Ansible的高级用法playbook

Ansible入门

playbook工作过程

YAML特性

YAML的可读性好

YAML和脚本语言的交互性好

YAML使用实现语言的数据类型

YAML有一个一致的信息模型

YAML易于实现

YAML可以基于流来处理

YAML表达能力强，扩展性好

YAML语法简介

1. 在单一档案中，可用连续三个连字号(——)区分多个档案。另外，还有选择性的连续三个点号( ... )用来表示档案结尾

2. 次行开始正常写Playbook的内容，一般建议写明该Playbook的功能

3. 使用#号注释代码

4. 缩进必须是统一的，不能空格和tab混用

5. 缩进的级别也必须是一致的，同样的缩进代表同样的级别，程序判别配置的级别是通过缩进结合换行来实现的

6. YAML文件内容是区别大小写的，k/v的值均需大小写敏感

7. 多个k/v可同行写也可换行写，同行使用，分隔

8. v可是个字符串，也可是另一个列表

9. 一个完整的代码块功能需最少元素需包括 name 和 task

10. 一个name只能包括一个task

11. YAML文件扩展名通常为yml或yaml

YAML语法简介

List：列表，其所有元素均使用“-” 打头

示例：
    # A list of tasty fruits
    - Apple
    - Orange
    - Strawberry
    - Mango

Dictionary：字典，通常由多个key与value构成

示例：
    ---
    # An employee record
    name: Example Developer
    job: Developer
    skill: Elite

    也可以将key：value放置于{}中进行表示，用","分隔多个key：value

示例：
    ---
    # An employee record
    {name: Example Developer,job: Developer,skill: Elite}

Playbook核心元素

1. Hosts 执行的远程主机列表

2. Tasks 任务集

3. Varniables 内置变量或自定义变量在playbook中调用

4. 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

5. Handlers 和 notity 结合使用，由特定条件触发的操作，满足条件方才执行，否则不执行

6. tags 标签 指定某条任务执行，用于选择运行playbook中的部分代码。 ansible具有幂等性，因此会自动跳过没有变化的部分，即便如此，有些代码为测试其确实没有发生变化的时间依然会非常地长。此时，如果确信其没有变化，就可以通过tags跳过此些代码片断

ansible-playbook –t tagsname useradd.yml

Playbook基础组件

Hosts

playbook中的每一个play的目的都是为了让特定主机以某个指定的用户身份执行任务。 hosts用于指定要执行指定任务的主机，须事先定义在主机清单中

可以标明指定主机IP地址，也可写主机清单组名，或者使用逻辑与、逻辑或等表示特定的主机

remote_user

可用于Host和task中。也可以通过指定其通过sudo的方式在远程主机上执行任务，其可用于play全局或某任务；此外，甚至可以在sudo时使用sudo_user指定sudo时切换的用户

示例：
    - hosts: websrvs
      remote_user: root
      tasks:
        - name: test connection
          ping: 
          remote_user: magedu
          sudo: yes            # 默认sudo为root
          duso_user: wang       # sudo为wang

task列表和action

play的主体部分是task list，task list中的各任务按次序逐个在hosts中指定的所有主机上执行，即在所有主机上完成第一个任务后，再开始第二个任务

task的目的是使用指定的参数执行模块，而在模块参数中可以使用变量。模块执行是幂等的，这意味着多次执行是安全的，因为其结果均一致

每个task都应该有其name，用于playbook的执行结果输出，建议其内容能

清晰地描述任务执行步骤。如果未提供name，则action的结果将用于输出

tasks：任务列表

两种格式

(1) action: module arguments

(2) module: arguments 建议使用

注意：shell和command模块后面跟命令，而非key=value

某任务的状态在运行后为changed时，可通过“notify” 通知给相应的handlers

任务可以通过"tags“打标签，可在ansible-playbook命令上使用-t指定进行调用

示例：
    tasks：
      - name: disable selinux
        command: /sbin/setenforce 0

如果命令或脚本的退出码部位零，可以使用如下方式进行替换

示例：
    tasks:
      - name: run this command and ignore the result
        shell: /usr/bin/somecommand || /bin/true

或者使用ignore_errors来忽略错误信息

示例：
    tasks:
      - name: run this command and ignore the result
        shell: /usr/bin/somecommand
        ignore_errors: True

运行Playbook

playbook的运行方式

ansible-playbook <filename.yml> ... [options]

常见选项

--check -C 只检测可能会发生的改变，但不真正执行操作

--list-hosts 列出运行任务的主机

--list-tags 列出tag

--list-tasks 列出task

--limit 主机列表 只针对主机列表中的主机执行

-v -vv -vvv 显示过程

Playbook VS ShellScripts

#!/bin/bash
# 安装Apache
yum install --quiet -y httpd
# 复制配置文件
cp /tmp/httpd.conf /etc/httpd/conf/httpd.conf
cp/tmp/vhosts.conf /etc/httpd/conf.d/
# 启动Apache，并设置开机启动
service httpd start
chkconfig httpd on

---
- hosts: all
tasks:
- name: "安装Apache"
yum: name=httpd
- name: "复制配置文件"
copy: src=/tmp/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/
- name: "复制配置文件"
copy: src=/tmp/vhosts.conf dest=/etc/httpd/conf.cd/
- name: "启动Apache，并设置开机启动"
service: name=httpd state=started enabled=yes

handlers和notify结合使用触发条件

Handlers

是task列表，这些task与前述的task并没有本质上的不同,用于当关注的资源发生变化时，才会采取一定的操作

Notify

此action可用于在每个play的最后被触发，这样可避免多次有改变发生时每次都执行指定的操作，仅在所有的变化发生完成后一次性地执行指定操作。

在notify中列出的操作称为handler，也即notify中调用handler中定义的操作

Playbook中handlers使用

示例：
- hosts: websrvs
  remote_user: root
  tasks:
    - name: Install httpd
      yum: name=httpd state=present
    - name: Install configure file
      copy: src=files/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/
      notify: restart httpd
    - name: ensure apache is running
      service: name=httpd state=started enabled=yes
  handlers:
    - name: restart httpd
      service: name=httpd status=restarted

Playbook中tags使用

示例：httpd.yml
- hosts: websrvs
  remote_user: root
  tasks:
    - name: Install httpd
      yum: name=httpd state=present
    - name: Install configure file
      copy: src=files/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/
      tags: conf
    - name: start httpd service
      tags: service
      service: name=httpd state=started enabled=yes

[root@Ansible ~]# ansible-playbook –t conf httpd.yml

Playbook中变量的使用

变量命令

变量名仅能由字母、数字和下划线组成，且只能以字母开头

变量调用方法

1. 通过{{ variable_name }} 调用变量，且变量名前后必须有空格，有时用"{{ variable_name }}"才生效

2. ansible-playbook –e 选项指定

ansible-playbook test.yml -e "hosts=www user=magedu"

[root@Ansible ~]#ansible 192.168.36.37 -m setup | grep ansible_fqdn
        "ansible_fqdn": "test.magedu.com",

示例：var.yml
- hosts: srvs
  remote_user: root

  tasks:
    - name: create log file
      file: name=/var/log/{{ansible_fqdn}} state=touch

[root@Ansible ~]#ansible-playbook var.yml   # 执行yml脚本

[root@Ansible ~]#ansible srvs -a "ls -l /var/log/|grep test*"   # 检查生成
192.168.36.37 | CHANGED | rc=0 >>
-rw-r--r--. 1 root root      0 Apr 25 22:11 test.magedu.com

192.168.36.47 | CHANGED | rc=0 >>
-rw-r--r--. 1 root root      0 Apr 25 22:11 test.magedu.com

自定义变量示例：var.yml

---
- hosts: srvs
  remote_user: root

  tasks:
  - name: install
    yum: name={{pkname}} state=present

[root@Ansible ~]#ansible-playbook -e pkname=lrzsz var.yml

YAML文件中定义变量

示例：var.yml
---
- hosts: websrvs
  remote_user: root
  vars:
    - username: user1
    - groupname: group1
  tasks:
    - name: create group
      group: name={{ groupname }} state=present
    - name: create user
      user: name={{ username }} state=present

[root@Ansible ~]#ansible-playbook var.yml

主机变量

可以在inventory中定义主机时为其添加主机变量以便于在playbook中使用

[websrvs]
192.168.99.101 http_port=8080 hname=www1
192.168.99.102 http_port=80 hname=www2

组变量

组变量是指赋予给指定组内所有主机上的在playbook中可用的变量

[websrvs]
www1.magedu.com
www2.magedu.com
[websrvs:vars]
ntp_server=ntp.magedu.com
nfs_server=nfs.magedu.com

变量文件定义

cat vars.yml
var1: httpd
var2: nginx

cat var.yml
---
- hosts: web
  remote_user: root
  vars_files:
    - vars.yml

  tasks:
    - name: create httpd log
      file: name=/app/{{ var1 }}.log state=touch
    - name: create nginx log
      file: name=/app/{{ var2 }}.log state=touch

模板template

文本文件，嵌套有脚本（使用模板编程语言编写）

Jinja2语言，使用字面量，有下面形式

字符串：使用单引号或双引号

数字：整数，浮点数

列表：[item1, item2, ...]

元组：(item1, item2, ...)

字典：{key1:value1, key2:value2, ...}

布尔型：true/false

算术运算：+, -, *, /, //, %, **

比较操作：==, !=, >, >=, <, <=

逻辑运算：and，or，not

流表达式：For，If，When

template功能

根据模块文件动态生成对应的配置文件

1. template文件必须存放于templates目录下，且命名为 .j2 结尾

2. yaml/yml 文件需和templates目录平级，目录结构如下：

./

├── temnginx.yml

└── templates

└── nginx.conf.j2

template示例

利用tempplate同步nginx配置文件

准备templates/nginx.conf.j2文件
vim temnginx.yml
---
- hosts: websrvs
  remote_user: root

  tasks:
    - name: template config to remote hosts
      template: src=nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf

[root@Ansible ~]#ansible-playbook temnginx.yml

Playbook中template变更替换

修改文件nginx.conf.j2 下面行为

worker_processes {{ ansible_processor_vcpus }};

cat temnginx2.yml
---
- hosts: websrvs
  remote_user: root

  tasks:
    - name: template config to remote hosts
      template: src=nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf

[root@Ansible ~]#ansible-playbook temnginx2.yml

Playbook中template算数运算

示例：
vim nginx.conf.j2
worker_processes {{ ansible_processor_vcpus**2 }};
worker_processes {{ ansible_processor_vcpus+2 }};

when条件判断

条件测试

如果需要根据变量、 facts或此前任务的执行结果来做为某task执行与否的前提时要用到条件测试,通过when语句实现，在task中使用，jinja2的语法格式

when语句

在task后添加when子句即可使用条件测试；when语句支持Jinja2表达式语法

示例

示例一：
tasks:
  - name: install conf file to centos7
    template: src=nginx.conf.c7.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf
    when: ansible_distribution_major_version == "7"
  - name: install conf file to centos6
    template: src=nginx.conf.c6.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf
    when: ansible_distribution_major_version == "6"

示例二：
- hosts: websrvs
  remote_user: root

  tasks:
    - name: add group nginx
      tags: user
      user: name=nginx state=present
    - name: add user nginx
      user: name=nginx state=present group=nginx
    - name: Install Nginx
      yum: name=nginx state=present
    - name: restart Nginx
      service: name=nginx state=restarted
      when: ansible_distribution_major_version == “6”

迭代：with_items

当有需要重复性执行的任务时，可以使用迭代机制

☆ 对迭代项的引用，固定变量名为"item"

☆ 要在task中使用with_items给定要迭代的元素列表

☆ 列表格式：

字符串

字典

示例

- name: add several users
  user: name={{ item }} state=present groups=wheel
  with_items:
    - testuser1
    - testuser2

上面语句的功能等同于下面的语句：
- name: add user testuser1
  user: name=testuser1 state=present groups=wheel
- name: add user testuser2
  user: name=testuser2 state=present groups=wheel

迭代嵌套子变量

---
- hosts：websrvs
  remote_user: root

  tasks:
  - name: add some groups
    group: name={{ item }} state=present
    with_items:
      - group1
      - group2
      - group3
  - name: add some users
    user: name={{ item.name }} group={{ item.group }} state=present
    with_items:
      - { name: 'user1', group: 'group1' }
      - { name: 'user2', group: 'group2' }
      - { name: 'user3', group: 'group3' }

Playbook中template for if

{% for vhost in nginx_vhosts %}
server {
listen {{ vhost.listen | default('80 default_server') }};

{% if vhost.server_name is defined %}
server_name {{ vhost.server_name }};
{% endif %}

{% if vhost.root is defined %}
root {{ vhost.root }};
{% endif %}

{% endfor %}

示例：

// temnginx.yml
---
- hosts: mageduweb
  remote_user: root
  vars:
    nginx_vhosts:
      - web1
      - web2
      - web3

    tasks:
      - name: template config
        template: src=nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf

// templates/nginx.conf.j2
{% for vhost in nginx_vhosts %}
server {
listen {{ vhost }}
}
{% endfor %}

生成的结果：
server {
listen web1
}
server {
listen web2
}
server {
listen web3
}

Ansible中的roles

关于roles的介绍

roles能够根据层次型结构自动装在变量文件、tasks以及handlers等。要使用roles只需要在playbook中使用include指令即可。简单来讲，roles就是通过分别将变量、文件、任务、模板及处理器放置于单独的目录中，并可以便捷地include它们的一种机制。角色一般用于基于主机构建服务的场景中，但也可以是用于构建守护进程等场景中。

在某些复杂的场景中建议使用roles，代码复用度高：

1. 变更指定主机或主机组

2. 如 命名不规范维护和传承成本大

3. 某些功能需多个Playbook，通过includes即可实现

Ansible Roles目录编排

roles目录结构及其作用

每个角色，以特定的层级目录结构进行组织

roles/project/             # 项目名称，有以下子目录
            tasks/         # 定义task,role的基本元素，至少应该包含一个名为main.yml的文件；其它的文件需要在此文件中通过include进行包含
            files/         # 存放由copy或script模块等调用的文件
            vars/          # 定义变量，至少应该包含一个名为main.yml的文件；其它的文件需要在此文件中通过include进行包含
            templates/     # template模块查找所需要模板文件的目录
            handlers/      # 至少应该包含一个名为main.yml的文件；其它的文件需要在此文件中通过include进行包含
            default/       # 设定默认变量时使用此目录中的main.yml文件
            meta/          # 定义当前角色的特殊设定及其依赖关系,至少应该包含一个名为main.yml的文件，其它文件需在此文件中通过include进行包含

创建role的步骤

(1) 创建以roles命名的目录

(2) 在roles目录中分别创建以各角色名称命名的目录，如webserver等

(3) 在每个角色命名的目录中分别创建files、handlers、meta、tasks、templates和vars目录；用不到的目录可以创建为空目录，也可以不创建

(4) 在playbook文件中，调用各角色

针对nginx项目使用Roles进行编排

示例：
nginx-role.yml
roles/
└── nginx
    ├── files
    │   └── main.yml
    ├── tasks
    │   ├── groupadd.yml
    │   ├── install.yml
    │   ├── main.yml
    │   ├── restart.yml
    │   └── useradd.yml
    └── vars
        └── main.yml

playbook调用角色

调用角色方法1：

- hosts: websrvs
  remote_user: root

  roles:
    - mysql
    - memcached
    - nginx

调用角色方法2：

- hosts:
  remote_user: root

  roles:
    - mysql
    - { role: nginx, username: nginx }
        >-- 键role用于指定角色名称
        >-- 后续的k/v用于传递变量给角色

###调用角色方法3：还可基于条件测试实现角色调用

roles:
  - { role: nginx, username: nginx, when: ansible_distribution_maior_version == '7' }

示例

创建目录
[root@centos ansible]#mkdir roles/httpd/{files,tasks} -pv
mkdir: created directory ‘roles/httpd’
mkdir: created directory ‘roles/httpd/files’
mkdir: created directory ‘roles/httpd/tasks’

创建任务文件，编辑任务
[root@centos ansible]#touch roles/httpd/tasks/{install.yml,conf.yml,service.yml,main.yml,copy.yml}

[root@centos httpd]#cat tasks/install.yml
- name: install httpd
  yum: name=httpd

[root@centos httpd]#cat tasks/conf.yml
- name: config
  copy: src=httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/httpd.conf

[root@centos httpd]#cat tasks/copy.yml
- name: HTML
  copy: src=index.html dest=/var/www/html

[root@centos httpd]#cat tasks/service.yml
- name: service httpd
  service: name=httpd state=started enabled=yes

主yml文件，对yml文件进行顺序执行
[root@centos httpd]#cat tasks/main.yml
- include: install.yml
- include: conf.yml
- include: copy.yml
- include: service.yml

准备需要用到的文件
[root@centos httpd]#echo www.magedu.com > files/index.html
[root@centos httpd]#scp 192.168.36.37:/etc/httpd/conf/httpd.conf files/
httpd.conf                                                           100%   18KB   7.3MB/s   00:00

创建yml文件的主文件，调用之前创建的yml文件
[root@centos httpd]#cat role_httpd.yml
- hosts: srvs
  roles:
    - role: httpd

目录结构树
[root@centos httpd]#tree
.
├── files
│   ├── httpd.conf
│   └── index.html
├── role_httpd.yml
└── tasks
    ├── conf.yml
    ├── copy.yml
    ├── install.yml
    ├── main.yml
    └── service.yml

2 directories, 8 files

执行YAML文件，自动部署
[root@centos httpd]#ansible-playbook role_httpd.yml

PLAY [srvs] *******************************************************************************************

TASK [Gathering Facts] ********************************************************************************
ok: [192.168.36.37]
ok: [192.168.36.47]

TASK [httpd : install httpd] **************************************************************************
changed: [192.168.36.47]
changed: [192.168.36.37]

TASK [httpd : config] *********************************************************************************
ok: [192.168.36.37]
ok: [192.168.36.47]

TASK [httpd : HTML] ***********************************************************************************
ok: [192.168.36.37]
ok: [192.168.36.47]

TASK [httpd : service httpd] **************************************************************************
changed: [192.168.36.47]
changed: [192.168.36.37]

PLAY RECAP ********************************************************************************************
192.168.36.37              : ok=5    changed=2    unreachable=0    failed=0
192.168.36.47              : ok=5    changed=2    unreachable=0    failed=0