "msg": "http"
    - name: "get url query"
      debug:
        msg: "{{ url | urlsplit('query' )}}" # ==> "msg": "query=132"

应用于文件路径的过滤器

• basename
  • 返回文件路径中的文件名部分
• dirname
  • 返回文件路径中的目录部分
• expanduer
  • 将文件路径中的~替换为用户目录
• realpath
  • 处理符号链接后的文件实际路径

- name: test hostname
  hosts: test
  vars:
    homepage: /usr/share/nginx/html/index.html
  tasks:
    - name: copy homepage
      copy:
        src: files/index.html
        dest: {{ homepage }}

可以通过basename改写成如下方式

- name: test basename
  hosts: test
  vars:
    homepage: /usr/share/nginx/html/index.html
  tasks:
    - name: copy homepage
      copy:
        src: files/{{ homepage | basename }}
        dest: {{ homepage }}

loop循环

在编写playbook的时候，不可避免的要执行一些重复性操作，比如安装软件包，批量创建用户，操作某个目录 下的所有文件等，
ansible作为一门简单的自动化语言，流程控制，循环语句这些编程语言的基本元素它同样都具备
在ansible2.5以前，playbook 通过不同的循环语句来实现循环，这些语句使用with_作用，在2.5以后，推荐使用loop关键字来实现循环

示例

tasks:
  - name: postfix and httpd are running
    service:
      name: "{{ item }}"
      state: present
    loop:
      - postfix
      - httpd

users:
  natasha:
    shell:/bin/bash
    createhome: yes
    id: 666
    home: /tmp/natasha
  bob:
    shell: /bin/bash
    id: 66666
    createhome: no
  tom:
    shell: /bin/bash
    createhome: yes
    id: 11111

- hosts: workstation
  vars_files:
  - vars/users.yaml
  tasks:
  - name: create group
    group:
      name: "{{ item['key'] }}"
      gid "{{ item['value']['id'] }}"
    loop: "{{ users | dict2items }}"
  - name: create user
    user:
      name: "{{ item.key }}"
      group: "{{ item.key }}"
      uid: "{{ item['value']['id'] }}"
      createhome: "{{ item['value']['createhome'] }}"
      home: "{{ item.value.home | default(omit) }}"
      shell: "{{ item.value.shell }}"
    loop: "{{ users | dict2items }}"

loop_control

loop_control用于循环时，获取列表的索引

- hosts: workstation
  gether_facts: no
  vars:
    testlist:
      - a
      - [b,c,[e,f]]
      - d
  tasks:
    - debug:
        msg: "{{ index }}: {{ item }}"
      loop: "{{ testlist | flatten(levels=1)}}"
      loop_control:
        index_var: index

zip_longest

• 使用zip_longest过滤器将两个列表中的元素对齐合并,与python语法中的zip函数类似

- hosts: localhost
  gather_fact: no
  vars:
    testlist1: [a,b]
    testlist2: [1,2,3]
    testlist3: [A,B,C,D]
  tasks:
    - debug:
      msg: "['{{ item.0}}','{{item.1}}','{{item.2}}']"
    loop: "{{ testlist1 | zip_longest(list1,list2,list3)| list}}"

product

• 使用product过滤器实现嵌套循环

- hosts: localhost
  gether_fact: no
  vars:
    testlist1:
    - alice
    - bob
    testlist2:
    - a
    - b
    - c
  tasks:
  - name: debug loops
    debug: msg="name is {{ item[0] }} values is {{ item[1] }}" ## alice a alice b alice c bob a bob b bob c
    loop: "{{ testlist1 | product(testlist2) | list }}"

看一个示例

mkdir /data/{a,b}/{1,2,3}

- hosts: localhost
  gether_facts: false
  vars:
    dir1:
    - a
    - b
    dir2:
    - 1
    - 2
    - 3
  tasks:
    - file:
      state: directory
      path: "/data/{{item[0]}}/{{item[1]}}"
    loop: "{{ dir1 | product(dir1) | list }}"

range

• 通过range过滤器实现对数字序列的循环

- hosts: test
  gather_fact: no
  tasks:
    - debug:
        msg: "{{ item }}"
      loop: "{{ range(0,6,2) | list }}"

subelements

• 使用subelements 过滤器实现循环复杂变量的元素
  需要说明的是，loop只能循环列表，所以这个元素需要是一个列表，或者可以被转换成为列表

- hosts: workstation
  gether_facts: no
  vars:
    users:
      - name: bobo
        gender: mable
        hobby:
          - skateboard
          - videogame
      - name: alice
        gender: female
        hobby:
          - music
          - skateboard
  tasks:
    - debug:
        msg: "{{ item.0.name }}'s hobby is {{ item.1 }}"
      with_subelements
        - "{{ users }}"
        - hobby
    - debug:
        msg: "{{ item.0.name }}'s hobby is {{ item.1 }}"
      loop: "{{ users | subelements('hobby')}}"

补充 运维组件的统计

https://landscape.cncf.io/?zoom=200

ansible 条件语句

基于上一个任务的执行结果，来判断一条任务要不要执行
在不同的操作系统上使用不同的安装工具来安装

- hosts: workstation
  tasks:
  - name: yum install httpd
    yum:
      name: httpd
      state: present
    when: ansible_describution == "CentOS"
  - name: apt install httpd
    yum:
      name: apache
      state: present
    when: ansible_describution == "Ubuntu"

• 条件判断的关键词是when

在执行playbook 时，有时play的结果依赖于变量，fact 或者是前一个任务的执行结果，或者基于上一个task执行返回的结果而决定如何执行后续的task。此时就需要用到条件判断。
条件语句在Ansible中的使用场景

• 在目标主机上定了义一个硬限制，比如目标主机的最小内存必须达到多少，才能执行该task
• 捕获一个命令的输出。根据命令输出结果的不同以触发不同的task
• 根据不同目标主机的facts，以定义不同的task
• 根据目标机的cpu的大小，以调优相关应用情能
• 用于判断某个服务的配置文件是否发生变更，以确定是否需要重启服务

- name: install vim
  host: all
  tasks:
    - name: Install VIM via in yum
      yum:
        name: vim-enhanced
        state: installed
      when: ansible_os_family == "RedHat"
    - name: Install VIM via in opt
      apt:
        name: vim
        state: installed
      when: ansible_os_family == "Debian"
    - name: Unexpected OS family
      debug:
        msg: "OS Family {{ ansible_os_family }} is not supported"
      when: not (ansible_os_family == "RedHat" or ansible_os_family == "Debian")

比较运算符

在上面的示例当中，我们使用了 ‘==’的比较运算符，在ansible中，还支持如下比较运算符

== 比较两个对象是否相等，相等，则返回真，用于比较字符串和数字
!= 比较两个对象是否不等，不等则为真
> 比较两个对象的大小，左边的值大于右边的值，则为真
< 比较两个对象的大小，右边的值大于右边的值，则为真
>= 比较两个对象的大小，左边的值大于等于右边的值，则为真
\<= 比较两个对象的大小，左边的值小于等于右边的值，则为真

when: ansible_mechine == 'x86_64'
when: max_memory <= 512

逻辑运算符

在Ansible当中，除了比较运算符，还有逻辑运算符

and 逻辑与，当左边和右边两个表达式相同时为真，则返回真
or 逻辑或，当左边和右边两个表达式任意一个为真，则返回真
not 逻辑否，对表达式取反
() 当一组表达式组合在一起，形成一个更大的表达式，组合内的表达式都是逻辑与关系

## 逻辑或
when: ansible_distribution == "RedHat" or ansible_distribution == "Fedora" or ansible_destribution == "CentOS"
## 逻辑与
when: ansible_destribution_version == "7.5" and ansible_kernel == "3.10.0-327.el7.x86_64" and ansible_distribution == "CentOS"
### 逻辑与第二种形式
when:
  - ansible_distribution_version == "7.5"
  - ansible_kernel == "3.10.0-327.el7.x86_64"
### 组合 => 这里指的是换行
when: =>
  (ansible_distribution == "RedHat" and ansible_distribution_major_version == "7")
  or
  (ansible_distribution == "Fedora" and ansible_distribution_major_version == 28")

• 判断register 注册变量的返回结果

- name: restart httpd if postfix is running
  hosts: workstation
  tasks:
    - name: get postfix server status
      command: /usr/bin/systemctl is-active  postfix
      ignore_errors: yes
      register: result
    - name: restart apache httpd based on postfix status
      service:
        name: httpd
        state: restarted
      when: result.rc == 0

条件判断与tests

在shell当中，我们可使用test命令来进行一些常用的判断操作,如下

• 判断/test文件是否存在 test -e /test
• 判断/testdir 是否为一个目录 test -d /testdir

事实上，在ansible中也有类似的用法，只不过ansible 没有使用linux的test命令

- hosts: test
  vars:
    testpath: /testdir
  tasks:
    - debug:
        msg: "file exist"
      when: testpath is exists ##  这里判断不存在时可以 when: not testpath is exists

判断变量

• defined: 判断变量是否已定义，已定义则返回真
• undefined: 判断变量是否未定义，未定义则返回真
• none: 判断变量的值是否为空，如果变量已定义且值为空，则返回真

- hosts: test
  gether_facts: no
  vars:
    testvar: "test"
    testvar1:
  tasks:
    - debug:
        msg: "testvar is defined"
      when: testvar is defined
    - debug:
        msg: "testvar2 is undefined"
      when: testvar2 is undefined
    - debug:
        msg: "testvar1 is none"
      when: testvar1 is none

判断执行的结果

• success 或者 succeeded: 通过任务执行结果返回的信息判断任务的执行状态，任务执行成功则返回true
• failure 或者 failed: 任务执行失败则返回true
• changed 或者 change: 任务执行状态为changed 则返回 true
• skip 或者skipped: 任务被跳过则返回 true

- hosts: test
  gether_facts: no
  vars:
    doshell: true
  tasks:
    - shell: 'cat/testdir/aaa'
      when: doshell
      ignore_errors: true
    - debug:
        msg: "success"
      when: result is success

    - debug:
        msg: "failed"
      when: result is failure
    - debug:
        msg: "changed"
      when: result is changed
    - debug:
        msg: "skip"
      when: result is skip

判断路径

• file: 判断是否是一个文件
• directory: 判断是否是一个目录
• link: 判断指定路径是否为一个软链接
• mount: 判断指定路径是否为一个挂载点
• exists: 判断指定的路径是否存在

判断字符串

• lower: 判断字符串中的所有字母是否都是小写字母
• upper: 判断字符串中的所有字母是否都是大写字母

block 任务分块

条件相同的所有任务可以放到一个block块中
我们在前面使用when做条件判断时，如果条件成立则执行对应的任务，但这就面监一个问题，当我们一个条件判断执行多个任务的时候，就意味着我们要在某一个任务下面都写一个when语句，而且判断条件完全一样，这种方式不仅麻烦而且显得很low。ansible提供了一种更好的方式来解决这个问题，即block
在ansible中，使用block将多个任务进行组合，当作一个整体。我们可以对这个整体做条件判断，当条件成立时，则执行块中所有的任务

- hosts: workstation
  tasks:
    - debug: 
        msg: "tasks1 not in block"
    - block:
        - debug:
            msg: "tasks2 in block1"
        - debug:
            msg: "task3 in block1"
      when: 2 > 1

随之有 rescue 求援，block 执行错误时，则执行rescue中的内容
always 不管block resuce 执行成功与否， always 中的内容一定会执行

任务委托

- name: enable alerts for web servers
  hosts: webservers
  tasks:
    - name: task1
      debug: 
        msg: "task1"
    - name: task2
      debug:
        msg: "task2"
    - name: enable alerts
      shell:
        cmd: "cat /root/ansible/ansible.cfg"
      register: result
      delegate_to: workstation
    - name: print result.stdout
      debug:
        msg: "{{ result.stdout }}"
      when: result.rc == 0

任务暂停

有些情况下，一些任务的运行需要等待一些状态的恢复，比如某一台主机或者应用刚刚重启，我们需要等待它上面的某个端口开启，此时就需要将正在运行的任务暂停，直到其状态满足要求
ansilbe提供了wait_for模块以实现任务暂停的需求

• wait_for模块常用参数
  • connect_timeout: 在下一个任务执行之前等待的连接超时时间
  • delay:
    等待一个端口或者文件或者连接到指定的状态时，默认超时时间300秒，在这等待的300s的时间里，wait_for模块会一直轮询指定的对象是否到达指定的状态，delay即为多长时间轮询一次状态
  • host: wait_for模块等待主机的地址，默认为127.0.0.1
  • port: wait_for模块等待的主机的端口
  • path: 文件路径，只有当这个文件存在时，下一个任务才开始执行，即等待该文件创建完成
  • state: 等待的状态，即等待的文件或者连接状态达到指定的状态时，下一个文件任务开始执行。当等的对象为端口时，状态有started， stoped，即端口已经监听或者端口已经关闭；当等待的对象为文件时，状态有persent 或者started,absent，文件已创建或者删除；当等待的对象为一个连接时，状态有drained即连接已建立。默认为started
  • timeout: wait_for 的等待的超时时间，默认为300秒

wait_for:
  port: 8080
  state: started
  connect_timeout: 1
  timeout: 300
  delay: 10

滚动执行

ansible.cfg 中的forks: 20 当配置为20时，是指 ，比如有100台主机，那么20台主机为一组并发先把第一个任务执行完， 再执行下一个任务，在剧本中配置serial: 1是指，一台主机把所有的任务执行完，再把下一台主机所有的任务执行完

生产中的平滑滚动更新

1. 需要执行 delegate_to: lbservers摘除要更新的web节点
2. 通过serial: 1 控制更新当前节点
3. 通过任务暂停等待tomcat启动完成
4. 业务探活
5. 更新完成，
6. 通过delegate_to: lbservers将该节点重新加回去
7. max_fail_percetage: 25 即最大的失败比例

以上五步会带来一个新的问题如果任务暂停等待tomcat启动时，发现tomcat启动失败了ansible会怎么处理 ？ 如果ansible不去处理它，那么滚动更新完之后，所有节点都失败了 因此，可以使用第六步来实现，即最大的失败比例来进行一个控制

- hosts: all
  serial: 1
  ma_fail_percentage: 25
  tasks:
  - name: debug1
    debug:
      msg: "tasks1"
  - name: debug2
    debug:
      msg: "task2"

只执行一次

• run_once

- hosts: all
  tasks:
    - name: run the task only once
      debug:
        msg: "run this  task only once"
      run_once: yes

比如在初始化webserver 的时候，webserver上会初始化数据库，而数据库只需要初始化一次，当webserver有多个节点的时候，我们就要用到run_once只在一个节点上执行。

设置环境变量

tasks:
  - name: set environment
    shell:
      cmd: "/data/bin/foo --version"
    environment:
      PATH="$PATH:/data/bin"

- hosts: all 
  remote_user: root
  vars:
    proxy_env:
      http_proxy: http://proxy.example.com:8080
      https_proxy: https://proxy.bos.example.com:8080
  tasks:
    - apt:
        name: cobbler
        state: installed
      environment: proxy_env

任务标签

- name: install nginx
  yum:
    name: nginx
    state: present
  tags:
  - always  # 内置标签，不管指不指定，都要执行
- name: copy nginx.conf to  dest
  template:
    src: templates/nginx.conf
    dest: /etc/nginx/nginx.conf
    mode: 0644
  tags:
  - update-conf
  - update-code-or-conf
  notify: restart nginx
- name: generate index.html on dest
  copy:
    content: "hello ansible"
    dest: /usr/share/nginx/html/index.html
  tags:
  - update-code
  - update-code-or-conf

# ansible-playbook nginx.yaml --tags update-code # 指定标签 
# ansible-playbook nginx.yaml --tags update-conf 
# ansible-palybook nginx.yaml --tags update-conf,update-code # 多个标签 
# ansible-palybook nginx.yaml --tags update-code-or-conf # 标签组
# ansible-playbook nginx.yaml --skip-tags update-code-or-conf # 标签取反
# ansible-palybook nginx.yaml --tags tagged # 执行所有标签

roles 使用

# ansible-galaxy role init nginx # 可以初始化一个role 的规范化目录结构
nginx/
├── defaults  # 一般定义可变更的变量
│   └── main.yml
├── files  # 传输的文件存放位置
├── handlers # 触发器的存放位置 
│   └── main.yml
├── meta # 依赖相关的roles 的调用关系
│   └── main.yml
├── README.md
├── tasks # tasks 任务 
│   └── main.yml
├── templates # 配置文件模板定义的位置 
├── tests # 测试流程
│   ├── inventory
│   └── test.yml
└── vars # 一般存放固定不变的变量
    └── main.yml 

tasks文件调用，生产中不建议直接在man.yaml 中写tasks

# cat main.yaml
- name: manage nginx
  include_tasks:
    file: nginx.yaml

折分成多个，放在tasks 目录下的nginx目录中

- name: manage nginx
  include_tasks:
    file: nginx/install.yaml
- include_tasks: nginx/mange_users.yaml
- include_tasks:
    file: nginx/nginx.yaml

vars 目录中的main.yaml是无法拆分的

而实际引用变量文件是在tasks中

- hosts: all
  vars_files:
  - vars.yaml
  tasks:
    - name: include_vars
      include_vars:
      - vars.yaml

引入handlers 要使用import_tasks

注意事项

1. include_tasks 和 import_tasks 都可以引入task,但尽可能使用 include_tasks
2. include_tasks 无法引入handlers，但import_tasks 可以
3. 在role当中变量无法使用include方式引入

使用role

- hosts: webservers
  roles:
    - comman
    - webserver

- hosts: webservers
  roles:
    - role: nginx
    - role: mysql

可以在使用role的时候指定变量,优先级要比role vars 目录下定义的变量的优先级要高

- hosts: webservers
  roles:
    - common
    - { role: foo_app_instance, dir:'/opt/a', port: 5000 }
    - { role: foo_app_instance, dir:'/opt/b' port: 5001 }

下面也是一个带入变量的示例

- hosts: webservers
  roles:
    - roles: database
      vars:
        database_name: "{{ db_name }}"
        database_user: "{{ db_pass }}"
    - roles: webserver
      vars:
        live_hostname: web1
        domains:
          - example.com
          - www.example.com

role的执行优先级默认永远高于tasks的优先级

pre_tasks –> role –> tasks –> post_tasks

- hosts: webservers
  post_tasks:
  - name: post_tasks
    debug:
      msg: "post_tasks"
  tasks:
  - name: debug
    debug:
      msg: "hellow tasks"
  pre_tasks:
  - name: pre_tasks
    debug:
      msg: "pre_tasks"
  roles:
  - role: nginx

• 使用pre_task 和post_tasks 控制任务的执行顺序

• playbook里任务执行顺序总结

  • 优先执行使用pre_tasks定义的任务
  • 然后执行role中的任务
  • 再执行tasks中的任务
  • 最后执行post_tasks中定义的任务

• 定义role的依赖

- hosts: webservers
  roles:
    - systeminit
    - nginx

• 在meta目录中定义一个role 依赖另一个role

dependencies:
  - role: systeminit

galaxy

ansible 提供专用的roles 模板的网站

galaxy

在早期的时候，galaxy社区用于分享roles
从ansible2.8开始，ansible社区推出了一个新的概念，叫collection，它被称为之为集合

• 模块
• role
• plugin: inventory支持init和yaml两种模式
• inventory

• ansible.cfg

• namespace

  • commuity

# ansible-galaxy role install acandid.mysql -p ./
# ansible-galaxy collection install alikins.collection_inspect

性能调优

打开监控

ansible.cfg

callback_whitelist = timer, mail, profile_tasks, profile_roles, cgroup_perf_recap
# timer 会去监测每一个task
# cgroup_perf_recap  # 监测任性能的消耗
[callback_cgroup_perf_recap]
control_group = ansible_profile  ## 执行的时候会自动创建cgroup

# yum -y install libcgroup-tools
# cgcreate -a devops:devops -t devops:devops -g cpuacct,memory,pids:ansible_profile # 这里要对应配置文件中的名字
``


对比两个包的安装方式的性能

```yaml
- hosts: webservers
  tasks:
  - name: install package no use loop
    yum:
      name:
      - httpd
      - mod_wsgi
      - mod_ssl
      - targetcli
      state: latest
    when: ansible_fqdn == "servera"
  - name: install package use loop
    yum:
      name: "{{ item }}"
      state: latest
    loop:
    - httpd
    - mod_wsgi
    - mod_ssl
    - targetcli
    when: ansible_fqdn == "severb"

监控执行过程所消耗的时间，可以明显的对比出，使用loop循环占消耗的时间更高

- hosts: webservers
  tasks:
  - name: copy files to target
    copy:
      src: test_files
      dest: /mnt
    when: ansible_fqdn == "servera"
  - name: copy files to target
    synchronize:
      src: test_files
      dest: /mnt
    when: ansible_fqdn == "serverb"

监控以上执行过程所消耗的时间，可以明显对比出，拷贝一个目录下的所有文件，copy 消耗的时间要高出许多

命令行调试

• 交互式执行每一步

# ansible-playbook nginx.yaml --step

• 从指定哪一步开始执行

# ansible-playbook playbook.yaml --start-at-tasks="install packages"

• 打印详细信息

# ansible-playbook xxx.yaml -v
# ansible-playbook xxx.yaml -vv
# ansible-playbook xxx.yaml -vvv 

• 检查相比上次发现了哪些改变

# ansible-playbook foo.yml --check --diff --limit foo.example.com

异步任务

• 异步单个任务，即把不强依赖的较慢的任务，放到后台去执行

- name: copy files to target
  copy:
    src: test_files
    dest:/mnt
    async: 30 # 30秒超时
    poll:2 # 每两秒轮询一次 

配置调优

• ssh_connection

• 优化ssh连接

  • 默认情况下，ansible其于ssh连按被控端，当ansible在运行playbook的时候，会建立很多的ssh连接来执行相应的task，而每个task都会创建一个新的ssh连接，
  • ssh连接的建立无疑问需要额外tcp建立连接的开销。
  • openssh支持一个优化，叫做ssh nultiplexing， 也被称作ControiPersist。 当启用了该特性，则多个连按到相同主机的ssh会五格会共享相同的tcp连接。这样就只有第一次连接的时候两要进行TCP三次握手。
  • 当启用Multiplexing后：
    • 第一次ssh连按到主机的时候，openssh会创建一个主连接
    • 紧接着openssh会创建一个控制套接字，通过去连接与远程去机关联
    • 当有新的ssh尝试连接到主机时，openssh格使用控制套接字与远程主机通信，井不会创建新的tcp连接
      开启该配置项：

      # cat ansible.cfg
      [ssh_connection]
      ssh_args = -C -o  ControlMaster=auto -o ControlPersist=60s
      

• 配罝项说明：
  • ControlMaster：启用ssh multiplexing，允许多个同时与远程主机连接的ssh会话使用单一网络连接。auto用于告诉ssh在主连按和控制套接字不存在的情况下，自动创建它们，第一个ssh会话建立，则与同一主机连接的其他会话重复利用此连接，从而绕过较慢的初始过程，ssh在最后一个会话关闭后，立即销毁共享的连接
  • ControiPersist：使连接在后台保持打开，而不是在上一次会话后销毁连接。其配置空闲的连接保持打开的时间长度，每个新会话将重置此空闲计时器。

[ssh_connection]
ssh_args = -C -o ControlMaster=auto -o ControlPersist=60s

• pipelining
  • 在说明pipelinling之前，需要先了解一下ansible是如何执行一个tasks的
  • 基于playbook中的task生成一个python脚本
  • 将生成的python脚本复制到被控主机上
  • 在被控主机上运行这个脚本
    上面三个步骤中，后面两个步骤会产生两个ssh会话，而在pipline模式下，ansible执行python脚本时并不会复制它，而是通过管道传递给ssh会话，这样一来就会让原本需要的两个ssh会话减少成为一个，以降低开销，节省时间

    [defaults]
    pipelining = True
    

# vim /etc/sudoers.d/develop
develop ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL
Defaults:develop !requiretty

• git
  • git基本使用
  • git的版本管理及回退
  • git的分支
  • git的tag
  • git的远程仓库
• tower–> awx
  • 安装–> 使用docker安装
  • 在awx的最新版本当中，已经推荐直接通过awx-operator将awx安装进kubernetes
• awx的使用
  • 用户和组
  • 凭据管理
  • 仓库管理
  • inventory管理
  • template管理

git 管理

版本控制系统 SCM
SVN 版本控制系统依赖中央存储仓库，而git本地和中央仓库上都会有版本存放

安装使用

# yum -y install git
# mkdir studygit
# git init
# git status
# git add mysql # 将目录提交到暂存区
# git commit -m "first commit"
# 当文件再次发生变更时可以使用# git status # 看到modified 哪些文件发生了变更

WSL2 vagrant ohmyzsh vscode packer工具 类似linux git 环境的工具

• 要让代码被git接管
  • 初始化代码仓库
  • 编写代码文件
  • 提交到代码仓库

# git status
# git checkout -- mysql/tasks/main.yml # 回退单个文件

• 未被git接管的文件
• 暂存区
• 仓库

版本回退

• 回退
  • 从workdir目录回退，此时代码未提交到暂存区 git checkout -- file 或者 git checkout
  • 从暂从区回退，此时代码被提交到了暂存区，但还未被提交至仓库git reset HEAD file 再执行 git checkout -- file 进行版本回退
  • 从仓库回退，此时代码已经被提交至仓库git log 查看要回退版本的commit号 git reset --hard commitid
    • 当回退错了，再次回退时

      git reflog
      git reset --hard commitid
      

    • 查看所有的历史版本，可以使用

      git log --onelie --graph
      

HEAD^ 代表的是上一个版本
HEAD^^ 代表的是前两个版本
HEAD^^^ 代表的是前三个版本依此类推

分支管理

• 但看当前所有的分支

# git branch
# git branch -a

• 创建分支

  # git checkout -b br1 # 创建分支
  # git branch br1 # 创建并合并分支
  

• 删除分支

  # git branch -d br1 # 删除分支
  

• 切换分支

  # git checkout master
  # git checkout br1
  

• 合并分支

  # 在master上合并br1分支
  # git checkout master
  # git merage br1
  

版本标签(tag)

• 创建 tag

# git tag v1.0
# git tag v0.9 f52633 # 打标签到指定的commit上面
# git commit -am "add tag v1"

• 列出tag

# git tag 

• 查看tag详情

  # git show v1.0
  

• 删除tag

# git tag -d v1.0

远端操作

• 获取远端代码，从无到有的获取

# git clone

• 推送代码至远端

# git push origin <branch>

• 从远端列新代码到本地

# git pull

• 查看关联的远端库

# git remote

• 从远端获取代码，跟git pull 不同的是，git fetch会更新所有分支的代码到本地，而git pull只更新当前分支的代码

# git fetch

awx

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  • 用户管理团，有三种角色

    • admin 这个用户可以不属于这个团队，但是对这个团队及其所有资源拥有所有权限
    • read 这个用户可以不属于这个团队，但是这个团队及其所有有相关资源有只读权限
    • member 用户属于这个团队，属于这个团队的用户，可以继承这个团队当中所有的权限