ansible自动运维工具之ansible-playbook详解

男娘i 2021-11-09 12:10 406阅读 0赞

本博文衔接上篇：[Ansible自动化运维的安装及常用模块解释][Ansible]

## 一、Playbook简介 ##

> playbook配置文件使用YAML语法，具有简洁明了、结构清晰等特点。playbook配置文件类似于shell脚本，是一个YAML格式的文件，用于保存针对特定需求的任务列表。上面介绍的ansible命令虽然可以完成各种任务，但是当配置一些复杂任务时，逐条输入就显得效率非常低下了。更有效的方案是在playbook配置文件中放置所有的任务代码，利用ansible-playbook命令执行该文件，可以实现自动化运维。YAML文件的扩展名通常为.yaml或.yml。

## 二、playbook的核心元素 ##

> playbook的核心元素包含：
> 
>  *  hosts：任务的目标主机，多个主机用冒号分隔，一般调用/etc/ansible/hosts中的分组信息。
>  *  remote\_user：远程主机上，运行此任务的默认身份为root。
>  *  tasks：任务，即定义的具体任务，由模块定义的操作列表。
>  *  handlers：触发器，类似tasks，只是在特定的条件下才会触发的任务。某任务的状态在运行后为changed时，可通过“notify”通知给相应的handlers进行触发执行。
>  *  roles：角色，将hosts剥离出去，由tasks、handlers等所组成的一种特定的结构集合。

## 三、playbook格式 ##

> playbook需要注意的事项：
> 
>  *  playbook由YMAL语言编写。YAML参考了其他多种语言，包括：XML、C语言、Python、Perl等。MAL格式是类似于JSON的文件格式，便于人理解和阅读，同时便于书写。
>  *  通过“-”来代表项，通过冒号 “ ：”来分隔键和值，整个文件以“---”开始并以“...”结束。
>  *  所有的“-”和“ : ”后面均由空格，而且要严格注意缩进和对齐，否则语法可能能会报错。
>  *  每次在执行playbook文件之前，一定要使用“-C”选项来进行预测试。该选项会执行一遍playbook文件，但不会对目标主机进行任何更改，若语法有错或目标主机缺少某个文件，都将报错提示。

**1、执行简单的playbook文件：**

[root@ansible ~]# grep -v ^# /etc/ansible/hosts | grep -v ^$              #查看hosts中的分组信息
    [web1]
    192.168.1.2
    [web2]
    192.168.1.3
    [root@ansible ~]# vim /etc/ansible/a.yml        #创建a.yml文件，写入以下内容
    ---
    - hosts: web1                   #针对web1组中的操作
      remote_user: root                    #远端执行用户身份为root
      tasks:                #任务列表
            - name: adduser                                          #任务名称
              user: name=user1 state=present          #执行user模块，创建用户
              tags:                 #创建tag标签
              - aaa                   #tag标签为aaa
            - name: addgroup             #任务名称
              group: name=root system=yes           #执行group模块，创建组
              tags:                  #创建tag标签
              - bbb                   #tag标签为bbb
    - hosts: web2                  #针对web2组中的操作
      remote_user: root              #远端执行用户身份为root
      tasks:                      #任务列表
            - name: copy file to web                #任务名称
              copy: src=/etc/passwd dest=/home            #执行copy模块，复制文件
              tags:                        #创建tag标签
              - ccc                      #tag标签为ccc
    ...

我这里编写的playbook文件如下：

![ansible自动运维工具之ansible-playbook详解][ansible_ansible-playbook]

playbook文件定义的任务需要通过ansible-playbook命令进行调用并执行，ansible-playbook命令用法如下：

[root@ansible ~]# ansible-playbook  [ option ]/etc/ansible/a.yml

其中option中的功能包括：

*  \--syntax-check：检测yaml文件的语法。
 *  \-C：预测试，不会改变目标主机的任何设置。
 *  \--list-tasks：列出yaml文件的任务列表。
 *  \--list-hosts：列出yaml文件影响的主机列表。
 *  \--list-tags：列出yaml文件中的标签。
 *  \-t TAGS：表示只执行指定标签的任务。
 *  \--skip-tags=SKIP\_TAGS：表示出了指定标签的任务，执行其他任务。
 *  \--start-at-task=START\_AT：从指定任务开始往下运行。

执行a.yml文件的示例如下：

[root@ansible ~]# ansible-playbook --syntax-check /etc/ansible/a.yml    #语法检测
    
    playbook: /etc/ansible/a.yml       #表示没有报错
    [root@ansible ~]# ansible-playbook -C /etc/ansible/a.yml         #对a.yml进行预测试
                                      .................#省略部分内容
    192.168.1.2       : ok=3    changed=1    unreachable=0    failed=0   
    192.168.1.3       : ok=2    changed=1    unreachable=0    failed=0   
    #返回结果表示没有错误，全部可以执行成功。
    [root@ansible ~]# ansible-playbook --list-hosts /etc/ansible/a.yml    #列出a.yml文件中的主机
    [root@ansible ~]# ansible-playbook --list-tasks /etc/ansible/a.yml       #列出任务
    [root@ansible ~]# ansible-playbook --list-tags /etc/ansible/a.yml            #列出标签
    [root@ansible ~]# ansible-playbook /etc/ansible/a.yml                #执行任务
    [root@ansible ~]# ssh 192.168.1.2 tail -1 /etc/passwd              #确认执行结果
    user1:x:1001:1001::/home/user1:/bin/bash
    [root@ansible ~]# ssh 192.168.1.3 ls -ld /home/passwd
    -rw-r--r--. 1 root root 2342 7月  23 16:06 /home/passwd
    #一般情况先执行“-C”命令进行预测试，没有问题后再执行.yml文件。

有一个在线的[ansible-playbook语法检测工具][ansible-playbook]，可以更直观的检查出语法中的错误，感兴趣可以看一下

**2、触发器**

> 需要触发才能执行的任务，当之前在tasks中的任务执行成功后，若希望在此基础上触发其他任务，这就需要定义handlers。例如，当通过ansible的模块对目标主机的配置文件进行修改之后，如果任务执行成功，可以触发一个触发器，在触发器中定义目标主机的服务重启操作，以便配置文件生效。handlers触发器具有如下特点：
> 
>  *  handlers是ansible提供的条件机制之一。handlers和task很类似，但是它只在被task通知的时候才会触发执行。
>  *  handlers只会在所有任务执行完成后执行。而且即使被通知了很多次，它也只会执行一次。

handlers触发器的使用示例如下：

[root@ansible ~]# ssh 192.168.1.2 netstat -anpt | grep 80                  #查询1.2主机监听的端口
    tcp6       0      0 :::80         :::*          LISTEN      94858/httpd 
    #可以看到是监听80端口，现在通过脚本改为8080端口，并使其生效。
    [root@ansible ~]# vim /etc/ansible/httpd.yml          #编辑httpd.yml文件，写入以下内容
    
    ---
    - hosts: web1
      remote_user: root
      tasks:
            - name: change port
              command: sed -i 's/Listen\ 80/Listen\ 8080/g' /etc/httpd/conf/httpd.conf
              notify:                                        #配置触发条件
                    - restart httpd server     #完成该任务后调用名为“restart httpd server”的触发器
      handlers:                                          #配置触发器
            - name: restart httpd server  #指定触发器名字，要和上面“notify”指定的触发器名字一样
              service: name=httpd state=restarted           #触发任务为重启httpd服务。
    ...
    #编写完成后，保存退出即可。
    [root@ansible ~]# ansible-playbook -C /etc/ansible/httpd.yml           #进行预测试。
    [root@ansible ~]# ansible-playbook  /etc/ansible/httpd.yml               #执行脚本。
    [root@ansible ~]# ssh 192.168.1.2 netstat -anpt | grep 8080        #远端主机已经运行8080端口
    tcp6       0      0 :::8080        :::*         LISTEN      103594/httpd

**3、角色**

将多种不同的tasks的文件集中存储在某个目录下，则该目录就是角色。角色一般存放在/etc/ansible/roles/目录下，可通过ansible的配置文件来调整默认的角色目录，/etc/ansible/roles/目录下有很多子目录，其中每一个子目录对应一个角色，每个角色也有自己的目录结构，结构如下：  
![ansible自动运维工具之ansible-playbook详解][ansible_ansible-playbook 1]

> /etc/ansible/roles/为角色集合，该目录下有自定义的各个子目录：
> 
>  *  mariadb：mysql角色。
>  *  Apache：httpd角色。
>  *  Nginx：Nginx角色。  
>     每个角色的定义，以特定的层级目录结构进行组织。以mariadb（mysql角色）为例：
>  *  files：存放由copy或script等模块调用的文件。
>  *  templates：存放template模块查找所需要的模板文件的目录，如mysql配置文件模板。
>  *  tasks：任务存放的目录。
>  *  handlers：存放相关触发执行的目录。
>  *  vars：变量存放的目录。
>  *  meta：用于存放此角色元数据。
>  *  default：默认变量存放的目录，文件中定义了此角色使用的默认变量。

上面的目录中，tasks、handlers、vars、meta、default至少应该包含一个main.yml文件，该目录下也可以有其他.yml文件，但是需要在main.yml文件中用include指令将其他.yml文件包含进来。

有了角色后，可以直接在yaml文件（playbook配置文件）中调用角色，示例如下：

---
    - hosts: web1
      remote_user: root
      roles:            
      - mysql        #调用角色名
      - httpd             #调用角色名
    ...

可以只调用一个角色，也可以调用多个角色，当定义了角色后，用ansible-playbook PALYBOOK文件执行即可。此时ansible会到角色集合的目录（/etc/ansible/roles）去找mysql和httpd目录，然后依次运行mysql和httpd目录下的所有代码。

下面来个安装及配置mariadb数据库的实例：

> 需求分析：
> 
>  *  要求被管理主机上自动安装mariadb，安装完成后上传提前准备好的配置文件至远端主机，重启服务，然后新建testdb数据库，并允许test用户对其拥有所有权限。
>  *  被管理主机配置yum仓库，自行配置，若被管理端可以连接互联网，那么直接将yum仓库指向互联网即可。

开始在ansible服务器上实施：

[root@ansible /]# mkdir -pv /etc/ansible/roles/mariadb/{files,tasks,handlers}
    mkdir: 已创建目录 "/etc/ansible/roles/mariadb"
    mkdir: 已创建目录 "/etc/ansible/roles/mariadb/files"
    mkdir: 已创建目录 "/etc/ansible/roles/mariadb/tasks"
    mkdir: 已创建目录 "/etc/ansible/roles/mariadb/handlers"
    [root@ansible /]# cd /etc/ansible/roles/mariadb/tasks/       #切换至指定目录
    [root@ansible tasks]# ls
    [root@ansible tasks]# vim main.yml                     #编写main.yml文件
    ---
    - name: install mariadb
      yum: name=mariadb-server state=present
    - name: move config file
      shell: "[ -e /etc/my.cnf ] && mv /etc/my.cnf /etc/my.cnf.bak"
    - name: provide a new config file
      copy: src=my.cnf dest=/etc/my.cnf
    - name: reload mariadb
      shell: systemctl restart mariadb
    - name: create database testdb
      shell: mysql -u root -e "create database testdb;grant all on testdb.* to 'test'@'192.168.1.%' identified by 'test123';flush privileges;"
      notify:
      - restart mariadb
    ...
    #编写完毕，保存退出即可。
    [root@ansible tasks]# cd ../handlers/            #切换至触发器目录
    [root@ansible handlers]# vim main.yml              #编写main.yml文件，写入以下内容
    ---
    - name: restart mariadb
      service: name=mariadb state=restarted
    ...
    #编写完毕，保存退出即可。
    [root@ansible handlers]# cd ../files     #进入mariadb角色文件夹的files
    [root@ansible files]# pwd
    /etc/ansible/roles/mariadb/files
    [root@ansible files]# ls            #准备好配置好的mysql数据库配置文件，需要分发到远程主机的
    my.cnf
    [root@ansible files]# cd /etc/ansible/
    [root@ansible ansible]# vim mariadb.yml         #编写.yml文件
    ---
    - hosts: web
      remote_user: root
      roles:
      - mariadb
    ...
    ##编写完毕，保存退出即可。
    [root@ansible ansible]# ansible-playbook -C mariadb.yml          #进行预检测
                                      ........................          #省略部分内容
    PLAY RECAP ***************************************************************************
    192.168.1.2                : ok=3    changed=1    unreachable=0    failed=0 
    #返回结果表示没问题
    [root@ansible ansible]# ansible-playbook mariadb.yml           #执行安装

待安装完成后，在远端主机上查看是否已经创建了testdb数据库，并测试以test用户登录，自行测试吧。

[Ansible]: https://blog.51cto.com/14154700/2422724
[ansible_ansible-playbook]: https://s1.51cto.com/images/blog/201907/23/90de73d9df0ba923ec3d9b1c6455353f.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[ansible-playbook]: http://www.yamllint.com/
[ansible_ansible-playbook 1]: https://s1.51cto.com/images/blog/201907/23/df8c0c3cc01e44ce6040f6621fc6aea6.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=