Ansible 入门指南

上篇文章Ansible 入门指南 - 安装及 Ad-Hoc 命令使用介绍的额是 Ad-Hoc 命令方式，本文将介绍 Playbook 方式。

Playbook 译为「剧本」，觉得还挺恰当的。

playbook 执行语法

Playbook 译为「剧本」，觉得还挺恰当的。那么 play 那我就译为 「场景」吧。playbook 由一个或多个 ‘plays’ 组成.它的内容是一个以 ‘plays’ 为元素的列表

playbook 基础

可以为 playbook 中的每一个 play,个别地选择操作的目标机器是哪些,以哪个用户身份去完成要执行的步骤（called tasks）

$ ansible-playbook  -h
Usage: ansible-playbook [options] playbook.yml [playbook2 ...]

Runs Ansible playbooks, executing the defined tasks on the targeted hosts.

palybook 小栗子

在指定的目标主机上执行定义好的 tasks。

playbook.yml 常包含下面几个关键字：

• hosts：为主机的IP，或者主机组名，或者关键字all
• remote_user: 以哪个用户身份执行。
• vars： 变量
• tasks: playbook的核心，定义顺序执行的动作 action。每个action调用一个ansbile module。
• action 语法： module： module_parameter=module_value
• 常用的 module 有yum、copy、template等，module在 ansible 的作用，相当于 bash 脚本中yum，copy这样的命令。
• 每一个 task 必须有一个名称 name,这样在运行 playbook 时,从其输出的任务执行信息中可以很好的辨别出是属于哪一个 task 的
• handers： 是 playbook 的 event ，默认不会执行，在 action 里触发才会执行。多次触发只执行一次。

一个简单的示例：
deploy.yml 的功能为 web 主机部署 apache, 其中包含以下部署步骤：

• 安装apache包；
• 拷贝配置文件httpd，并保证拷贝文件后，apache服务会被重启；
• 拷贝默认的网页文件index.html；
• 启动apache服务；

---
- hosts: centos
  vars:
    httpd_port: 8080
    max_clients: 200
  remote_user: root
  tasks:
  - name: ensure apache is at the latest version
    yum: name=httpd state=present

  - name: Write the configuration file
    template: src=templates/httpd.conf.j2 dest=/etc/httpd/conf/httpd.conf
    notify:
    - restart apache
    ignore_errors: False

  - name: Write the default index.html file
    template: src=templates/index.html.j2 dest=/var/www/html/index.html
    ignore_errors: False

  - name: ensure apache is running
    service: name=httpd state=started

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

运行ansible-playbook deploy.yml即可执行。

tasks

taks 参数其实是有不同写法的，当参数比较少时，可用key=value的方式

tasks:
  - name: make sure apache is running
    service: name=httpd state=running

当tasks 参数比较多时，为了美观和不易出错，用 yml的字典传参比较好：

tasks:
  - name: make sure apache is running
    service:
      name: httpd
      state: running

task中每个action会调用一个module，在module中会去检查当前系统状态是否需要重新执行。

• 如果本次执行了，那么 action 会得到返回值 changed;
• 如果不需要执行，那么 action 得到返回值ok

module 的执行状态的具体判断规则由各个 module 自己决定和实现的。例如，”copy” module的判断方法是比较文件的checksum，代码如下:

• https://github.com/ansible/ansible-modules-core/blob/devel/files/copy.py

ansbile-playbook 常用命令

查看脚本影响到的 hosts

下面这条命令，指定 inventory 文件，列出 hosts 列表，并不会去执行定义的 tasks，观察 host 是否配置正确很有用：

ansible-playbook -i inventory/slave_init.yml execute_slave_init.yml --list-hosts

查看输出的细节

ansible-playbook playbook.yml  --verbose

并行执行脚本

ansible-playbook playbook.yml -f 10

输入密码

playbook 中使用到了 become，执行playbook时可以加上--ask-become-pass参数：

ansible-playbook deploy.yml --ask-become-pass

yml 语法简介

• 大小写敏感
• 使用缩进表示层级关系
• 缩进时不允许使用Tab键，只允许使用空格。
• 缩进的空格数目不重要，只要相同层级的元素左侧对齐即可
• # 表示注释，从这个字符一直到行尾，都会被解析器忽略
• YAML 还有一个小的怪癖. 所有的 YAML 文件(无论和 Ansible 有没有关系)开始行都应该是 ---. 这是 YAML 格式的一部分, 表明一个文件的开始.
• 列表中的所有成员都开始于相同的缩进级别, 并且使用一个 "- " 作为开头(一个横杠和一个空格)
• 一个字典是由一个简单的 键: 值 的形式组成(这个冒号后面必须是一个空格)
• Ansible 使用 “{{ var }}” 来引用变量，foo: "{{ variable }}"。

参考

• Ansible中文权威指南 - YAML 语法
• 阮一峰 - YAML 语言教程

Play vs Playbook

其实在一个Playbook文件中还可以有针对两组server进行不同的操作，例如给web安装http服务器，和给lb安装mysql放在一个文件中：

---
#安装apache的play
- hosts: web
  remote_user: root
  tasks:
  - name: ensure apache is at the latest version
    yum: pkg=httpd state=latest

# 安装mysql server的play
- hosts: lb
  remote_user: root
  tasks:
  - name: ensure mysqld is at the latest version
    yum: pkg=mariadb state=latest

上面例子中针对每一组 server 的所有操作就组成一个 play，一般一个 playbook 中只包含一个 play,play 的内容称为 tasks，即任务。

参考：

• Playbooks 介绍

响应事件 Hanlder

handlers与tasks不同，tasks会默认的按定义顺序执行每一个task，handlers则不会，它需要在tasks中被调用，才有可能被执行。

Handlers will only be fired for tasks which report a changed state.
只有当 task 执行状态显示是 changed 时，handler 动作才会被触发

Tasks中的任务都是有状态的，changed或者ok。 在Ansible中，只在task的执行状态为 changed 的时候，才会执行该task调用的handler。

在所有的task列表执行之后执行，如果有多个task notify同一个handler,那么 handlers 也只执行一次。

什么情况下使用handlers呢？

如果你在tasks中修改了apache的配置文件。需要重起apache。此外还安装了apache的插件。那么还需要重起apache。像这样的应该场景中，重起apache就可以设计成一个handler.

当一个文件的内容被改动时,重启两个 services:

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

• notify 下列出的即是 handlers.
• Handlers 也是一些 task 的列表,通过名字（name）来引用。
• Handlers 是由通知者进行 notify, 如果没有被 notify，handlers 不会执行。
• 不管有多少个通知者进行了 notify,等到 play 中的所有 task 执行完成之后，handlers 也只会被执行一次.

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

此外，还有个注意点：

• handlers是按照在handlers中定义个顺序执行的，而不是安装notify的顺序执行的。比如，handlers 定义的顺序是1>2>3，notify 的顺序是3>2>1，实际执行顺序：1>2>3.

总结，Handlers 最佳的应用场景是用来重启服务,或者触发系统重启操作.除此以外很少用到。

参考

• Why is ansible notify not working?
• 朱双印 - handlers 的用法

变量

playbook 中常用的集中变量：

1. 在 playbook 中，用户自定义的变量
2. 无需用户定义，ansible 在执行 playbook 之前，去远程主机上搜集的关于远程主机的系统信息变量
3. task 运行的结果「注册」为一个变量来使用，这个变量叫做「注册变量」
4. 允许用户在执行的时候传入变量的值，这时候用到的是「额外变量」

playbook 中定义的变量

在 playbook 中，通过关键字 vars 自定义变量，用 {{}} 引用变量。

将变量放在单独的文件中

通过 vars_files 关键字指定了变量文件：

---
- hosts: centos
  vars:
    httpd_port: 80
  vars_files:
      - ./vars_servers.yml
  remote_user: root
  tasks:
  - debug:
      msg: "http_port: {{httpd_port}}"
  - debug:
      msg: "x86 passwd: {{x86.password}}"
  - debug:
      msg: "arm passwd: {{arm.password}}"
      # 也可以用 arm['password'] 表示

专门存放变量的文件：

# vars_servers.yml
x86:
    password: 123
arm:
    password: 456

远程节点的系统变量（facts）

ansible 通过 module setup 收集主机的系统信息，这些收集到的系统信息叫做 facts，这些facts可以直接以变量的形式使用。

哪些 facts 变量可以引用的？通过如下命令行调用setup module 可以查看：

ansible all -m setup -u root

可以看到它输出的变量信息有很多！

复杂的facts变量的使用可以用如下两种形式：

• {{ ansible_ens3["ipv4"]["address"] }}
• {{ ansible_ens3.ipv4.address }}

好用的一些 facts 变量

• ansible_hostname 指定的 host 名称
• ansible_default_ipv4.address 主机真实的 ipv4 地址，小网IP

ansible_os_family 查看系统类型的变量

---
- hosts: all
  user: root
  tasks:
  - name: echo system
    shell: echo {{ ansible_os_family }}
  - name install ntp on Debian linux
    apt: name=git state=installed
    when: ansible_os_family == "Debian"
  - name install ntp on redhat linux
    yum: name=git state=present
    when: ansible_os_family == "RedHat"

关闭 facts

在 playbook 中，如果不收集系统信息，那么上面的变量就不能再 playbook 中使用了，但是有时候关闭会加快执行的效率：

- hosts: all
  gather_facts: no

注册变量 register

将某个 task 执行的结果「注册」为一个变量。后面的 action 就可以使用它

---
- hosts: centos
  tasks:
      - name: ls /tmp
        shell: ls -l /tmp
        register: result
        ignore_errors: True

      - name: echo result when rc==5
        shell: echo "{{result}}"
        when: result.rc == 5

      - name: debug show stdout
        debug:
          msg: "{{result.stdout}}"

「注册变量」经常和debug module一起使用，这样可以获得 action 更多的输出信息，帮助调试。

参考

• 注册Ansible变量属性 介绍到了一个set_facts 的模块
• 朱双印-ansible 变量5
• Ansible系列(五)：各种变量定义方式和变量引用

命令行传递变量 --extra-vars

---
- hosts: "{{hosts}}"
  remote_user: "{{user}}""

  tasks:
    - debug: msg="{{hosts}}""

命令输入变量：

ansible-playbook extra_learn.yml --extra-vars "{'hosts':'x86','user':‘’michael'}"
# or
ansible-playbook extra_learn.yml --extra-vars "hosts=x86 user=michael"

playbook 中的逻辑控制语句

• when：条件判断，类似编程语言中的 if
• loop：循环，类似编程语言中的 while
• block：将几个 task 组成一块代码，便于针对一组操作进行异常处理等

条件语句 wehn

例如，在某个特定版本的系统上装包，或者只在磁盘空间满了的文件系统上执行清理操作。这些操作在Playbook中用when语句实现。

主机为Debian Linux立刻关机

tasks:
  - name: "shutdown Debian flavored systems"
    command: /sbin/shutdown -t now
    when: ansible_os_family == "Debian"

根据action的执行结果，来决定接下来执行的action。

tasks:
  - command: /bin/false
    register: result
    ignore_errors: True
  - command: /bin/something
    when: result|failed
  - command: /bin/something_else
    when: result|success
  - command: /bin/still/something_else
    when: result|skipped

远程中的系统变量facts变量作为when的条件，用“|int”还可以转换返回值的类型：

---
- hosts: web
  tasks:
    - debug: msg="only on Red Hat 7, derivatives, and later"
      when: ansible_os_family == "RedHat" and ansible_lsb.major_release|int >= 6

循环语句 loop

标准循环 with_items

为了保持简洁,重复的任务可以用以下简写的方式:

- name: add several users
  user: name="{{ item }}" state=present groups=wheel
  with_items:
     - michael
     - qq

如果你在变量文件中或者 ‘vars’ 区域定义了一组YAML列表,你也可以这样做:

vars:
  userlist: ["micahel", "qq"]
tasks:
  -name: add several user
   user:
     name: "{{ item }}"
     state: present
     groups: wheel
   with_items: "{{userlist}}"

使用 with_items 用于迭代的条目类型不仅仅支持简单的字符串列表.如果你有一个哈希列表,那么你可以用以下方式来引用子项:

- name: add several users
  user: name="{{ item.name }}" state=present groups="{{ item.groups }}"
  with_items:
    - { name: 'michael', groups: 'wheel' }
    - { name: 'qq', groups: 'root' }

对哈希表使用循环 with_dict

这个例子不仅演示了 with_dict 用法，还使用循环安装了 RPM 包

---
- hosts: centos
  vars:
    users:
      michael:
        name: michael xiang
        phone: 123
      qq:
        name: qq huang
        phone: 456

    rpms:
        - httpd
        - lrzsz
        - vim
        - git

  tasks:
    - name: print phone records
      debug: msg="User {{item.key }} is {{ item.value.name }} {{item.value.phone}}"
      with_dict: "{{ users }}"

    - name: install rpms
      yum: name="{{item}}" state=installed
      with_items: "{{rpms}}"

对文件列表使用循环 with_filegloab

with_fileglob 可以以非递归的方式来模式匹配单个目录中的文件.如下面所示:

tasks:

    # first ensure our target directory exists
    - file: dest=/etc/fooapp state=directory

    # copy each file over that matches the given pattern
    - copy: src={{ item }} dest=/etc/fooapp/ owner=root mode=600
      with_fileglob:
        - /playbooks/files/fooapp/*

参考

• Ansible中文权威指南-循环
• 冻仁-如何在 Playbooks 使用 loops？

块语句

多个action组装成块，可以根据不同条件执行一段语句 ：

 tasks:
     - block:
         - yum: name={{ item }} state=installed
           with_items:
             - httpd
             - memcached

         - template: src=templates/src.j2 dest=/etc/foo.conf

         - service: name=bar state=started enabled=True

       when: ansible_distribution == 'CentOS'
       become: true
       become_user: root

ansible 示例

• ansible/ansible-examples Ansible官方提供了一些比较常用的、经过测试的Playbook例子
• galaxy-ansible Playbook分享平台

参考

• json和yml互转的在线网站
• 骏马金龙-Ansible系列(二)：选项和常用模块
• 张小凡-Ansible的安装和全面介绍 很全的一篇总结