自动化运维工具之ansible

运维工具常见的工作模式：
1、agent模式: 基于ssl实现。代理，工作在被监控端。像puppet。
2、agentless模式: 基于ssh服务实现工作在被监控端。监控端是ssh的客户端。

名词解释：
幂等性：不会重复执行，相同的指令。（例如：不会重复安装软件）
期望状态：只需要告诉被监控端的期望状态

安装软件
yum install ansible -y # 对应的软件在 epel 仓库中，也可自己手动编译
#源码地址： https://pypi.python.org/packages/source/a/ansible/ansible-1.5.tar.gz

2、定义Host Inventory
# vim /etc/ansible/hosts
[webhosts]
172.16.10.22 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_pass=guoting
172.16.10.33 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_pass=guoting
解释：
#ansible_ssh_user=root 是ssh登陆用户
#ansible_ssh_pass=guoting 是ssh登陆密码

3、测试各个模块
# 注意每个模块的用法可以使用 ansible-doc MOD 来查看，例如：ansible-doc copy

ansible命令最常用的用法：
ansible <Host-partten> -m MOE -a ‘MOD_ARV‘
所支持的模块可以使用ansible-doc -l来查看

######/etc/ansible/hosts
[webhosts]
172.16.10.22 
172.16.10.33

YAML是一个可读性高的用来表达资料序列的格式。YAML参考了其他多种语言，包括：XML、C语言、Python、Perl以及电子邮件格式RFC2822等。
Clark Evans在2001年在首次发表了这种语言，另外Ingy d?t Net与Oren Ben-Kiki也是这语言的共同设计者。
YAML Ain‘t Markup Language，即YAML不是XML。不过，在开发的这种语言时，YAML的意思其实是："Yet Another Markup Language"（仍是一种标记语言）。其特性：
    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

更多的内容及规范参见http://www.yaml.org。

##########################YAML语法

YAML的语法和其他高阶语言类似，并且可以简单表达清单、散列表、标量等数据结构。其结构（Structure）通过空格来展示，序列（Sequence）里的项用"-"来代表，
Map里的键值对用":"分隔。YAML文件扩展名通常为.yaml或者.yml。下面是一个示例。

name: John Smith
age: 41
gender: Male
spouse:
    name: Jane Smith
    age: 37
    gender: Female
children:
    -   name: Jimmy Smith
        age: 17
        gender: Male
    -   name: Jenny Smith
        age 13
        gender: Female

YAML 2 个重要的结构组成部分：list和directory
################################# list

列表的所有元素均使用“-”打头，例如：
# A list of tasty fruits
- Apple
- Orange
- Strawberry
- Mango

##############################dictionary

字典通过key与valuef进行标识，例如：
---
# An employee record
name: Example Developer
job: Developer
skill: Elite

也可以将key:value放置于{}中进行表示，例如：
---
# An employee record
{name: Example Developer, job: Developer, skill: Elite}

多个映射关系组成一个字典，一个列表可以包含多个字典。

################################## 变量命名
变量名仅能由字母、数字和下划线组成，且只能以字母开头。

################################## facts
facts是由正在通信的远程目标主机发回的信息，这些信息被保存在ansible变量中。要获取指定的远程主机所支持的所有facts，可使用如下命令进行：
# ansible hostname -m setup 这个命令可以获得被监控端主机的各种信息，将这些信息得到后保存到变量中。

################################ 自定义变量
在 yaml 中可以使用vars关键字来定义变量：
vars:
  var_name: value

############################# 变量的引用
{{ var_name }}


########################### 特殊的变量，迭代
当有需要重复性执行的任务时，可以使用迭代机制。其使用格式为将需要迭代的内容定义为item变量引用，并通过with_items语句来指明迭代的元素列表即可。

#######################################示例：
例如：在被控端添加 2 个用户

方式1：一般做法
- name: add user testuser1
  user: name=testuser1 state=present groups=wheel
- name: add user testuser2
  user: name=testuser2 state=present groups=wheel

方式1：使用变量方式
- name: add several users
  vars:
   user1: testuser1
   user2: testuser2
  user: name={{ user1 }} state=present groups=wheel
  user: name={{ user2 }} state=present groups=wheel
 
方式2：使用迭代方式
- name: add several users
  user: name={{ item }} state=present groups=wheel
  with_items:
     - testuser1
     - testuser2
事实上，with_items中可以使用元素还可为hashes，例如：

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

inventory文件遵循INI文件风格，中括号中的字符为组名。可以将同一个主机同时归并到多个不同的组中；
此外，当如若目标主机使用了非默认的SSH端口，还可以在主机名称之后使用冒号加端口号来标明。

[webservers]
www1.magedu.com:2222
www2.magedu.com
[dbservers]
db1.magedu.com
db2.magedu.com
 db3.magedu.com

如果主机名称遵循相似的命名模式，还可以使用列表的方式标识各主机，例如：
[webservers]
www[01:50].example.com
[databases]
db-[a:f].example.com

#################### 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。例如：
[webservers]
www1.magedu.com http_port=80 maxRequestsPerChild=808
www2.magedu.com http_port=303 maxRequestsPerChild=909

################### 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。例如：

[webservers]
www1.magedu.com
www2.magedu.com

[webservers:vars]
ntp_server=ntp.magedu.com
nfs_server=nfs.magedu.com

################## 组嵌套
inventory中，组还可以包含其它的组，并且也可以向组中的主机指定变量。不过，这些变量只能在ansible-playbook中使用，而ansible不支持。例如：

[apache]
httpd1.magedu.com
httpd2.magedu.com

[nginx]
ngx1.magedu.com
ngx2.magedu.com

[webservers:children]
apache
nginx

[webservers:vars]
ntp_server=ntp.magedu.com

######################### inventory参数

ansible基于ssh连接inventory中指定的远程主机时，还可以通过参数指定其交互方式；常用的参数如下所示：

ansible_ssh_host  # 要连接的主机名
ansible_ssh_port  # 端口号，默认是22
ansible_ssh_user  # ssh连接时默认使用的用户名
ansible_ssh_pass  # ssh连接时的密码
ansible_sudo_pass # 使用sudo连接用户是的密码
ansible_ssh_private_key_file # 秘钥文件，如果不想使用ssh-agent管理时，可以使用此选项
ansible_shell_type # shell的类型，默认sh
############################################################################################

ansible的循环机制还有更多的高级功能，具体请参见官方文档（http://docs.ansible.com/playbooks_loops.html）。

playbook是由一个或多个“play”组成的列表。play的主要功能在于将事先归并为一组的主机装扮成事先通过ansible中的task定义好的角色。从根本上来讲，
所谓task无非是调用ansible的一个module。将多个play组织在一个playbook中，即可以让它们联同起来按事先编排的机制同唱一台大戏。

###########################playbook基础组件

1、Hosts和Users

playbook中的每一个play的目的都是为了让某个或某些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，其可以是一个或多个由冒号分隔主机组。
remote_user则用于指定远程主机上的执行任务的用户。

不过，remote_user也可用于各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。

- hosts: webnodes
  remote_user: mageedu
  tasks:
  - name: test connection
    ping:
    remote_user: mageedu
    sudo: yes

2、任务列表和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。
在运行自下而下某playbook时，如果中途发生错误，所有已执行任务都将回滚，因此，在更正playbook后重新执行一次即可。
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，建议其内容尽可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。

定义task的可以使用“action: module options”或“module: options”的格式，推荐使用后者以实现向后兼容。
如果action一行的内容过多，也中使用在行首使用几个空白字符进行换行。
        
tasks:
- name: make sure apache is running
  service: name=httpd state=running

在众多模块中，只有command和shell模块仅需要给定一个列表而无需使用“key=value”格式，例如：
tasks:
- name: disable selinux
  command: /sbin/setenforce 0

如果命令或脚本的退出码不为零，可以使用如下方式替代：
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：
tasks:
- name: run this command and ignore the result
  shell: /usr/bin/somecommand
  ignore_errors: True    
    
3、handlers
    
用于当关注的资源发生变化时采取一定的操作。

“notify”这个action可用于在每个play的最后被触发，这样可以避免多次有改变发生时每次都执行指定的操作，取而代之，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。

- name: template configuration file
  template: src=template.j2 dest=/etc/foo.conf
  notify:
   - restart memcached
   - restart apache    

handler是task列表，这些task与前述的task并没有本质上的不同。

handlers:
 - name: restart memcached
   service:  name=memcached state=restarted
- name: restart apache
   service: name=apache state=restarted

tags用于让用户选择运行或路过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。

示例：基于playbooks实现web服务的部署

1、提供好Inventory文件
# /etc/ansible/hosts，基于秘钥认证
[webhosts]
172.16.10.22
172.16.10.33

2、编辑 palybooks 剧本
# vim  /root/web.yaml
- name: web service
  remote_user: root
  hosts: webhosts
  vars:
    packages: httpd
  tasks:
    - name: install httpd
      yum: name={{ packages }} state=present
      tags: install
    - name: configuration httpd
      copy: src=/root/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/httpd.conf
      tags: conf
      notify:
        - restart httpd
    - name: service httpd start
      service: name=httpd enabled=no state=started
      tags: start
    - name: add centos and hadoop user
      user: name={{ item }} state=absent
      tags: adduser
      with_items:
        - centos
        - hadoop
  handlers:
        - name: restart httpd
          service: name=httpd state=restarted

3、准备好配置文件
 将web的配置放到指定目录 src=/root/httpd.conf

4、开始部署
ansible-playbooks /root/web.yml