ansible自动运维工具之ansible-playbook详解

一、Playbook简介

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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：

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，可以更直观的检查出语法中的错误，感兴趣可以看一下：http://www.yamllint.com/
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：

/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。