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Ansible--自动化运维工具

news 来源：原创 2025/7/19 4:19:22

Ansible自动化运维工具介绍

1.Ansible介绍

Ansible是一款自动化运维工具，基于Python开发，集合了众多运维工具（puppet、cfengine、chef、func、fabric）的优点，实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。

Ansible是基于模块工作的，本身没有批量部署的能力。真正具有批量部署的是Ansible所运行的模块，Ansible只是提供一种框架。主要包括：

(1) 连接插件connection plugins：负责和被监控端实现通信；

(2) host inventory：指定操作的主机，是一个配置文件里面定义监控的主机；

(3) 各种模块核心模块、command模块、自定义模块；

(4) 借助于插件完成记录日志邮件等功能；

(5) playbook：剧本执行多个任务时，非必需可以让节点一次性运行多个任务。

2.Ansible工作原理

基于 SSH 和模块

Ansible 通过 SSH 协议连接到目标主机。这意味着它不需要在目标主机上安装额外的代理软件。它使用一系列的模块来执行具体的任务。这些模块是 Ansible 的核心功能单元，比如 “yum” 模块用于在基于 RPM 的系统（如 CentOS、Red Hat）上安装软件包，“apt” 模块用于 Debian 和 Ubuntu 系统的软件安装，“service” 模块用于管理系统服务等。当 Ansible 执行一个任务时，它会将相应的模块发送到目标主机，然后在目标主机上运行模块来完成任务。

Inventory 文件

Ansible 使用一个名为 “Inventory” 的文件来管理目标主机列表。这个文件可以是简单的文本格式，列出了主机的 IP 地址或主机名，也可以按照组进行分类。例如，你可以将所有的 Web 服务器放在一个名为 “web_servers” 的组中，将数据库服务器放在 “db_servers” 的组中。在 playbook 中，就可以针对不同的组执行不同的任务，比如只在 “web_servers” 组中安装和配置 Web 服务器软件。

3.Ansible工作流程

(1)加载配置文件： Ansible 默认查找 /etc/ansible/ansible.cfg 配置文件，这个文件包含了Ansible运行时的行为设定，如连接方式、插件路径等。

(2)解析Inventory： Ansible 使用 Inventory 文件（默认是 /etc/ansible/hosts）来确定需要操作的目标主机或主机组。

(3)编译Playbook或命令： Ansible 准备执行的Playbook或直接执行的Ad-Hoc命令，并解析其中的任务和模块调用。

(4)模块加载与执行策略准备：对于每个任务，Ansible 加载相应的模块（如 command 模块），并准备执行上下文，包括变量、环境等。

(5)生成并传输临时脚本： Ansible 会根据任务和模块生成一个或多个临时的Python脚本，并通过SSH连接传输到目标主机的临时目录，通常位于目标用户的 ~/.ansible/tmp/ansible-tmp-<UNIQUE_ID>/ 目录下。

(6)赋予执行权限：在目标主机上，Ansible 会给这个临时Python脚本加上执行权限，以便能够运行。

(7)执行远程脚本： Ansible 通过SSH在目标主机上执行这个临时脚本，并收集执行结果。

结果收集与处理：执行完毕后，各个主机的执行结果被收集并汇总，Ansible根据这些结果决定是否继续执行后续任务，或是根据Playbook中的错误处理逻辑（如 rescue 和 always 块）进行操作。

(8)清理：一旦任务执行完成，无论成功还是失败，Ansible 会清理目标主机上的临时文件，包括删除之前上传的Python脚本。

(9)退出与报告：清理完成后，Ansible 进程在目标主机上退出，并向控制机报告最终的执行状态和结果。

Ansible集群搭建

Server节点	192.168.100.51
Host1 节点	192.168.100.52
Host2 节点	192.168.100.53
Host3 节点	192.168.100.50

1.编写hosts文件

三个主机根据节点规划更改主机名，并编写映射文件

[root@server ~]# vi /etc/hosts

192.168.100.51 server

192.168.100.52 host1

192.168.100.53 host2

192.168.100.50 host3

2.配置免密登陆

主节点生成密钥对

[root@server ~]# ssh-keygen -P "" -t rsa

Generating public/private rsa key pair.

Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):

Created directory '/root/.ssh'.

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:C6R237cwGYEIGvMJRvFWj6ZQ3h1qLdagV/GKNjY//W0 root@server

The key's randomart image is:

+---[RSA 2048]----+

| .B.o o +. |

| . X * @ + |

| o B % * o |

| o O o . . |

| + O S . |

| . + * + o |

| = * . |

| . = oE |

| o.. |

+----[SHA256]-----+

-P ""：设置空密码

-t rsa：指定生成密钥的类型为RSA

将公钥发给受管制节点

[root@server ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@host1

/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: Source of key(s) to be installed: "/root/.ssh/id_rsa.pub"

The authenticity of host 'host1 (192.168.100.52)' can't be established.

ECDSA key fingerprint is SHA256:67lB1mL6LK/kJPxrKPAOU+3YIixzp0oA4aTCBoqf41c.

ECDSA key fingerprint is MD5:c2:17:dc:da:a3:3d:31:28:1f:74:10:77:85:9d:9d:36.

Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes

/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: attempting to log in with the new key(s), to filter out any that are already installed

/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: 1 key(s) remain to be installed -- if you are prompted now it is to install the new keys

root@host1's password:

Number of key(s) added: 1

Now try logging into the machine, with: "ssh 'root@host1'"

and check to make sure that only the key(s) you wanted were added.

三个受管制的节点一次发送，测试免密登陆：

[root@server ~]# ssh host1

Last login: Sat Nov 23 14:41:46 2024 from server

[root@host1 ~]# exit

logout

Connection to host1 closed.

[root@server ~]# ssh host2

Last login: Sat Nov 23 14:41:51 2024 from server

[root@host2 ~]# exit

logout

Connection to host2 closed.

[root@server ~]# ssh host3

Last login: Sat Nov 23 01:33:26 2024 from 192.168.100.1

[root@host3 ~]# exit

logout

Connection to host3 closed.

[root@server ~]#

3.主节点安装Ansible

主节点安装epel-release源后，安装Ansible，并检查是否安装成功

[root@server ~]# yum install -y epel-release

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

[root@server ~]# ansible --version

4.修改主机清单设置分组

ansible常见的配置文件

• /etc/ansible/ansible.cfg：主配置文件

• /etc/ansible/hosts：主机清单文件

• /etc/ansible/roles：角色目录

备份主机求清单文件

[root@server ~]# cd /etc/ansible/

[root@server ansible]# ls

ansible.cfg hosts roles

[root@server ansible]# cp -f hosts hosts.bak

[root@server ansible]# ls

ansible.cfg hosts hosts.bak roles

编写主机清单文件

[root@server ansible]# vi hosts

[all-servers]

server

host1

host2

host3

[node1]

host1

[node2]

host2

[node3]

host3

[mysql_test] #规划节点host1和host2节点为数据库节点

host1

host2

[web_test] #规划节点host2和host3节点为web节点

host2

host3

[manager]

server

保存配置文件

Ansible模块基本使用

1.Ansible常用参数说明

参数	说明
-h	显示帮助信息
-i	指定inventory文件路径，默认路径为/etc/ansible/hosts
-l	限制palybook或命令的作用范围
-u	连接远程主机时使用的用户名。
-b	相当于sudo
--become-user=USER	提上权限后切换到的用户
-m	指定要使用的模块名
-a	指定模块的参数
-f	指定并发进程数，默认为5
-v	增加输出的详细程度
-e	指定变量名
--diff	修改文件时显示修改前后的差异

Ansible的执行状态

绿色：执行成功并且不需要做改变的操作

黄色：执行成功并且对目标主机做变更

红色：执行失败

粉色：警告信息

蓝色：显示ansible命令执行的过程

2.ping模块

ping模块用于检查指定节点机器是否连通，用法很简单，不涉及参数

主机如果在线，则回复pong

[root@server ansible]# ansible -m ping node1

[WARNING]: Invalid characters were found in group names but not replaced, use -vvvv to see details

host1 | SUCCESS => {

"ansible_facts": {

"discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"

"changed": false,

"ping": "pong"

}

以组为单位测试

[root@server ansible]# ansible -m ping all

3.command模块

command模块用于在远程主机上执行命令，ansible默认就是使用command模块。

[root@server ansible]# ansible host1 -m command -a 'ls /etc/yum.repos.d/'

相当于远程让host1节点执行ls命令

在受管制主机host1的/opt/目录下创建文件

[root@server ansible]# ansible host1 -m command -a 'touch /opt/hzy'

command模块有一个缺陷就是不能使用管道符和重定向功能。

Command模块也可以多节点执行

[root@server ansible]# ansible -m command -a 'hostname' all

4.shell模块

shell模块用于在受控机上执行受控机上的脚本，亦可直接在受控机上执行命令。

shell模块亦支持管道与重定向。

[root@server ansible]# ansible host1 -m shell -a 'a=10086;echo $a'

查看web_test组远程主机的系统版本

[root@server ansible]# ansible web_test -m shell -a 'cat /etc/os-release | grep PRETTY_NAME | cut -d "=" -f2'

5.user模块

主要用于管理远程系统上的用户账户，包括创建、修改和删除用户。

它允许你设置用户的密码、shell、主目录、权限等属性

常用参数：

system	创建用户设置用户是系统用户
uid	指定uid
group	指定用户组
home	指定家目录
comment	用户的描述信息
password	指定用户密码
state	设置帐号状态，默认为present表示新建用户，指定值为absent表示删除
update_password	更新用户密码
name	指定用户名
remove	在使用state=absent时, 行为是与userdel –remove一致

[root@server ansible]# ansible host1 -m user -a 'system=yes name=hongzy uid=777 comment="hzy"'

指在host1节点创建一个名为hongzy的用户，uid为777，用户描述为hzy

检查hongzy用户是否被正确创建，调用shell模块

[root@server ansible]# ansible host1 -m shell -a 'id hongzy ; grep ^hongzy: /etc/passwd | awk -F ":" '\''{print $5}'\'''

删除hongzy用户

[root@server ansible]# ansible host1 -m user -a 'name=hongzy state=absent remove=yes'

再次调用shell模块检查hongzy是否被删除

[root@server ansible]# ansible host1 -m shell -a 'id hongzy ; grep ^hongzy: /etc/passwd | awk -F ":" '\''{print $5}'\'''

6.group模块

group模块用于在受控机上添加或删除组

常用参数

gid	用于设置组的GID
name	指定组名称（必选项）
non_uniue	允许组ID为非唯一值，与gid一起使用
state	指定用户组在远程主机上的状态，present和absent
system	创建的用户组是否是系统组

创建组

[root@server ansible]# ansible host1 -m group -a "name=footabll gid=1001 system=yes"

创件一个组名为footbal，组ID为1001，并且是系统组

使用shell模块检查是否创建成功

[root@server ansible]# ansible host1 -m shell -a "cat /etc/group | grep 1001"

删除组

[root@server ansible]# ansible host1 -m group -a "name=football gid=1001 state=absent"

7.copy模块

在 Ansible 中，copy模块主要是将本地（执行 Ansible 任务的控制节点）的文件或目录复制到远程的host主机（被管理节点）。

常用参数

src	被复制文件的本地路径
dest	复制到管控节点的绝对路径(必选)
content	可以指定文件的值(内容)
mode	设置文件权限
force	当目标主机含有该文件时，但内容不同时，设为yes表示强制覆盖，设置为no，表示目标主机的目标位置不存在才复制
backup	在覆盖前，将源文件备份，备份文件包含时间信息

创建一个txt文件并写入内容

[root@server ansible]# echo "hello word" > /root/test.txt

将该文件复制到被管理主机host1节点的/opt/目录下并赋予权限755

[root@server ansible]# ansible host1 -m copy -a 'src=/root/test.txt dest=/opt/copy.txt mode=755'

再次使用copy模块，进行覆盖文件操作，使用backup参数

[root@server ~]# ansible host1 -m copy -a 'src=/root/777.txt backup=yes dest=/opt/copy.txt'

使用 Ansible 来调用 copy 模块，目的是将本地/root/777.txt 文件复制到名为 host2 的远程主机的 /opt/copt.txt 位置，并且设置了 backup=yes 参数，意味着如果远程主机上 /opt 目录下已经存在 copt.txt 文件，那么会先对原有的文件进行备份，再将本地的文件复制过去。

查看这两个文件

8.fetch模块

Ansible 的 fetch 模块用于从远程节点抓取文件并存储到Ansible控制器（执行Ansible任务的机器）上的指定目录

常用参数

src	要远程拉取的文件（只能是文件）
dest	用来存放文件的目录
flat	设置为yes时，即使src是目录，也会将所有内容扁平化存储到dest
size	限制抓取文件的大小
force	即使本地文件已经存在了仍旧抓取，默认yes，设置为no只有当远程文件比本地文件新或不同才执行抓取
validate_checksum	当设置为yes时在下载完成后校验文件的校验和确保文件完整无误
fail_on_missing	当设置为yes时，如果远程文件不存在，则标记任务失败，否则只是简单地跳过该文件

从远程主机抓取文件

[root@server ~]# ansible host1 -m fetch -a 'src=/opt/copy.txt.2092.2024-11-24@10:33:45~ dest=/opt/'

使用校验机制

[root@server ~]# ansible host1 -m shell -a 'echo "fetch_text1" > /root/fetch.txt'

[root@server ~]# ansible host1 -m fetch -a 'src=/root/fetch.txt dest=/opt/ validate_checksum=yes fail_on_missing=yes size=100k'

增加了验证文件完整性，文件是否存在，文件大小限制

查看server节点下的/opt目录结构

9.file模块

file模块主要用于对文件的创建、删除、修改、权限、属性的更改。

常用参数

path	定义文件/目录的路径
mode	定义文件/目录的权限
owner	定义文件/目录的所有者
group	定义文件/目录的所属组
state	选项：directory、file、link、hard、touch、absent
dest	被链接到的路径(state=link)
src	被链接的源文件的路径(state=link)

在指定路径下创建目录

[root@server ~]# ansible web_test -m file -a 'path=/root/web mode=644 owner=root group=root state=directory'

在/root目录下创建web目录，权限为644，所有者和所属组为root

查询root目录进行检查

[root@server ~]# ansible web_test -m shell -a 'ls -l /root'

创建软链接

[root@server ~]# ansible web_test -m file -a 'path=/opt/web src=/root/web state=link'

查看软链接是否创建成功

[root@server ~]# ansible web_test -m command -a 'ls -l /opt'

删除文件操作

删除web目录

[root@server ~]# ansible web_test -m file -a 'path=/root/web state=absent'

查看是否删除

10.yum模块

主要用于在基于 RPM 的 Linux 系统上管理软件包，它允许用户安装、更新、卸载软件包，并可配置额外的选项以控制操作的具体行为。

常用参数

name	所安装的软件包的名称
state	安装present，安装最新版本latest，卸载软件包absent
update_cache	强制更新yum缓存
conf_file	指定远程安装是所依赖的配置文件
disablerepo	临时禁用yum源
skip_borken	跳过异常软件节点

让host1节点和host2节点安装net-tools软件包

[root@server ~]# ansible host1,host2 -m yum -a 'name=net-tools state=present'

使用netstat命令检测是否呗正确安装并且可以使用

[root@server ~]# ansible host1,host2 -m shell -a 'netstat -lnpt'

让host2卸载net-tools软件包

[root@server ~]# ansible host2 -m yum -a 'name=net-tools state=absent'

检测是否卸载成功

[root@server ~]# ansible host2 -m shell -a 'echo $?'

更新host1主机的所有软件包

[root@server ~]# ansible host1 -m yum -a 'name=* state=latest'

11.service模块

Ansible的service模块用于管理系统服务（如启动、停止、重启服务等）。

这个模块与特定的系统服务管理工具（如systemd、sysvinit、upstart等）兼容，能够跨不同的Linux发行版和系统管理框架工作

常用参数

name	服务的名称(必选)
state	started启动服务，stopped停止服务，restarted重启服务，reloaded重载配置
enabled	服务是否应该在系统启动时自动启动。至少需要指定state或enabled中的一个
sleep	当服务处于restarted状态时，停止与启动命令之间暂停的秒数
use	服务模块通常通过自动检测使用系统特定的模块，此设置可以强制使用特定模块。
arguments	额外的命令行参数，提供给服务管理命令。

使host1节点关闭防火墙

[root@server ~]# ansible host1 -m service -a 'name=firewalld state=stopped'

查看host1节点防火墙状态

再次启动host1节点的防火墙

12.script模块

Ansible的script模块允许你在远程主机上执行位于Ansible控制节点上的本地脚本

常用参数

free_form	直接提供脚本的路径以及可选参数
creates	指定远程运行的本地脚本的路径
removes	指定远程节点的一个文件名，文件不存在则不执行
cmd	要在远程节点上运行的本地脚本的路径
chdir	在远程节点执行脚本之前要切换到的目录路径

在server控制节点编写一个脚本

[root@server ~]# vi root.sh

#!/bin/bash

#检测当天用户是否为root用户

if [ $USER == "root" ]

then

echo "当前为root用户" > /root/test

else

echo "当前是$USER用户，不是root用户" > /root/test

让host1节点和host2节点执行该脚本文件

[root@server ~]# ansible host1,host2 -m script -a '/root/root.sh'

查看/root/test文件，检查脚本是否执行成功

[root@server ~]# ansible host1,host2 -m shell -a 'cat /root/test'

13.setup模块

Ansible的setup模块用于收集远程主机的信息，并将这些信息以facts的形式返回给Ansible控制节点。这些facts可以包括系统变量（如操作系统类型、架构、网络配置、已安装软件包等），并且在Playbook执行期间可以被其他任务使用。

常用参数

filter	用于筛选出特定的系统信息。通过指定一个或多个关键字，可以只获取与这些关键字相关的系统变量信息。
fact_path	指定自定义事实（custom facts）的路径。自定义事实是用户自己定义的关于主机的信息，除了Ansible默认收集的系统事实之外，用户可以通过在指定路径下创建文件来添加自定义的主机信息。
gather_subnet	控制setup模块收集信息的子集。默认情况下，setup模块会收集大量的系统信息，包括硬件、网络、操作系统等多个方面。使用gather_subset可以指定收集某些特定方面的信息，或者排除某些方面的信息。可能的值包括：all（全部）、min（最小集合）、hardware（硬件信息）、network（网络信息）、virtual（虚拟化信息）、ohai（类似Chef Ohai的扩展信息）、facter（使用Facter收集的信息）。

查看host1主机的内存信息

[root@server ~]# ansible host1 -m setup -a "filter='*mem*'"

检查(由于内存信息是实时更新的，所以会有所偏差)

[root@server ~]# ansible host1 -m command -a "free -m"

将查询到的信息保存

[root@server ~]# ansible host1 -m setup -a 'filter="*mem*"' --tree /opt

保存的信息存放在了server控制节点的/opt目录下

至此，Ansible的介绍和Ansible模块的基本使用就结束了，接下来会是playbook文件的编写以及后续基于ansible的实验搭建等，拜拜各位看官