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前言

在当今的IT运维中，面对成百上千台服务器，传统的人工手动操作方式不仅效率低下，而且极易出错。自动化运维工具的出现，正是为了解决这一痛点。在众多自动化工具中，Ansible 因其简单易用、功能强大且无需在被管理端安装代理（Agentless）的特性而备受青睐。本文将带您全面了解 Ansible，从其核心概念、运行机制到基础安装和常用模块操作，为您开启自动化运维的大门。

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一、Ansible 概述和运行机制

1.1 Ansible 概述

Ansible 是一款使用 Python 语言编写的开源自动化运维工具，它实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能，主要面向类 Unix 系统。

1.1.1 与其他工具的对比

与 Puppet、SaltStack、Chef 等同类工具相比，Ansible 具有显著优势：

• Puppet：Ruby 语言编写，采用 C/S 架构，通过 HTTP 协议通信。
• SaltStack：Python 编写，采用 C/S 架构，通过 SSH 或消息队列（MQ）通信。
• Chef：同样采用 C/S 架构，通过 HTTP 协议通信。

而 Ansible 的优势在于：

• 无代理（Agentless）：无需在被管理节点上安装任何客户端，非常轻量。
• 使用 SSH：直接通过 SSH 协议与远程节点进行通信和操作。
• 易于上手：使用 YAML 语言编写剧本（Playbook），语法简洁易懂。

官方网站：https://www.ansible.com/

1.1.2 发展历程与特点

• 行业事件：Ansible 公司成立于 2013 年，并在 2015 年 10 月被红帽（Red Hat）公司以约 1.5 亿美元收购。
• 核心特点：
  1. 部署简单，只需在管理端安装，被控端无需额外操作。
  2. 默认使用 SSH 协议管理设备，安全可靠。
  3. 支持集中化管理，功能强大，扩展性高。
  4. 通过 Playbook 剧本实现复杂的任务编排和状态管理。
  5. 对云计算和大数据平台有良好的支持。

1.2 Ansible 运行机制

Ansible 的核心工作模式是“推送”：管理节点将所需的模块或命令通过 SSH 推送到被管理节点上执行，执行完成后自动删除临时文件。

核心组件：

1. Ansible：核心引擎。
2. Modules（模块）：核心执行单元，包括内置模块和自定义模块。
3. Plugins（插件）：用于增强核心功能，如连接插件、邮件插件等。
4. Playbooks（剧本）：采用 YAML 格式，定义自动化任务流程。
5. Inventory（主机清单）：定义被管理的主机及其分组信息。

1.3 Ansible 角色（Role）

为了应对复杂环境并提高 Playbook 的可复用性和可维护性，Ansible 引入了“角色”的概念。角色允许用户将相关的任务、处理程序、文件、模板和变量等组织在一个独立的目录结构中，便于共享和重复使用。

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二、实战：安装并配置 Ansible

2.1 环境准备

本示例环境包含三台主机：

角色	IP 地址
管理端	192.168.10.123
被管理端 1	192.168.10.124
被管理端 2	192.168.10.125

2.2 管理端安装 Ansible

在管理端服务器上执行以下命令进行安装：

# 安装 EPEL 扩展源
yum install -y epel-release
# 安装 Ansible
yum install -y ansible

安装完成后，主要配置文件目录为 /etc/ansible/，其结构如下：

/etc/ansible/
├── ansible.cfg    # Ansible 主配置文件
├── hosts          # 默认的主机清单文件
└── roles/         # 角色目录

2.3 配置主机清单 (Inventory)

编辑 /etc/ansible/hosts 文件，定义需要管理的主机。

[webservers] # 定义名为 webservers 的组
192.168.10.14 # 组内包含的主机 IP

[dbservers]  # 定义名为 dbservers 的组
192.168.10.15

2.4 配置 SSH 免密登录

为了让 Ansible 管理节点可以无缝通过 SSH 连接被管理节点，需要配置密钥认证。

在 管理端 生成 SSH 密钥对，并将公钥分发到所有被管理端：

# 生成密钥对，一路回车即可
ssh-keygen -t rsa

# 使用 sshpass 工具免交互拷贝公钥（需要先安装 sshpass: ‘yum install -y sshpass’）
sshpass -p '你的密码' ssh-copy-id root@192.168.10.14
sshpass -p '你的密码' ssh-copy-id root@192.168.10.15

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三、Ansible 基础命令及模块操作

3.1 命令格式

Ansible 的基本命令行使用格式如下：

ansible <主机或组名> -m <模块名> -a "<模块参数>"

• <主机或组名>：来自主机清单，可以是 IP、组名或 all（代表所有主机）。
• -m <模块名>：指定要使用的模块。
• -a "<参数>"：传递给模块的参数。

3.2 常用模块详解

3.2.1 command 模块

功能：用于在远程主机执行简单命令。注意：不支持管道符 |、重定向 (<, >) 等 Shell 特性。
示例：

ansible-doc -s command # 查看模块帮助
ansible host1 -m command -a 'date' # 对 webservers 组执行 date 命令
ansible all -a 'ls /' # 省略 -m 参数时，默认使用 command 模块

• chdir：在远程主机上运行命令前提前进入目录，类似cd
• creates：判断指定文件是否存在，如果存在，不执行后面的操作
• removes：判断指定文件是否存在，如果存在，执行后面的操作

参数	是否必选	默认值	说明	示例
cmd	是	-	要执行的命令。	cmd="/usr/bin/wh"
_raw_params	是	-	与 cmd相同，通常省略。	直接写 "/usr/bin/wh"
chdir	否	-	执行命令前，先切换到此目录。	chdir="/tmp"
creates	否	-	如果此文件/目录存在，则不执行命令。	creates="/tmp/lockfile"
removes	否	-	如果此文件/目录存在，则执行命令。	removes="/tmp/old.log"

3.2.2 shell 模块

功能：用于执行复杂的 Shell 命令，支持管道、重定向等所有 Shell 特性。
示例：

ansible host1 -m shell -a 'echo 123456 | passwd --stdin test' # 免交互修改用户密码
ansible host1 -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print \$2}")' # 获取 IP 地址

参数	是否必选	默认值	说明	示例
cmd	是	-	要执行的命令字符串。	cmd="ps aux | grep java"
_raw_params	是	-	与 cmd相同，通常是省略参数名直接写命令。	直接写 "ps aux | grep java"
chdir	否	-	执行命令前，先切换到此目录。	chdir="/tmp"
creates	否	-	如果此文件/目录存在，则不执行命令。	creates="/tmp/lockfile"
removes	否	-	如果此文件/目录存在，则执行命令。	removes="/tmp/old.log"
executable	否	/bin/sh	指定执行命令的 Shell。	executable="/bin/bash"

正常在主机输入awk是应该是echo $(ifconfig ens33 | awk 'NR==2 {print $2}'),但是使用ansible远程时'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print \$2}")'被要求包裹在单引号内，当双引号时使用$()会被识别为从本机给的变量，因此$(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print $2)此时awk只能跟双引号，但双引号内的内容会被转义，$2会被识别成一个参数，所以需要在双引号内进行转义$2

3.2.3 cron 模块

功能：管理远程主机的计划任务（crontab）。
示例：

# 添加一个每 1 分钟执行一次的计划任务
ansible host1 -m cron -a 'minute="*/1" job="/bin/echo helloworld" name="123"'
# 查看计划任务
ansible host1 -a 'crontab -l'
# 移除指定的计划任务
ansible host1 -m cron -a 'name="123" state=absent' #假如任务没有名字，name=None即可

• 在远程主机定义任务计划。其中有两种状态（state）：present表示添加（可以省略），absent表示移除。
• minute/hour/day/month/weekday：分/时/日/月/周
• job：任务计划要执行的命令
• name：任务计划的名称

参数	是否必选	默认值	说明	示例
name	是	-	计划任务的唯一标识符（注释）。用于查找和删除任务。	name="Backup Job"
job	是	-	要执行的命令或脚本。	job="/path/to/backup.sh"
state	否	present	任务状态。 present：添加或更新。 absent：移除。	state=absent
minute	否	*	分钟 (0-59)。	minute="5" minute="*/10"
hour	否	*	小时 (0-23)。	hour="1"
day	否	*	日 (1-31)。	day="1"
month	否	*	月 (1-12)。	month="*/3"
weekday	否	*	周几 (0-6, 周日=0 或 7)。	weekday="0" weekday="1-5"
user	否	root	在哪个用户的 crontab 中修改。	user="nginx"
disabled	否	-	是否禁用该任务（在行首添加 #）。	disabled=yes

也可以在远程主机的/var/log/cron中查看是否运行成功

3.2.4 user 模块 与 group 模块

功能：用于管理远程主机的用户和用户组。
示例：

# 创建 mysql 组
ansible host1 -m group -a 'name=mysql gid=306 system=yes'
# 创建用户 test01 并加入 mysql 组
ansible host1 -m user -a 'name=test01 uid=306 system=yes group=mysql'
ansible host1 -m command -a 'tail /etc/passwd'
# 删除用户
ansible host1 -m user -a 'name="test01" state=absent'

常用的参数：

• name：用户名，必选参数
• state=present|absent：创建账号或者删除账号，present表示创建，absent表示删除
• system=yes|no：是否为系统账号,默认为yes
• uid：用户uid
• group：用户基本组
• shell：默认使用的shell
• move_home=yse|no：如果设置的家目录已经存在，是否将已-经存在的家目录进行移动
• password：用户的密码，建议使用加密后的字符串
• comment：用户的注释信息
• remove=yes|no：当state=absent时，是否删除用户的家目录

user 模块具体参数一览表

参数	是否必选	默认值	说明	示例
name	是	-	要创建、修改或删除的用户名。	name='testuser'
state	否	present	用户状态。 present：创建用户（如果不存在）。 absent：删除用户（如果存在）。	state=present state=absent
uid	否	-	用户的 UID（数字）。	uid=1005
group	否	与用户名相同的主组	用户的主要组（GID 或组名）。	group='developers' group=1001
groups	否	-	用户所属的附加组列表。用逗号分隔。注意：groups 与 group 不同，group 是主组，groups 是附加组。	groups='wheel,nginx'
append	否	no	是否将 groups 中指定的组追加到用户的现有附加组中。如果为 no（默认），则用户将仅属于 groups 列表中的组，其他现有附加组将被移除。	append=yes
home	否	/home/username	用户的家目录路径。	home='/opt/home/testuser'
shell	否	/bin/bash	用户的默认登录 shell。	shell='/bin/zsh'
comment	否	-	用户的描述信息（通常是 GECOS 或全名字段）。	comment='Test User'
password	否	-	设置用户密码。必须使用加密后的哈希值，明文密码无效。	password='$6$salt$encrypted'
generate_ssh_key	否	no	是否为用户生成 SSH 密钥对。 yes：生成。 no：不生成。	generate_ssh_key=yes
ssh_key_bits	否	2048	与 generate_ssh_key=yes 一起使用，指定 SSH 密钥的位数。	ssh_key_bits=4096
create_home	否	yes	是否创建家目录。	create_home=no
system	否	no	是否创建为系统用户（通常 UID < 1000）。	system=yes
remove	否	no	与 state=absent 一起使用，是否同时删除用户的家目录和邮件池。	state=absent remove=yes
move_home	否	no	如果设置为 yes 并且 home 指向一个新位置，则将家目录移动到新位置。	move_home=yes

group 模块具体参数一览表

参数	是否必选	默认值	说明	示例
name	是	-	要创建、修改或删除的组名。	name='developers'
state	否	present	组状态。 present：创建组（如果不存在）。 absent：删除组（如果存在）。	state=present state=absent
gid	否	-	组的 GID（数字）。	gid=1005
system	否	no	是否创建为系统组（通常 GID < 1000）。	system=yes

始终优先使用Ansible的专用模块（如 user, copy, yum, service）而不是裸的shell命令。​​ 这是发挥Ansible自动化威力和可靠性的关键。command或 shell模块应作为处理那些没有专用模块的特殊情况的“最后手段”。

3.2.5 copy 模块

功能：将管理节点上的文件或内容复制到远程主机。
示例：

# 复制文件并设置权限
ansible host1 -m copy -a 'src=/etc/fstab dest=/opt/fstab.bak owner=root mode=640'
# 直接将内容写入远程文件
ansible host1 -m copy -a 'content="helloworld" dest=/opt/hello.txt'

常用参数：

• dest：指出复制文件的目标及位置，使用绝对路径，如果是源目录，指目标也要是目录，如果目标文件已经存在会覆盖原有的内容
• src：指出源文件的路径，可以使用相对路径或绝对路径，支持直接指定目录，如果源是目录则目标也要是目录
• mode：指出复制时，目标文件的权限
• owner：指出复制时，目标文件的属主
• group：指出复制时，目标文件的属组
• content：指出复制到目标主机上的内容，不能与src一起使用

具体参数一览：

参数	是否必选	默认值	说明	示例
src	条件必选	-	本地源文件路径。与 content二选一。	src="/app/config.yml"
dest	是	-	远程主机上的目标路径。	dest="/etc/app/config.yml"
content	条件必选	-	直接用字符串内容创建文件。与 src二选一。	content="Hello World"
owner	否	-	目标文件属主。	owner="nginx"
group	否	-	目标文件属组。	group="nginx"
mode	否	-	目标文件权限。	mode="0644" mode="u+rw"
backup	否	no	覆盖前是否备份原文件。	backup=yes
force	否	yes	如果目标存在且不同，是否覆盖。	force=no
validate	否	-	复制前执行验证命令（常用于配置文件）。	validate="/usr/sbin/nginx -t %s"

3.2.6 file 模块

功能：设置文件属性，如权限、属主、创建链接文件等。
示例：

# 修改文件属性
ansible host1 -m file -a 'owner=test01 group=mysql mode=644 path=/opt/fstab.bak'
# 创建软链接,path的文件存在时会报错
ansible host1 -m file -a 'path=/opt/fstab.link src=/opt/fstab.bak state=link'
# 创建空文件
ansible host1 -m file -a "path=/opt/abc.txt state=touch"
#删除一个文件
ansible dbservers -m file -a "path=/opt/abc.txt state=absent"			

具体参数一览：

参数	是否必选	默认值	说明	示例
path	是	-	文件/目录/链接的路径。	path="/etc/foo.conf"
state	否	file	对象类型。 file：文件。 directory：目录。 link：软链接。 hard：硬链接。 absent：删除。	state=directory state=absent
src	否	-	当 state=link或 hard时，指定源路径。	src="/etc/foo.conf"
owner	否	-	属主。	owner="root"
group	否	-	属组。	group="root"
mode	否	-	权限。	mode="0755"
recurse	否	no	递归设置目录下的文件属性（需与 owner/group/mode配合）。	recurse=yes

3.2.7 hostname 模块

功能：管理远程主机的主机名。
示例：

ansible host1 -m hostname -a "name=mysql01"

具体参数一览：

参数	是否必选	默认值	说明	示例
name	是	-	要设置的主机名。	name="web-server-01"
use	否	取决于系统	使用哪个工具修改主机名（通常自动选择）。	use="systemd"

3.2.8 ping 模块

功能：检测与管理节点的 SSH 连通性。
示例：

ansible all -m ping

3.2.9 yum 模块

功能：使用 yum 包管理器来安装或卸载软件包。
示例：

# 安装 httpd 服务
ansible host1 -m yum -a 'name=httpd'
# 卸载 httpd 服务
ansible host1 -m yum -a 'name=httpd state=absent'

具体参数一览：

参数	是否必选	默认值	说明	示例
name	是	-	包名。可以是 name@version格式，或用列表。	name="httpd" name="httpd,php"
state	否	present	包状态。 present：安装最新版。 installed：同 present。 latest：升级到最新。 absent：卸载。	state=latest state=absent
disable_gpg_check	否	no	是否禁用 GPG 签名检查。	disable_gpg_check=yes
enablerepo	否	-	临时启用指定的仓库。	enablerepo="epel"
disablerepo	否	-	临时禁用指定的仓库。	disablerepo="*"

3.2.10 service/systemd 模块

功能：管理远程主机的服务状态，如启动、停止、设置开机自启等。
示例：

# 启动 httpd 服务并设置为开机自启
ansible host1 -m service -a 'enabled=true name=httpd state=started'

具体参数一览：

参数	是否必选	默认值	说明	示例
name	是	-	服务名称。	name="nginx"
state	否	-	服务运行状态。 started：启动。 stopped：停止。 restarted：重启。 reloaded：重载配置。	state=started
enabled	否	-	服务开机自启状态。 yes：启用。 no：禁用。	enabled=yes
daemon_reload	否	no	在执行操作前是否运行 daemon-reload（常用于修改服务文件后）。	daemon_reload=yes
sleep	否	-	在 restarted或 stopped后，等待几秒再执行下一个操作。	sleep=5

3.2.11 script 模块

功能：将管理节点本地的脚本在远程主机上执行。
示例：

# 编写本地脚本 test.sh
ansible webservers -m script -a 'test.sh' # 在远程主机执行本地脚本

具体参数一览：

参数	是否必选	默认值	说明	示例
cmd	是	-	本地脚本的路径。	cmd="/opt/scripts/deploy.sh"
_raw_params	是	-	与 cmd相同，通常省略。	直接写 "/opt/scripts/deploy.sh"
chdir	否	-	在远程主机执行脚本前，先切换到此目录。	chdir="/tmp"
creates	否	-	如果此文件/目录存在，则不执行脚本。	creates="/tmp/lockfile"
removes	否	-	如果此文件/目录存在，则执行脚本。	removes="/tmp/old.log"

3.2.12 setup 模块

功能：收集远程主机的详细信息（Facts），如 IP、内存、磁盘等。
示例：

ansible host1 -m setup # 收集所有信息
ansible dbservers -m setup -a 'filter=*ipv4*' # 使用过滤器只收集 IP 相关信息

facts 组件是用来收集被管理节点信息的，使用 setup 模块可以获取这些信息

# 内存信息
ansible all -m setup -a "filter=ansible_memory_mb*"

# 具体内存信息
ansible all -m setup -a "filter=ansible_memory_mb"
ansible all -m setup -a 'filter=ansible_memtotal_mb'
ansible all -m setup -a "filter=ansible_swaptotal_mb"
# 磁盘信息
ansible all -m setup -a "filter=ansible_devices*"
ansible all -m setup -a "filter=ansible_mounts*"

# 具体磁盘信息
ansible all -m setup -a "filter=ansible_devices"
ansible all -m setup -a "filter=ansible_mounts"
ansible all -m setup -a "filter=ansible_device_links"

# IPv4信息
ansible all -m setup -a 'filter=ansible_all_ipv4_addresses'
# 查看cpu信息
ansible all -m setup -a "filter=ansible_processor*"

具体参数一览：

参数	是否必选	默认值	说明	示例
filter	否	-	过滤条件，只显示匹配特定模式的信息。	filter="*ipv4*" filter="ansible_distribution*"
gather_subset	否	all	收集信息的子集，可提高效率。 all：所有。 min：最小集。 network：网络相关。	gather_subset="min" gather_subset="!all"（排除所有）
fact_path	否	/etc/ansible/facts.d	自定义 Facts 脚本 (.fact) 的路径。	fact_path="/opt/app_facts"

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四、Inventory 主机清单进阶配置

主机清单 (/etc/ansible/hosts) 支持更灵活的配置。
Inventory支持对主机进行分组，每个组内可以定义多个主机，每个主机都可以定义在任何一个或多个主机组内。

4.1 定义主机范围与端口

如果是名称类似的主机，可以使用列表的方式标识各个主机。

[webservers]
192.168.10.14:2222 # 指定非标准 SSH 端口
192.168.10.1[2:5] # 表示 192.168.10.12 到 192.168.10.15

[dbservers]
db-[a:f].example.org # 支持匹配主机名

4.2 设置变量

常用Inventory变量

变量名	含义
ansible_host	节点 IP
ansible_port	SSH 端口，默认 22
ansible_user	SSH 用户
ansible_password	SSH 密码（未使用密钥时）
ansible_ssh_private_key_file	私钥文件
ansible_become	提升权限
ansible_become_method	提升方式（sudo/su/runas）
ansible_become_user	提升为指定用户
ansible_become_password	提升密码

4.2.1 主机变量

直接在主机后定义变量。

[webservers]
192.168.10.124 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=root123

4.2.2 组变量

使用 :vars 为整个组设置变量。

[webservers:vars]
ansible_user=root
ansible_password=root123

[all:vars] # 为所有组设置变量
ansible_port=22

4.2.3 组嵌套

使用 :children 将多个组合并为一个新的组。

[nginx]
192.168.10.20
192.168.10.21

[apache]
192.168.10.30
192.168.10.31

[webs:children] # webs 组包含 nginx 和 apache 组的所有主机，只能识别组不能识别IP
nginx
apache
192.168.10.55 # 无效添加

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总结

通过本文的学习，我们对 Ansible 有了一个全面的认识。从它的基本概念和优势，到如何一步步安装配置并建立 SSH 信任关系；从最基础的 ansible 命令和核心模块（如 command, shell, copy, yum 等）的使用，到如何灵活配置主机清单（Inventory）来管理复杂的主机分组和变量。

Ansible 的真正强大之处在于其 简单性 和 幂等性（一个操作多次执行的结果与一次执行的结果一致）。作为自动化运维的利器，它极大地提升了运维工作的效率和可靠性。本文介绍的内容是 Ansible 的核心基础，掌握了这些，您就已经具备了使用 Ansible 完成日常批量管理任务的能力。下一步，可以深入学习 Playbook 的编写，从而解锁更复杂、更强大的自动化场景。
最后，希望大家多多实践、多多探究、聚沙成塔、与君共勉之！