Ansible 的 Playbook

本文主要是介绍Ansible 的 Playbook，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

一、playbook 概述

1.什么是playbook

PlayBook即"剧本"，"兵书"之意，PlayBook是由以下部分组成的

play(host): 定义的是主机的角色。（主角还是配角）
Book(task): 定义的是具体执行的任务。（角色的台词和动作）
playbook: 由一个或多个play（角色）组成，一个play（角色）可以包含多个task（台词，动作）。

简单理解为: 使用很多不同的模块指定主机完成一系列动作

在Ansible中"剧本文件"是以yml结尾的文件。
在SaltStack中"剧本文件"是以sls结尾的文件。
但是语法，使用的都是yaml语法

2.playbook的组成

playbooks是一个不同于使用Ansible命令行执行方式的模式，其功能更强大灵活。简单来说，playbook是一个非常简单的配置管理和多主机部署系统，不同于任何已经存在的模式，可作为一个适合部署复杂应用程序的基础。Playbook可以定制配置，可以按照指定的操作步骤有序执行，支持同步和异步方式。值得注意的是playbook是通过YAML格式来进行描述定义的。

[root@m01 ~]# vim touch.yml 
- hosts: web_group          #定义要执行动作的主机或主机组
  remote_user: root         #定义远端操作的用户
  vars:                #开始定义变量
    file_name: lhd      #变量：变量的值
  tasks:              #指定主机的动作
    - name: Touch New File     #动作的注释
      shell: touch /tmp/{{ file_name }}    #使用shell模块执行动作
      
#模拟执行
[root@m01 ~]# ansible-playbook -C touch.yml

#验证语法
[root@m01 ~]# ansible-playbook --syntax-check touch.yml
#注意：只能验证语法，验证不了逻辑

playbook命令

格式

ansible-playbook <filename.yml> ... [options]Copy to clipboardErrorCopied

常见选项

--syntax-check      #语法检查
-C --check                     #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
--tags                     # 只run 一个tag
--skip-tags        # 跳过某个task
--limit 主机列表    #只针对主机列表中的特定主机执行
-v -vv  -vvv    #显示过程Copy to clipboardErrorCopied

3.PlayBook与ad-hoc

特点	PlayBook	ad-hoc
完整性	√	✘
持久性	√	✘
执行效率	低	高
变量	支持	不支持
耦合度	低	高

1.PlayBook功能比ad-hoc更全，是对ad-hoc的一种编排.
2.PlayBook能很好的控制先后执行顺序，以及依赖关系.
3.PlayBook语法展现更加的直观.
4.playbook可以持久使用，ad-hoc无法持久使用.

4. yaml 语法结构

playbook使用yml标记语言，这是一种标记语言，这种标记语言在文件的最开始需要使用三个“-”来说明文件开始，然后使用缩进来说明代码块的范围。下面通过一个简易的实例，来说明playbook的语法。

YAML 官方网站：http://www.yaml.org

语法	描述
缩进	YAML使用固定的缩进风格表示层级结构,每个缩进由两个空格组成, 不能使用TAB
冒号	以冒号结尾的除外,其他所有冒号后面所有必须有空格
短横线	表示列表项,使用一个短横杠加一个空格,多个项使用同样的缩进级别作为同一列表

[root@m01 ~]# vim yufa.yaml
---                             #标记文件的开始
- hosts: webservers             #指定该playbook在哪个服务器上执行
  vars:                         #表示下面是定义的变量，
    http_port: 80               #变量的形式，key: value，这里http_port是变量名，80是值
    max_clients: 200
  remote_user: root             #指定远程的用户名，这里缩进和vars保持了一致，说明变量的代码块已经结束。
  tasks:                        #下面构成playbook的tasks，每个task都有 - name: 开始，name指定该任务的名称。
  - name: ensure apache is at the latest version  #指定该任务的名称。
    yum: pkg=httpd state=latest                   #yum说明要是用的模板名称，后面指定对应的参数，这两行结合起来就相当于一个shell命令。
  - name: write the apache config file            #每个task之间可以使用空行来做区分。
    template: src=/srv/httpd.j2 dest=/etc/httpd.conf #需要说明的是缩进的意义和python中缩进的意义是一样，是来区分代码块的。
 
 # 检查语法
[root@m01 ~]# ansible-playbook -C yufa.yaml

yaml语言特性

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

在单一文件第一行，用连续三个连字号"-" 开始，还有选择性的连续三个点号( ... )用来表示文件的结尾
次行开始正常写Playbook的内容，一般建议写明该Playbook的功能
使用#号注释代码
缩进必须是统一的，不能空格和tab混用
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
YAML文件内容是区别大小写的，key/value的值均需大小写敏感
多个key/value可同行写也可换行写，同行使用，分隔
key后面冒号要加一个空格比如: key: value
value可是个字符串，也可是另一个列表
YAML文件扩展名通常为yml或yaml

支持的数据类型

YAML 支持以下常用几种数据类型：

标量：单个的、不可再分的值 ;不可在分的量。包括字符串，布尔值，整数，浮点数，Null，时间，日期。ey对应value
对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hashes） / 字典（dictionary）
数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表（list）

三种常见的数据格式

XML：Extensible Markup Language，可扩展标记语言，可用于数据交换和配置
JSON：JavaScript Object Notation, JavaScript 对象表记法，主要用来数据交换或配置，不支持注释
YAML：YAML Ain't Markup Language YAML 不是一种标记语言，主要用来配置，大小写敏感，不支持tab

可以用工具互相转换，参考网站：

https://www.json2yaml.com/

http://www.bejson.com/json/json2yaml/

playbook核心组件

一个playbook 中由列表组成,其中所用到的常见组件类型如下:

Hosts 执行的远程主机列表

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。
one.example.com
one.example.com:two.example.com
192.168.1.50
192.168.1.*
public:private     #或者，两个组的并集
public:&private   #与，两个组的交集
public:!private  #在public组，但不在private组Copy to clipboardErrorCopied
案例
- hosts: public:!private

Tasks 任务集,由多个task的元素组成的列表实现,每个task是一个字典,一个完整的代码块功能需最少元素需包括 name 和 task,一个name只能包括一个task
Variables 内置变量或自定义变量在playbook中调用
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
Handlers 和 notify 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
handler用来执行某些条件下的任务，比如当配置文件发生变化的时候，通过notify触发handler去重启服务。
在saltstack中也有类似的触发器，写法相对Ansible简单，只需要watch，配置文件即可。

触发器使用注意事项:

1.无论多少个task通知了相同的handlers，handlers仅会在所有tasks结束后运行一次。

2.Handlers只有在其所在的任务被执行时，才会被运行；如果一个任务中定义了notify调用Handlers，但是由于条件判断等原因，该任务未被执行，那么Handlers同样不会被执行。

3.Handlers只会在每一个play的末尾运行一次；如果想在一个playbook中间运行Handlers，则需要使用meta模块来实现。例如： -meta: flush_handlers。

4.如果一个play在运行到调用Handlers的语句之前失败了，那么这个Handlers将不会被执行。我们可以使用meta模块的--force-handlers选项来强制执行Handlers，即使Handlers所在的play中途运行失败也能执行。

5.不能使用handlers替代tasks
```
[root@m01 ~]# cat nginx.yml 
- hosts: nginx
remote_user: root
gather_facts: no
tasks:
   - name: Install httpd
   yum: name=httpd state=present
   - name: Install configure file
   copy: src=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 state=restarted
```
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
在playbook文件中，可以利用tags组件，为特定 task 指定标签，当在执行playbook时，可以只执行特定tags的task,而非整个playbook文件。

打标签的方式:

1.对一个task打一个标签
2.对一个task打多个标签
3.对多个task打一个标签
```
- hosts: public 
remote_user: root
gather_facts: no

tasks:
    - name: Install httpd
   yum: name=httpd state=present
   tags: install
    - name: Install configure file
   copy: src=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 state=restarted

ansible-playbook –t install httpd.yml
```

Ansible facts
是在被管理主机上通过Ansible自动采集发现的变量。facts包含每台特定的主机信息。比如：被控端的主机名、IP地址、系统版本、CPU数量、内存状态、磁盘状态等等。
1.通过facts缓存检查CPU，来生成对应的nginx配置文件
2.通过facts缓存检查主机名，生成不同的redis配置文件
3.通过facts缓存检索物理机的内存大小来生成不通的mysql配置文件

综上所述的Ansible facts类似于saltstack中的grains对于做自动化的小伙伴是非常有用滴。

#关闭facts缓存
[root@m01 ~]# vim facts.yml
- hosts: web_group
  gather_facts: no   #关闭信息采集
  tasks:
  
#如果不使用内置变量，可以关闭会提高剧本的执行速度，如果使用内置变量，那么不能关闭facts缓存

remote_user组件

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。

- hosts: public
  remote_user: root
  gather_facts: no             #不收集对应主机的信息，这样运行会快点。
  
  tasks:
    - name: test connection
      ping:
      remote_user: dan
      sudo: yes                         #默认sudo为root
      sudo_user: xiaomian       #sudo为xiaomian

task列表

playbook的主体部分是task list，task list中有一个或多个task,各个task 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task后，再开始第二个task。

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

---
- hosts: public
  remote_user: root
  gather_facts: no
  
  tasks:
    - name: install httpd
      yum: name=httpd 
    - name: start httpd
      service: name=httpd state=started enabled=yes

5.实例

创建mysql

[root@m01 ~]# cat mysql.yaml 
- hosts: web
  remote_user: root
  gather_facts: no
  tasks:
    - name: Create Group
      group: name=mysql system=yes gid=666
    - name: Create User
      user: name=mysql shell=/sbin/nologin system=yes group=mysql uid=666 home=/home/mysql create_home=no

安装nginx

[root@m01 ~]# cat nginx.yaml 
- hosts: web
  remote_user: root
  gather_facts: no
  tasks:
    - name: Create Group
      group: name=nginx system=yes gid=666
    - name: Create User
      user: name=nginx shell=/sbin/nologin system=yes group=nginx uid=666 home=/home/nginx create_home=no
    - name: Install nginx
      yum: name=nginx state=present
    - name: Start Nginx
      service:  name=nginx state=started enabled=yes

安装和卸载httpd

[root@m01 ~]# cat httpd.yaml
# 安装httpd
- hosts: public
  remote_user: root
  gather_facts: no
  tasks:
    - name: Create Group
      group: name=www system=yes gid=777
    - name: Create User
      user: name=www shell=/sbin/nologin system=yes group=www uid=777 home=/home/www create_home=no
    - name: Install nginx
      yum: name=httpd state=present
    - name: Start Nginx
      service:  name=httpd state=started enabled=yes

# 卸载httpd
- hosts: public
  remote_user: root
  tasks:
    - name: remove httpd package
      yum: name=httpd state=absent
    - name: remove apache user
      user: name=www state=absent
    - name: remove config file
      file: name=/etc/httpd state=absent
    - name: remove web html
      file: name=/var/html/ state=absent

playbook实战

一.基础准备

#1.安装ansible
[root@m01 ~]# yum install -y ansible

#2.配置ansible
[root@m01 ~]# vim /etc/ansible/ansible.cfg
host_key_checking = False

#3.配置主机清单
[root@m01 ~]# cat /etc/ansible/hosts 
[web_group]
web01 ansible_ssh_pass='1'
web02 ansible_ssh_pass='1'

[nfs_server]
nfs ansible_ssh_pass='1'

[rsync_server]
backup ansible_ssh_pass='1'

[lb_server]
lb01 ansible_ssh_pass='1'
lb02 ansible_ssh_pass='1'

[db_server]
db01 ansible_ssh_pass='1'

[nginx:children]
web_group
lb_server

#4.配置hosts
[root@m01 ~]# vim /etc/hosts
172.16.1.5 lb01
172.16.1.6 lb02
172.16.1.7 web01
172.16.1.8 web02
172.16.1.31 nfs
172.16.1.41 backup
172.16.1.51 db01
172.16.1.61 m01

#5.确定配置完能通
[root@m01 ~]# ansible all -m ping

#6.创建统一目录
[root@m01 ~]# mkdir /dan
[root@m01 ~]# cd /dan/

二、编写剧本实例

1.nginx部分

1）安装方式

#官方源方式
1.配置官方源
2.推送官方源
copy
3.安装nginx
yum

2）准备工作

#1.准备nginx的官方文档 并下载nginx
[root@m01 ~]# cat /etc/yum.repos.d/nginx.repo 
[nginx-stable]
name = nginx stable repo
baseurl = http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck = 1
enabled = 1
gpgkey = https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
module_hotfixes = true

[nginx-mainline]
name = nginx mainline repo
baseurl = http://nginx.org/packages/mainline/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck = 1
enabled = 0
gpgkey = https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
module_hotfixes = true

[nginx.repo]
baseurl = http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
enabled = 1
gpgcheck = 1
name = nginx stable repo

#2.准备nginx配置文件 ，比创建id
[root@m01 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf 
user  www;
[root@m01 ~]# groupadd www -g 666
[root@m01 ~]# useradd www -u666 -g666

#3.准备php的安装包,解压并安装
[root@m01 ~] mkdir package
[root@m01 package]# rz
[root@m01 package]# ll
-rw-r--r-- 1 root root 19889622 Apr 28 10:39 php.tar.gz

#4.准备php配置文件
[root@m01 dan]# mkdir conf
[root@m01 dan]# mv /etc/php.ini conf/
[root@m01 dan]# cp /etc/php-fpm.d/www.conf conf/
[root@m01 dan]# vim conf/php.ini
upload_max_filesize = 200M
post_max_size = 300M
[root@m01 dan]# vim conf/www.conf 
user = www
group = www

#5.准备discuze包
[root@m01 package]# ls Discuz-DiscuzX-master.zip 
Discuz-DiscuzX-master.zip
[root@m01 package]# mkdir /code
[root@m01 package]# unzip -d /code/Discuz-DiscuzX-master.zip 

#6.准备discuz配置文件
[root@m01 dan]# vim conf/discuz.conf
server {
    listen 80;
    server_name discuz.com;
    root /code/discuz;
    index index.php;

    location ~* \.php$ {
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        include fastcgi_params;
    }
}

3）编写剧本

[root@m01 dan]# cat base.yml 
---
- hosts: all
  tasks:
    - name: stop firewalld
      systemd: name=firewalld state=stopped enabled=no
    - name: stop selinux
      selinux: state=disabled
    - name: create www gruop
      group: name=www gid=666 state=present
    - name: create www user
      user: name=www uid=666 group=www shell=/bin/bash create_home=false state=present
- hosts: nginx
  tasks:
    - name: scp nginx.repo
      copy: src=/etc/yum.repos.d/nginx.repo dest=/etc/yum.repos.d/nginx.repo
    - name: install nginx
      yum: name=nginx state=present
    - name: cfg nginx server
      copy: src=/etc/nginx/nginx.conf dest=/etc/nginx
    - name: start nginx server
      systemd: name=nginx state=started enabled=yes

- hosts: web_group
  tasks:
    - name: tar php 
      unarchive: src=/package/php.tar.gz dest=/opt/
    - name: install php server
      shell: "yum localinstall -y /opt/*.rpm"
    - name: cfg php
      copy: src=/dan/conf/php.ini dest=/etc/
    - name: sfg php 
      copy: src=/dan/conf/www.conf dest=/etc/php-fpm.d/
    - name: start php
      systemd: name=php-fpm state=started
    - name: create code dir
      file: path=/code owner=www group=www  state=directoy recurse=yes
    - name: cfg nginx discuz
      copy: src=/dan/conf/discuz.conf dest=/etc/nginx/conf.d/
    - name: restart nginx
      systemd: name=nginx state=restarted

- hosts: db01
  tasks:
    - name: install db
      yum: name=mariadb-server state=present
    - name: install mysql-py
      yum: name=MySQL-python state=present
    - name: start db
      systemd: name=mariadb state=stared enabled=yes
    - name: create discuz database
      mysql_db: name=discuz state=present
    - name: create discuz user
      mysql_user: name="discuz" host="172.16.1.%" password="111" priv='*.*:ALL' state=present

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