Ansible：playbook详解

版本更新：

系统版本：CentOS Linux release 7.8.2003 (Core)

ansible版本：2.9.10

playbook是由一个或者多个play组成的列表。

主要功能是将预定义的一组主机装扮成事先通过ansible中的task定义好的角色。task实际是调用ansible的一个模块，将多个play组织在一个playbook中，即可以让它们联合起来，将事先编排的机制执行预定义的动作。

playbook文件是使用YAML语言编写的。

YAML语言

官网：https://yaml.org/

YAML(Yet another Markup Language，仍是一种标记语言)是一个可读性高的用来表达资料序列的格式。

目前很多软件采用了此格式，如ansible、docker、k8s等。

语法说明

YAML 的配置文件后缀为.yml
大小写敏感
使用缩进表示层级关系
缩进不允许使用tab，只允许空格
缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可
#表示注释，从这个字符一直到行尾，都会被解析器忽略

数据结构

YAML 支持的数据结构有三种。

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）
纯量（scalars）：单个的、不可再分的值

对象

对象的一组键值对，使用冒号:结构表示。例如：

1	name: 'Rohn'

Yaml 也允许另一种写法，将所有键值对写成一个行内对象。例如：

1	{ hash: { name: 'Steve', foo: 'bar' } }

数组

一组连词线-开头的行，构成一个数组。例如：

1
2
3

- Cat
- Dog
- Goldfish

纯量

纯量是最基本的、不可再分的值。

纯量的类型：

字符串
布尔值
整数
浮点数
Null
时间
日期

字符串

字符串默认不使用引号表示。
如果字符串之中包含空格或特殊字符，需要放在引号之中。
单引号和双引号都可以使用，双引号不会对特殊字符转义。
单引号之中如果还有单引号，必须连续使用两个单引号转义。
字符串可以写成多行，从第二行开始，必须有一个单空格缩进。换行符会被转为空格。
多行字符串可以使用|保留换行符，也可以使用>折叠换行。
+表示保留文字块末尾的换行，-表示删除字符串末尾的换行。
字符串之中可以插入 HTML 标记。

核心元素

元素	说明
hosts	远程主机列表
tasks	任务集
variables	内置变量或自定义变量，用于playbook中调用
templates	模板
handlers和notify	handlers和notify配合使用，由特定条件触发的操作，满足条件则执行，否则不执行
tags	标签

hosts

playbook中的每一个play的目的是为了让特定主机以某个指定用户身份执行任务。hosts用于指定要执行指定任务的主机，需事先定义在主机清单中。例如：

1
2
3

- hosts: websrvs:dbsrvs  # 或者，两个组的并集
- hosts: websrvs:&dbsrvs # 与，两个组的交集
- hosts: websrvs:!dbsrvs # 在websrvs组，但不在dbsrvs组

remote_user

可以用于host和task中。也可通过指定其通过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。

task列表和action组件

play的主体部分是task list。task list中有一个或者多个task，各个task按顺序逐个在hosts指定的所有主机上执行、也就是所有主机完成一个task后，再开始下一个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。若未能提供name，则action的结果将用于输出。

task格式有两种：

action: module arguments
module: arguments # 推荐使用这种

Tips：shell模块和command的模块后面跟的是命令，而非key=value的方式。

其他组件

若有任务的状态在运行后为changed时，可通过notify通知给相应的handlers。

shell脚本和playbook对比

部署Nginx

Shell脚本：

#!/bin/bash
yum -y install nginx
\cp /tmp/nginx.conf /etc/nginx/
\cp /tmp/web.conf /etc/nginx/conf.d/
systemctl enable nginx
nginx -t
systemctl start nginx

playbook实现：

---
- hosts: web_server
  remote_user: root
  tasks:
    - name: "部署nginx"
      yum: name=nginx
    - name: "复制配置文件"
      copy: src=/tmp/nginx.conf dest=/etc/nginx/
    - name: "复制配置文件"
      copy: src=/tmp/web.conf dest=/etc/nginc/conf.d/
    - name: "启动nginx，并设置开机启动"
      service: name=nginx state=started enable=yes

playbook命令

语法格式

usage: ansible-playbook [-h] [--version] [-v] [-k]
                        [--private-key PRIVATE_KEY_FILE] [-u REMOTE_USER]
                        [-c CONNECTION] [-T TIMEOUT]
                        [--ssh-common-args SSH_COMMON_ARGS]
                        [--sftp-extra-args SFTP_EXTRA_ARGS]
                        [--scp-extra-args SCP_EXTRA_ARGS]
                        [--ssh-extra-args SSH_EXTRA_ARGS] [--force-handlers]
                        [--flush-cache] [-b] [--become-method BECOME_METHOD]
                        [--become-user BECOME_USER] [-K] [-t TAGS]
                        [--skip-tags SKIP_TAGS] [-C] [--syntax-check] [-D]
                        [-i INVENTORY] [--list-hosts] [-l SUBSET]
                        [-e EXTRA_VARS] [--vault-id VAULT_IDS]
                        [--ask-vault-pass | --vault-password-file VAULT_PASSWORD_FILES]
                        [-f FORKS] [-M MODULE_PATH] [--list-tasks]
                        [--list-tags] [--step] [--start-at-task START_AT_TASK]
                        playbook [playbook ...]

精简为：

1	ansible-playbook <filename.yml> ... [options]

常用选项

参数	说明
-C	只检测可能发生的改变，并不真正执行操作
–list-hosts	列出运行任务的主机
–list-tags	列出tag
–list-taks	列出task
–limit	只针对主机列表中的主机执行
-v	显示过程

例子

安装MariaDB

---
#Installing MariaDB Binary Tarballs
- hosts: db_server
  remote_user: root
  gather_facts: no

  tasks:
    - name: create group
      group: name=mysql gid=27 system=yes
    - name: create user
      user: name=mysql uid=27 system=yes group=mysql shell=/sbin/nologin home=/data/mysql create_home=no
    - name: mkdir datadir
      file: path=/data/mysql owner=mysql group=mysql state=directory
    - name: unarchive package
      unarchive: src=/data/ansible/files/mariadb-10.2.27-linux-x86_64.tar.gz dest=/usr/local/ owner=root group=root
    - name: link
      file: src=/usr/local/mariadb-10.2.27-linux-x86_64 path=/usr/local/mysql state=link 
    - name: install database
      shell: chdir=/usr/local/mysql   ./scripts/mysql_install_db --datadir=/data/mysql --user=mysql
    - name: config file
      copy: src=/data/ansible/files/my.cnf  dest=/etc/ backup=yes
    - name: service script
      shell: /bin/cp  /usr/local/mysql/support-files/mysql.server  /etc/init.d/mysqld
    - name: start service
      service: name=mysqld state=started enabled=yes
    - name: PATH variable
      copy: content='PATH=/usr/local/mysql/bin:$PATH' dest=/etc/profile.d/mysql.sh

变量

变量名：仅能由字母、数字和下划线组成，且只能以字母开头。

语法格式

var=value

例如：

1	db_port=3306

变量调用方式

1	"{{ variable_name }}"

变量来源

ansible 的 setup facts 远程主机的所有变量都可直接调用；
通过命令行指定变量，优先级最高：
1
ansible-playbook -e var=value

在playbook文件中定义：

1
2
3

vars:
  - var1: value1
  - var2: value2

在独立的变量YAML文件中定义：

1
2
3

- hosts: all
  vars_files:
    - vars.yml

在/etc/ansible/hosts中定义：
- 主机(普通)变量：主机组中主机单独定义，优先级高于公共变量；
- 组(公共)变量：针对主机组中所有主机定义同一变量；
在role中定义

template模板

模板是一个文本文件，可以作为生成文件的模板，并且模板文件中还可以嵌套jinja语法。

jinja语言

URL:https://jinja.palletsprojects.com/en/2.11.x/

jinja2 语言使用字面量，有下面形式：
字符串：使用单引号或双引号
数字：整数，浮点数
列表：[item1, item2, …]
元组：(item1, item2, …)
字典：{key1:value1, key2:value2, …}
布尔型：true/false
算术运算：+, -, *, /, //, %, **
比较操作：==, !=, >, >=, <, <=
逻辑运算：and，or，not
流表达式：For，If，When

流程控制

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。

例如：

#temlnginx2.yml
---
- hosts: websrvs
  remote_user: root
  vars:
    nginx_vhosts:
      - 81
      - 82
      - 83
  tasks:
    - name: template config
      template: src=nginx.conf.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   
}

实例

同步nginx配置文件：

---
- hosts: web_server
  remote_user: root
  
  tasks:
    - name: "config"
      template: src=nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf