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Playbook

 Playbook 与 Ad-Hoc 对比

YAML 语言特性

YAML语法简介

支持的数据类型   

写法格式  

1 scalar 标量  建议缩进两个空格，可多

2 Dictionary 字典

3 List 列表

三种常见的数据格式

 Playbook 核心组件  不要用 tab 可以#注释

hosts

remote_user 组件   指定账户默认root

nginx安装 #默认会去files文件里找 把文件放里面不用加前面的

 性能优化

方法1

 方法2

register 注册变量

在主机清单中定义主机和主机组的变量

变量的优先级从高到低如下

 Template 模板

jinja2语言

template    专门存放模板文件

 template中使用流程控制 for 和 if

for 循环

 if 条件判断

 使用循环迭代

迭代 loop (with_items)

until 循环

with_lines 逐行处理 

条件判断 when

分组 block

关闭 changed 状态

利用 changed_when 检查task返回结果

滚动执行

 委派至其它主机执行

只执行一次

环境变量 

Yaml 文件的相互调用

import_playbook  由一个yml统一调用

Roles 角色

roles目录结构： 

Roles各目录作用

---

Playbook

•  一个 playbook(剧本)文件是一个YAML语言编写的文本文件
• 通常一个playbook只包括一个play ,但可以包括多个Play
• 一个 play的主要包括两部分: 主机和tasks. 即实现在指定一组主机上执行一个tasks定义好的任务列 表。
• 一个tasks中可以有一个或多个task任务 每一个Task本质上就是调用ansible的一个module
• 在复杂场景中,一个playbook中也可以包括多个play，实现对多组不同的主机执行不同的任务

 Playbook 与 Ad-Hoc 对比

• Playbook是对多个 AD-Hoc 的一种编排组合的实现方式
• Playbook能控制任务执行的先后顺序
• Playbook可以持久保存到文件中从而方便多次调用运行，而Ad-Hoc只能临时运行。
• Playbook适合复杂的重复性的任务，而Ad-Hoc适合做快速简单的一次性任务

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
• 缩进不支持tab,必须使用空格进行缩进
• 缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可
• 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
• 对象：键值对的集合，又称为: 字典（dictionary）/ 哈希（hashes） / 映射（mapping）
• 数组：一组按次序排列的值，又称为: 列表（list）/ 序列（sequence） 

写法格式  

1 scalar 标量  建议缩进两个空格，可多

key对应value

name: wang

age: 18

使用缩进的方式

name:

 wang

age:

 18

2 Dictionary 字典

格式

格式

使用缩进方式

account:
        name: wang
        age: 18
        gender: male 

范例：

#不同行
# An employee record
name: Example Developer
job: Developer
skill: Elite(社会精英)

#同一行,也可以将key:value放置于{}中进行表示，用,分隔多个key:value
# An employee record
{name: "Example Developer", job: "Developer", skill: "Elite"} 

3 List 列表

列表由多个元素组成, 本质就是数组
每个元素放在不同行，每个元素一行,且元素前均使用中横线 - 开头，并且中横线 - 和元素之间有一个空
格
也可以将所有元素用 [ ] 括起来放在同一行,每个元素之间用逗号分隔 

格式

course: [ linux , golang , python ] 

也可以写成以 - 开头的多行

course:
        - linux
        - golang
        - python 

元素里也可以包含字典

course:
      - linux: manjaro
        price: 10000
      - golang: gin
        class: 49
      - python: django 

范例：

#不同行,行以-开头,后面有一个空格
# A list of tasty fruits
- Apple
- Orange
- Strawberry
- Mango
#同一行
[Apple,Orange,Strawberry,Mango] 

范例：YAML 表示一个家庭

name: John Smith
age: 41
gender: Male
spouse: { name: Jane Smith, age: 37, gender: Female } # 写在一行里
     

   name: Jane Smith #也可以写成多行
        age: 37
        gender: Female

children: [ {name: Jimmy Smith,age: 17, gender: Male}, {name: Jenny Smith, age:
13, gender: Female}, {name: hao Smith, age: 20, gender: Male } ] #写在一行
      - name: Jimmy Smith #写在多行,更为推荐的写法
        age: 17
        gender: Male
      - {name: Jenny Smith, age: 13, gender: Female}
      - {name: hao Smith, age: 20, gender: Male } 

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： JSON在线解析及格式化验证 - JSON.cn

Playbook 核心组件  不要用 tab 可以#注释

一个playbook 中由多个组件组成,其中所用到的常见组件类型如下:

• Hosts 执行的远程主机列表
• 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
• 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 

vim hello.yaml 

---   不强制写
# 第一个Playbook 文件

- hosts: webservers    #针对的主机   可多个

  tasks:               #针对的任务
  - name: test ping #这个任务做什么的 可汉字
    ping:           #有参数可以写 没有就这样
  - name: shell pwd        #做什么
    shell: 'hostname -I'   #命令及参数

ansible-playbook -C hello.yaml     #模拟执行检查

ansible-playbook --syntax-check hello.yaml            #语法检查

[root@ubuntu2004 ~]#ansible-playbook -vv hello.yaml     #-v查看信息 最多4个 可以不加

hosts

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

one.example.com
one.example.com:two.example.com
192.168.1.50
192.168.1.*
webservers:dbservers     #或者，两个组的并集
webservers:&dbservers    #与，两个组的交集
webservers:!dbservers    #在webservers组，但不在dbservers组
案例
- hosts: webservers:appservers

remote_user 组件   指定账户默认root

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: webservers
 remote_user: root
  
 tasks:
   - name: test connection
     ping:
     remote_user: wange
     sudo: yes          #默认sudo为root
     sudo_user:wang     #将wange用户sudo为wang

nginx安装 #默认会去files文件里找 把文件放里面不用加前面的

---
# nginx
- hosts: 10.0.0.8
  remote_user: root

  tasks:
  - name: 安装
    yum:
      name: nginx
      state: present

  - name: 复制
    copy:
      src: /data/nginx.conf         #默认会去files文件里找 把文件放里面不用加前面的 
      dest: /etc/nginx/nginx.conf      也是
  - name: 页面
    copy:
      src: /data/index.html
      dest: /usr/share/nginx/html/index.html
  - name: 启动
    service:
      name: nginx
      state:
        started
      enabled: yes

 性能优化

每次执行playbook,默认会收集每个主机的所有facts变量,将会导致速度很慢,可以采用下面方法加速

方法1

关闭facts采集加速执行,此方法将导致无法使用facts变量

- hosts: all
gather_facts: no

 方法2

当使用 gather_facts: no 关闭 facts，确实能加速 Ansible 执行，但是有时候又需要使用 facts 中的内容，还希望执行的速度快，这时候可以设置facts 的缓存,将facts变量信息存在redis服务器中

[root@ansible ~]# cat /etc/ansible/ansible.cfg
[defaults]
# smart 表示默认收集 facts，但 facts 已有的情况下不会收集，即使用缓存 facts
# implicit 表示默认收集 facts，要禁止收集，必须使用 gather_facts: False
# explicit 则表示默认不收集，要显式收集，必须使用gather_facts: True

gathering = smart                             #在使用 facts 缓存时设置为smart
fact_caching_timeout = 86400         #缓存时长
fact_caching = redis                         #缓存存在redis中
fact_caching_connection = 10.0.0.100:6379:0         #0表示redis的0号数据库
#若redis设置了密码
fact_caching_connection = 10.0.0.100:6379:0:password

register 注册变量

在playbook中可以使用register将捕获命令的输出保存在临时变量中，方便后续调用此变量,比如可以使用debug模块进行显示输出 

[root@centos8 ~]#cat register1.yml
- hosts: dbservers
tasks:
- name: get variable
shell: hostname
register: name
- name: "print variable"
debug:
msg: "{{ name }}" #输出register注册的name变量的全部信息,注意变量要加" "引起来
#msg: "{{ name.cmd }}" #显示命令
#msg: "{{ name.rc }}" #显示命令成功与否
#msg: "{{ name.stdout }}" #显示命令的输出结果为字符串形式,所有结果都放
在一行里显示,适合于结果是单行输出
#msg: "{{ name.stdout_lines }}" #显示命令的输出结果为列表形式,逐行标准输出,适
用于多行显示
#msg: "{{ name['stdout_lines'] }}" #显示命令的执行结果为列表形式,和效果上面相同
#msg: "{{ name.stdout_lines[0] }}" #显示命令的输出结果的列表中的第一个元素
#说明
第一个 task 中，使用了 register 注册变量名为 name ；当 shell 模块执行完毕后，会将数据放到该
变量中。
第二给 task 中，使用了 debug 模块，并从变量name中获取数据

- hosts: webservers

  tasks:
    - name: get variable
      shell: hostname
      register: name
    - name: "print variable"
      debug:
         #msg: "{{ name }}"
          msg: "{{ name.stdout_lines }}"

在主机清单中定义主机和主机组的变量

[webservers]
10.0.0.101 host=web01
10.0.0.102 host=web02

[webservers:vars]
domain=wang

[appservers]
10.0.0.[7:8]
10.0.0.101

[all:vars]
suffix=edu
 

[root@ubuntu2004 ansible]#vim yum5.yaml

- hosts: webservers
  
  tasks:
     - name: set hostname
       hostname:
           name: "{{ host }}.{{ domain }}.{{ suffix }}"

 

 

 2

 将变量放在文件里，不放在变量也行

变量的优先级从高到低如下

-e 选项定义变量 -->playbook中vars_files --> playbook中vars变量定义 -->host_vars/主机名
文件 -->主机清单中主机变量--> group_vars/主机组名文件-->group_vars/all文件--> 主机清单组变量

 Template 模板

模板是一个文本文件，可以用于根据每个主机的不同环境而为生成不同的文件
模板文件中支持嵌套jinja2语言的指令,来实现变量,条件判断,循环等功能
需要使用template模块实现文件的复制到远程主机,但和copy模块不同,复制过去的文件每个主机可以会有所不同

jinja2语言

Jinja2 是一个现代的，设计者友好的，仿照 Django 模板的 Python 模板语言。 它速度快，被广泛使用，并且提供了可选的沙箱模板执行环境保证安全:
特性:

• 沙箱中执行
• 强大的 HTML 自动转义系统保护系统免受 XSS
• 模板继承
• 及时编译最优的 python 代码
• 可选提前编译模板的时间
• 易于调试。异常的行数直接指向模板中的对应行。
• 可配置的语法

template    专门存放模板文件

template功能：可以根据和参考模块文件，动态生成相类似的配置文件
template文件存建议放于templates目录下，且命名为 .j2 结尾
yaml/yml 文件和templates目录平级，此时playbook中指定模板文件时可不用指定路径, 目录结构如下 

./
├── temnginx.yml
└── templates
└── nginx.conf.j2

template变更替换

#修改文件nginx.conf.j2
[root@ansible ~]#mkdir templates
[root@ansible ~]#vim templates/nginx.conf.j2
......
worker_processes {{ ansible_processor_vcpus }};      本机的cpu个数，可以+*等
......

 安装nginx指定内核

 template中使用流程控制 for 和 if

template中也可以使用流程控制 for 循环和 if 条件判断，实现动态生成文件功能

for 循环

格式 

{% for i in EXPR %}
...
{% endfor %}

#示例:
{% for i in range(1,10) %}
server_name web{{i}};
{% endfor %}

 for.yam         #引用下面

 test.conf.j2

 

 

 #temlnginx2.yml
---
- hosts: webservers
remote_user: root
vars:
nginx_vhosts:
- 81
- 82
- 83
tasks:
- name: template config
template: src=nginx.conf2.j2 dest=/data/nginx.conf

#templates/nginx.conf2.j2
{% for vhost in nginx_vhosts %}
server {
listen {{ vhost }}
}
{% endfor %}
ansible-playbook -C templnginx2.yml --limit 10.0.0.8

#生成的结果：
server {
listen 81
}
server {
listen 82
}
server {
listen 83
}

 循环，提取建网站

 

结果 

 

 if 条件判断

有的有server_name有的没有if判断

 

 

 

 使用循环迭代

迭代：当有需要重复性执行的任务时，可以使用迭代机制

迭代 loop (with_items)

• 对迭代项的引用，固定内置变量名为"item"
• 要在task中使用with_items给定要迭代的元素列表
• 注意: ansible2.5版本后,可以用loop代替with_items

列表元素格式：

字符串
- 字典 key: value

 类似if循环

---
- hosts: webservers
remote_user: root
tasks:
- name: add several users
user: name={{ item }} state=present groups=wheel
with_items:
- testuser1
- testuser2
- testuser3

#上面语句的功能等同于下面的语句
- name: add several users
user: name=testuser1 state=present groups=wheel
- name: add several users
user: name=testuser2 state=present groups=wheel
- name: add several users
user: name=testuser3 state=present groups=wheel 

范例: 安装多个软件包 

#方法1
# cat install_packages.yml
- hosts: webservers
  tasks:
    - name: Installed Httpd Php-fpm Package
      yum: name={{ pack }} state=latest
      vars:
        pack:
        - httpd
        - php-fpm
#方法2
# cat install_packages2.yml
- hosts: webservers
  tasks:
   - name: Installed Httpd Php-fpm Package
     yum:
       name: {{ item }}
       state: latest
     loop:
      - httpd
      - php-fpm
# cat install_packages3.yml
---
- hosts：webservers
  remote_user: root
 
  tasks
  - name: install some packages
    yum: name={{ item }} state=present
    with_items:
     - nginx
     - memcached
     - php-fpm

until 循环

#until为false时才会执行循环,为true则退出循环
[root@ansible ansible]#cat until.yml
- hosts: localhost
gather_facts: false
tasks:
- debug: msg="until"
until: false
retries: 3 #默认值即为3次
delay: 1

范例: 以轮询的方式等待服务同步完成

- name: 以轮询的方式等待服务同步完成
shell: "systemctl is-active mysqld.service"        #执行命令
register: mysqld_status                                      #结果保存在在里面
until: '"active" in mysqld_status.stdout'                #检查这里里面是否有，有退出
retries: 8                                                                #试几次
delay: 8                                                                 #停顿几秒

with_lines 逐行处理 

逐行处理，一行打印一次

[root@ansible ansible]#cat with_lines.yml
- hosts: localhost
tasks:
- debug: msg={{ item }}
with_lines: ps aux

条件判断 when

when语句可以实现条件测试。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,通过在task后添加when子句即可使用jinja2的语法格式条件测试 

范例: 判断OS版本

[root@ansible ansible]#cat when.yml
- hosts: all

 tasks:
  - name: install httpd
    yum:
      name: "httpd"
    when:
      - ansible_distribution_file_variety == "RedHat"
  - name: install package
    apt:
      name: "apache2"
    when:
    - ansible_distribution_file_variety == "Debian"

 范例: 数据类型转换

- hosts:  appservers
  tasks:
  - shell: echo "only on Red Hat 6, derivatives, and liter"
    when: ansible_distribution_file_variety == "RedHat" and ansible_facts['lsb']['major_release'] | int > 7

分组 block

当想在满足同样条件下，执行多个任务时，就需要分组。而不再针对每个任务都是用

- hosts:  appservers
  tasks:
     - block:
         - shell: echo "task1"
         - shell: echo "task2"
       when:
       - ansible_distribution_file_variety == "RedHat"
       - ansible_facts['lsb']['major_release'] | int > 7

关闭 changed 状态

当确定某个task不会对被控制端做修改时但执行结果却显示是黄色的changed状态
可以通过 changed_when: false 关闭changed状态

执行命令完他会显示黄，这样可以显示绿

[root@ansible ansible]#cat test_changed.yml
---
- hosts: webservers

  tasks:
   - name: check sshd service
     shell: ps aux| grep sshd
     changed_when: false #关闭changed状态

利用 changed_when 检查task返回结果

changed_when 检查task返回结果,决定是否继续向下执行

滚动执行

管理节点过多导致的超时问题解决方法

默认情况下，Ansible将尝试并行管理playbook中所有的机器。对于滚动更新用例，可以使用serial关键字定义Ansible一次应管理多少主机，还可以将serial关键字指定为百分比，表示每次并行执行的主机数占总数的比例

范例：  一次两台机器执行

#vim test_serial.yml
---
- hosts: all
  serial: 2 #每次只同时处理2个主机,将所有task执行完成后,再选下2个主机再执行所有task,直至所
有主机
  gather_facts: False

  tasks:
   - name: task one
     command: hostname
   - name: task two
     command: hostname

name: test serail
hosts: all
serial: "20%" #每次只同时处理20%的主机,主机数不足时,向下取整 

 委派至其它主机执行

利用委托技术,可以在非当前被控主机的其它主机上执行指定操作

注意: 当前执行的被管理端主机需要实现到被委派主机的ssh key 验证才能实现委派

范例: 将任务委派给指定的主机执行

[root@ansible ansible]#cat delegate.yml
#在10.0.0.8上执行hostname -I,而非当前主机localhost
- hosts: localhost

  tasks:
  - name: show ip address
    command: hostname -I
    delegate_to: 10.0.0.8 #指定当前任务被委派给的目标主机
    delegate_facts: true #收集被委派的目标主机的facts信息

范例: 将任务被委派给控制端ansible主机执行

#在本地执行ifconfig,而非10.0.0.8
[root@ansible ansible]#cat delegate2.yml
- hosts: 10.0.0.8

tasks:
 - name: show ip address
   local_action: command ifconfig #被委派给控制端ansible主机执行
 - name: show hostname
   shell: hostname
   connection: local #被委派给控制端ansible主机执行
 - name: kernel version
   shell: hostname -I
   delegate_to: localhost #被委派给控制端ansible主机执行
   run_one: truce #委派任务只执行一次

只执行一次

利用 run_once 指令可以只执行一次,而非在所有被控主机都执行

root@ansible ~]#cat run_once.yml
- hosts: webservers
tasks:
- command: hostname
run_once: true

[root@ansible ~]#ansible-playbook run_once.yml --list-hosts

playbook: run_once.yml

play #1 (webservers): webservers TAGS: []
pattern: ['webservers']
hosts (2):
10.0.0.8
10.0.0.7
[root@ansible ~]#ansible-playbook run_once.yml

环境变量 

临时修改环境变量,只针对当前动作的task有效

[root@ansible ~]#cat environment.yml
- hosts: localhost
  tasks:
  - shell: echo $PATH
    environment:
      PATH: /usr/local/app/bin:{{ ansible_env.PATH }}
[root@ansible ~]#ansible-playbook environment.yml -v

Yaml 文件的相互调用

 include
利用include 或 include_tasks 可以在某个task中调用其它的只有task内容的yaml文件

[root@ansible ansible]#cat a.yml
---
- hosts: webservers

  tasks:
  - name: run a job
    command: wall run a job
  - name: excute b.yml
    include: b.yml #调用另一个yaml文件
    #include_tasks: b.yml #另一种写法
[root@ansible ansible]#cat b.yml
 - name: run b job
   command: wall run b job

import_playbook  由一个yml统一调用

还可以将多个包含完整内容的yml文件由一个yml统一调用

[root@ansible ansible]#cat main.yml
- import_playbook: tasks1.yml
- import_playbook: tasks2.yml

[root@ansible ansible]#cat tasks1.yml
---
- hosts: webservers
  tasks:
   - name: run task1 job
     command: wall run task1 job
[root@ansible ansible]#cat tasks2.yml
---
- hosts: dbservers
  tasks:
  - name: run task2 job
    command: wall run task2 job
[root@ansible ansible]#ansible-play main.yml

Roles 角色

roles：多个角色的集合目录， 可以将多个的role，分别放至roles目录下的独立子目录中,如下示例

roles/
mysql/
nginx/
tomcat/
redis/

roles目录结构： 

playbook1.yml
playbook2.yml
roles/
project1/
tasks/
files/
vars/
templates/
handlers/
defaults/
meta/
project2/
tasks/
files/
vars/
templates/
handlers/
defaults/
meta/

Roles各目录作用

roles/project/ :项目名称,有以下子目录

默认找mian.yml

• files/ ：存放由copy或script模块等调用的文件
• templates/：template模块查找所需要模板文件的目录
• 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
• handlers/：至少应该包含一个名为main.yml的文件；此目录下的其它的文件需要在此文件中通过include进行包含
• vars/：定义变量，至少应该包含一个名为main.yml的文件；此目录下的其它的变量文件需要在此文件中通过include进行包含,也可以通过项目目录中的group_vars/all定义变量,从而实现角色通用代码和项目数据的分离
• 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
• defaults/：设定默认变量时使用此目录中的main.yml文件，比vars的优先级低