Ansible自动化运维工具 playbook 剧本

一、Playbooks

1. playbooks 介绍

Playbooks（剧本）是一种用于定义自动化任务的文件，通常与诸如Ansible等工具相关联。它们以YAML格式编写，包含了一系列有组织的任务，这些任务可以在远程计算机上执行。一个Playbook通常包含多个”Plays”（执行步骤），每个”Play”又包含多个”Tasks”（任务）。每个任务指定要执行的操作，例如安装软件包、复制文件或重新启动服务。通过Playbooks，用户能够自动化复杂和重复性的任务，确保在多台服务器或设备上实现一致且可靠的执行。理想情况下，Playbooks及其任务是幂等的，这意味着多次运行它们产生的结果与运行一次时相同。这对于确保可预测和安全的自动化至关重要。总的来说，Playbooks是简化IT运营、减少人为错误并保持基础架构一致性的强大工具。

2. playbooks 特点

• playbook 剧本是由一个或多个”play”组成的列表

• play的主要功能在于将预定义的一组主机，装扮成事先通过ansible中的task定义好的角色。Task实际是调用ansible的一个module，将多个play组织在一个playbook中，即可以让它们联合起来，按事先编排的机制执行预定义的动作

• Playbook 文件是采用YAML语言编写的

3. playbooks 本身由以下各部分组成

（1）Tasks：任务，即通过 task 调用 ansible 的模板将多个操作组织在一个 playbook 中运行

（2）Variables：变量

（3）Templates：模板，可替换模板文件中的变量并实现一些简单逻辑的文件

（4）Handlers：处理器，当changed状态条件满足时，（notify）触发执行的操作

（5）Roles：角色

二、Playbooks 示例

1. 通过 palybooks 完成 httpd 的安装

vim test1.yaml
---     #yaml文件以---开头，以表明这是一个yaml文件，可省略
- name: test     #定义一个play的名称，可省略
  gather_facts: false    #设置不进行facts信息收集，这可以加快执行速度，可省略
  hosts: webservers    #指定要执行任务的被管理主机组，如多个主机组用冒号分隔
  remote_user: root    #指定被管理主机上执行任务的用户
  tasks:     #定义任务列表，任务列表中的各任务按次序逐个在hosts中指定的主机上执行
   - name: test ping    #自定义任务名称
     ping:     #使用 module: [options] 格式来定义一个任务
   - name: disable selinux
     command: '/sbin/setenforce 0'    #command模块和shell模块无需使用key=value格式
     ignore_errors: True     #如执行命令的返回值不为0，就会报错，tasks停止，可使用ignore_errors忽略失败的任务
   - name: disable firewalld
     service: name=firewalld state=stopped    #使用 module: options 格式来定义任务，option使用key=value格式
   - name: install httpd
     yum: name=httpd state=latest
   - name: install configuration file for httpd
     copy: src=/opt/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/httpd.conf    #这里需要一个事先准备好的/opt/httpd.conf文件
     notify: "restart httpd"    #如以上操作后为changed的状态时，会通过notify指定的名称触发对应名称的handlers操作
   - name: start httpd service
     service: enabled=true name=httpd state=started
  handlers:     #handlers中定义的就是任务，此处handlers中的任务使用的是service模块
   - name: restart httpd    #notify和handlers中任务的名称必须一致
     service: name=httpd state=restarted
##Ansible在执行完某个任务之后并不会立即去执行对应的handler，而是在当前play中所有普通任务都执行完后再去执行handler，这样的好处是可以多次触发notify，但最后只执行一次对应的handler，从而避免多次重启。

运行playbook

//运行playbook
ansible-playbook test1.yaml
//补充参数：
-k（–ask-pass）：用来交互输入ssh密码
-K（-ask-become-pass）：用来交互输入sudo密码
-u：指定用户
ansible-playbook test1.yaml --syntax-check    #检查yaml文件的语法是否正确
ansible-playbook test1.yaml --list-task       #检查tasks任务
ansible-playbook test1.yaml --list-hosts      #检查生效的主机
ansible-playbook test1.yaml --start-at-task='install httpd'     #指定从某个task开始运行

2. Vars 定义、引用变量

---
- name: test2
  hosts: webservers
  remote_user: root
  vars:                 #定义变量
   - groupname: mysql   #格式为 key: value
   - username: nginx
  tasks:
   - name: create group
     group: name={{groupname}} system=yes gid=306    #使用 {{key}} 引用变量的值
   - name: create user
     user: name={{username}} uid=306 group={{groupname}} 

3. when 条件判断

在Ansible中，提供的唯一一个通用的条件判断是when指令，当when指令的值为true时，则该任务执行，否则不执行该任务。

#when一个比较常见的应用场景是实现跳过某个主机不执行任务或者只有满足条件的主机执行任务
vim test3.yaml
---
- hosts: all
  remote_user: root
  tasks:
   - name: when 
     service: name=httpd state=stopped
     when: ansible_default_ipv4.address == "172.168.1.12"      #when指令中的变量名不需要手动加上 {{}}
或 
     when: inventory_hostname == ""
	
ansible-playbook test3.yaml

4. 迭代

Ansible提供了很多种循环结构，一般都命名为with_items，作用等同于 loop 循环。

vim test4.yaml
---
- name: test4
  hosts: dbservers
  gather_facts: false
  tasks: 
    - name: create directories
      file:
        path: "{{item}}"
        state: directory
      with_items:          #等同于 loop:
        - /tmp/test1
        - /tmp/test2
    - name: create file
      file: 
        path: "{{item}}" 
        state: touch
      with_items:
        - /tmp/test1/1.txt
        - /tmp/test2/2.txt

ansible-playbook test4.yaml

5. Templates 模块

Jinja是基于Python的模板引擎。Template类是Jinja的一个重要组件，可以看作是一个编译过的模板文件，用来产生目标文本，传递Python的变量给模板去替换模板中的标记。

5.1 先准备一个以 .j2 为后缀的 template 模板文件，设置引用的变量

cp /etc/httpd/conf/httpd.conf /opt/httpd.conf.j2

vim /opt/httpd.conf.j2
Listen {{http_port}}				#42行，修改
ServerName {{server_name}}			#95行，修改
DocumentRoot "{{root_dir}}"          #119行，修改

5.2 修改主机清单文件，使用主机变量定义一个变量名相同，而值不同的变量

vim /etc/ansible/hosts       
[webservers]
172.168.1.12 http_port=172.168.1.12:80 server_name=www.a.com:80 root_dir=/etc/httpd/htdocs

[dbservers]
172.168.1.13 http_port=172.168.1.13:80 server_name=www.b.com:80 root_dir=/etc/httpd/htdocs

5.3 编写 playbook

vim apache.yaml
---
- hosts: all
  remote_user: root
  vars:
    - package: httpd
    - service: httpd
  tasks:
    - name: install httpd package
      yum: name={{package}} state=latest
    - name: install configure file
      template: src=/opt/httpd.conf.j2 dest=/etc/httpd/conf/httpd.conf     #使用template模板
      notify:
        - restart httpd
    - name: start httpd server
      service: name={{service}} enabled=true state=started
  handlers:
    - name: restart httpd
      service: name={{service}} state=restarted

ansible-playbook apache.yaml

6. tags 模块

可以在一个playbook中为某个或某些任务定义“标签”，在执行此playbook时通过ansible-playbook命令使用–tags选项能实现仅运行指定的tasks。
playbook还提供了一个特殊的tags为always。作用就是当使用always当tags的task时，无论执行哪一个tags时，定义有always的tags都会执行。

vim webhosts.yaml
---
- hosts: webservers
  remote_user: root
  tasks:
    - name: Copy hosts file
      copy: src=/etc/hosts dest=/opt/hosts
      tags:
      - only     
#自定义标签名，可以在执行yaml文件时使用 --tag="tags1"只执行此任务，always标签任务除外
    - name: touch file
      file: path=/opt/testhost state=touch
	  tags:
	  - always    #表示始终要运行的代码

ansible-playbook webhosts.yaml --tags="only"

7. Roles 模块

Ansible为了层次化、结构化地组织Playbook，使用了角色（roles），roles可以根据层次型结构自动装载变量文件、task以及handlers等。简单来讲，roles就是通过分别将变量、文件、任务、模块及处理器放置于单独的目录中，并可以便捷地include它们。roles一般用于基于主机构建服务的场景中，但也可以用于构建守护进程等场景中。

简述 ansible 角色：

数据中心有各种不同类型的主机。如web服务器、数据库服务器，基于开发环境的服务器。随着时间的推移，具有处理所有这些情况的任务和人员的Ansible playbook将变得庞大而复杂。

• 角色允许将复杂的剧本组织成独立的、更小的剧本和文件，
• 角色提供了一种从外部文件加载任务、处理程序和变量的方法，
• 角色也可关联和引用静态的文件和模板。
• 角色可以编写成满足普通用途需求，并且能被重复利用。
• 定义角色的文件具有特定的名称，并以严格的目录结构进行组织。

roles 内各目录含义解释

• files

用来存放由 copy 模块或 script 模块调用的文件。

• templates

用来存放 jinjia2 模板，template 模块会自动在此目录中寻找 jinjia2 模板文件。

• tasks

此目录应当包含一个 main.yml 文件，用于定义此角色的任务列表，此文件可以使用 include 包含其它的位于此目录的 task 文件。

• handlers

此目录应当包含一个 main.yml 文件，用于定义此角色中触发条件时执行的动作。

• vars

此目录应当包含一个 main.yml 文件，用于定义此角色用到的变量。

• defaults

此目录应当包含一个 main.yml 文件，用于为当前角色设定默认变量。

• meta

此目录应当包含一个 main.yml 文件，用于定义此角色的特殊设定及其依赖关系。

在一个 playbook 中使用 roles 的步骤： 

#在一个 playbook 中使用 roles 的步骤：
（1）创建以 roles 命名的目录
mkdir /etc/ansible/roles/ -p    #yum装完默认就有

（2）创建全局变量目录（可选）
mkdir /etc/ansible/group_vars/ -p
touch /etc/ansible/group_vars/all     #文件名自己定义，引用的时候注意

（3）在 roles 目录中分别创建以各角色名称命令的目录，如 httpd、mysql
mkdir /etc/ansible/roles/httpd
mkdir /etc/ansible/roles/mysql

（4）在每个角色命令的目录中分别创建files、handlers、tasks、templates、meta、defaults和vars目录，用不到的目录可以创建为空目录，也可以不创建
mkdir /etc/ansible/roles/httpd/{files,templates,tasks,handlers,vars,defaults,meta}
mkdir /etc/ansible/roles/mysql/{files,templates,tasks,handlers,vars,defaults,meta}

（5）在每个角色的 handlers、tasks、meta、defaults、vars 目录下创建 main.yml 文件，千万不能自定义文件名
touch /etc/ansible/roles/httpd/{defaults,vars,tasks,meta,handlers}/main.yml
touch /etc/ansible/roles/mysql/{defaults,vars,tasks,meta,handlers}/main.yml

（6）修改 site.yml 文件，针对不同主机去调用不同的角色
vim /etc/ansible/site.yml
---
- hosts: webservers
  remote_user: root
  roles:
     - httpd
- hosts: dbservers
  remote_user: root
  roles:
     - mysql
	 
（7）运行 ansible-playbook
cd /etc/ansible
ansible-playbook site.yml

8. 搭建 LAMP

mkdir /etc/ansible/roles/httpd/{files,templates,tasks,handlers,vars,defaults,meta} -p
mkdir /etc/ansible/roles/mysql/{files,templates,tasks,handlers,vars,defaults,meta} -p
mkdir /etc/ansible/roles/php/{files,templates,tasks,handlers,vars,defaults,meta} -p

touch /etc/ansible/roles/httpd/{defaults,vars,tasks,meta,handlers}/main.yml
touch /etc/ansible/roles/mysql/{defaults,vars,tasks,meta,handlers}/main.yml
touch /etc/ansible/roles/php/{defaults,vars,tasks,meta,handlers}/main.yml

------编写httpd模块------
写一个简单的tasks/main.yml
vim /etc/ansible/roles/httpd/tasks/main.yml
- name: install apache
  yum: name={{pkg}} state=latest
- name: start apache
  service: enabled=true name={{svc}} state=started
 
//定义变量：可以定义在全局变量中，也可以定义在roles角色变量中，一般定义在角色变量中
vim /etc/ansible/roles/httpd/vars/main.yml
pkg: httpd
svc: httpd

-------编写mysql模块-------
vim /etc/ansible/roles/mysql/tasks/main.yml
- name: install mysql
  yum: name={{pkg}} state=latest
- name: start mysql
  service: enabled=true name={{svc}} state=started
  
vim /etc/ansible/roles/mysql/vars/main.yml
pkg:
  - mariadb
  - mariadb-server
svc: mariadb

-------编写php模块-----
vim /etc/ansible/roles/php/tasks/main.yml
- name: install php
  yum: name={{pkg}} state=latest
- name: start php-fpm
  service: enabled=true name={{svc}} state=started

vim /etc/ansible/roles/php/vars/main.yml
pkg:
  - php
  - php-fpm
svc: php-fpm

-----编写roles示例-----
vim /etc/ansible/site.yml
---
- hosts: webservers
  remote_user: root
  roles:
   - httpd
   - mysql
   - php


cd /etc/ansible
ansible-playbook site.yml

编写 httpd 模块

写一个简单的tasks/main.yml
vim /etc/ansible/roles/httpd/tasks/main.yml
- name: install apache
  yum: name={{pkg}} state=latest
- name: start apache
  service: enabled=true name={{svc}} state=started
 
//定义变量：可以定义在全局变量中，也可以定义在roles角色变量中，一般定义在角色变量中
vim /etc/ansible/roles/httpd/vars/main.yml
pkg: httpd
svc: httpd

编写 mysql 模块

vim /etc/ansible/roles/mysql/tasks/main.yml
- name: install mysql
  yum: name={{pkg}} state=latest
- name: start mysql
  service: enabled=true name={{svc}} state=started
  
vim /etc/ansible/roles/mysql/vars/main.yml
pkg:
  - mariadb
  - mariadb-server
svc: mariadb

编写 php 模块

vim /etc/ansible/roles/php/tasks/main.yml
- name: install php
  yum: name={{pkg}} state=latest
- name: start php-fpm
  service: enabled=true name={{svc}} state=started

vim /etc/ansible/roles/php/vars/main.yml
pkg:
  - php
  - php-fpm
svc: php-fpm

编写 roles 示例

vim /etc/ansible/site.yml
---
- hosts: webservers
  remote_user: root
  roles:
   - httpd
   - mysql
   - php

 运行测试

cd /etc/ansible
ansible-playbook site.yml