Ansibile之playbook初识

　　一、playbook简介

　　ansiblie的任务配置文件被称为playbook，俗称“剧本”，每一个剧本（playbook）中都包含了一系列的任务，这每个任务在ansible中又被称为“戏剧”（play），一个剧本中包含多出戏剧。。

　　前文我们了解了ansible有两种执行方式ad-hoc和ansible-playbook，ad-hoc主要用于临时命令的执行，而playbook我们可以理解为ad-hoc的集合，有点类似shell脚本，ad-hoc就相当于shell脚本里的某条任务语句，playbook就相当于整个shell脚本。playbook是由一个或多个“play”组成的列表，play的主要功能在于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，即可以让他们联合起来，按事先编排的机制执行预定义的动作。

如以上图示，用户可以把多条任务（ad-hoc任务）写到playbook中，用户用ansible-playbook命令调用执行编排好的playbook,ansible会读取playbook中的每一条play和task，并按照playbook中的顺序从上至下依次执行，ansible会调用每个task中定义的模块去依次执行相应的任务，并按照playbook中指定的主机去主机清单里匹配对应的主机，然后通过ssh认证，把编译好的相应的任务文件发送到对应的主机或网络设备上执行，最后返回执行的状态。

　　二、YAML简介

　　playbook采用yaml语言编写，yaml是一个可读性高的用来表达资料序列格式的语言，它参考了其他很多种语言，包括：XML、C语言、python、perl以及电子邮箱格式RFC2822等。Clark Evans在2001年首次发表了这种语言，另外Ingy döt Net与Oren Ben-Kiki也是这语言的共同设计者。YAML（ YAML Ain't Markup Language），即yaml不是标记语言。不过在开发这种语言时，yaml的意思其实是："Yet Another Markup Language"（仍是一种标记语言）

　　ymal特性

　　1）YAML的可读性好

　　2）YAML和脚本语言的交互性好

　　3）YAML使用实现语言的数据类型

　　4）YAML有一个一致的信息模板

　　5）YAML易于实现，可以基于流程处理，表达能力强，扩展性好

更多的内容及规范请参考官方文档http://www.yaml.org

　　三、playbook语法简介

　　1）需要以“---”（3个减号）开始，且需顶行首写。另外还有选择性的连续三个点号（...）用来表示文件的结尾。

　　2）次行开始正常写playbook的内容，建议次行写该playbook的功能，当然不写也是可以的。

　　3）使用“#”号注释代码。

　　4）缩进必须统一，不能空格tab混用。

　　5）缩进的级别必须是一致的，同样的缩进代表同样级别，程序判别配置的级别是通过缩进结合换行来实现的。

　　6）YAML文件内容和Linux系统大小写判断方式一直，区分大小写（大小写敏感），k/v的值均大小写敏感。

　　7）k/v的值可同行写也可换行写。同行使用“：”分隔，换行写需要以“-”分隔。

　　8）v可以是字符串，也可以另外一个列表，当然也可以是字典。

　　9）一个完整的代码块功能最少需要有name:xxx（对任务的描述）。

　　10）一个name只能包括一个task

　　11）yaml文件扩展名通常为yml或yaml

list:列表，其所有元素均使用“-”开头

示例：

---
# A list of tasty fruits

- apple
- orange
- strawberry
- mango
~          　

dictionary:字典，通常由多个key与value构成

示例：

---
#An employee record
name: example developer
job: developer
skill: elite　　

当然也可以将key:value放置于{}中进行表示，用“，”分隔多个key:value

示例：

---
#An employee record
{name: example developer,job: developer, skill: elite}
~                                                       　　

　　YAML的语法和其他高阶语言类似，并且可以简单表达清单、散列表、标量等数据结构。其结构（Structure）通过空格来展示，序列（Sequence）里的项用"-"来代表，Map里的键值对用":"分隔。

示例：

---
name: John Smith
age: 41
gender: Male
spouse:
  name: Jane Smith
  age: 37
  gender: Female
children:
  - name: Jimmy Smith
    age: 17
    gender: Male
  - name: Jenny Smith
    age: 13
    gender: Female
~

　　四、playbook核心元素

　　1）hosts  ：指定执行任务的远程主机列表（主机清单定义的主机组或单个主机，支持前面的说的主机模式匹配）

　　2）tasks  ：任务集

　　3）varniables  ：内置变量或自定义变量在playbook中调用

　　4）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

　　5）handlers  和  notity结合使用，由特定条件出发的操作，满足条件方才执行，否则不执行

　　6）tags标签  ：给指定的任务贴上标签，我们在执行playbook的时候可以根据标签选择性的挑选部分代码执行，如 ansible-playbook -t tagsname useradd.yml  ,这条命令的意思就是在useradd.yml中挑选标签名为tagsname的任务执行

　　五、playbook基础组件

　　1）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用于指定要执行任务的主机，须事先定义在主机清单中。hosts指定主机的形式同样支持像主机清单中定义的那样，支持通配，支持主机模式匹配与或非，支持IP地址，当然也支持混合匹配与或非。

示例：在websers组，但不再dbsers组，可以这样定义hosts

---
- hosts: websers:!dbsers

　　2)remote_user：可用于host和task中，也可以通过指定其通过sudo的方式在远程执行任务，其可用于play全局或某个任务；此外，甚至可以在sudo时使用用sudo_user指定sudo时切换的用户，如下所示

---
- hosts: websers:!dbsers
  remote_user: root

  tasks:
    - name: test connection
      ping:
      remote_user: qiuhom
      sudo: yes
      sudo_user: qiuping

　　说明：默认sudo 为root，上例指定了sudo_user 为qiuping，上述任务同sudo -u qiuping ping xxxx（代表某主机）命令一样的意思，当然在使用sudo 时 我们还需要在目标主机上对qiuhom授权，要让qiuhom这个用户具有代表qiuping的权限去执行ping命令。

　　3）task列表和action：play的主体部分是task list，task list 中的各任务按次序逐个在hosts中指定的所有主机上执行，即在所有主机上完成第一个任务后，再开始第二个任务；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，模块执行时是幂等的，这意味着多次执行时是安全的，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步骤，如未提供name，则action的结果将用于输出。

　　tasks：任务列表,它有两种格式如下

　　　　（1）action: module arguments

　　　　（2）module： arguments        ##建议使用

　　注意：shell模块和command模块后面跟的是命令，而非key=value

如果某项任务的状态在运行后为changed时，可通过“notify”通知给相应的handlers;当然任务可以通过“tags”打标签，可以在ansible-playbook命令上使用-t指定进行指定其标签名调用。

示例：

[qiuhom@test ~]$cat test.yml
---
- hosts: websers:!dbsers
  remote_user: root

  tasks:
    - name: test connection
      ping:
      remote_user: qiuhom
      sudo: yes
      sudo_user: qiuping
      tags: test
    - name: test command
      shell: /bin/ls /home/qiuhom/
[qiuhom@test ~]$ansible-playbook -t test test.yml

　　说明：用-t 指定标签名，表示只运行所指定标签所在的任务，当然同名的标签可以在多条任务中，一个任务也可以有多个标签。

如果命令或脚本的退出码不为零，可用使用如下方式忽略或跳过继续执行以下代码

---
- hosts: websers:!dbsers
  remote_user: root

  tasks:
    - name: run this command and ignore the result
      shell: /usr/sbin/ip addr show eth0 || /bin/true
    - name: run this command and ignore the result
      shell: /usr/sbin/ip addr show eth0
      ignore_errors: True

　　说明：两种方式都可以跳过出错的命令而不打断playbook，继续执行以下的代码，前者使用的短路或的特性，后者使用ignore_errors参数来控制

　　六、playbook运行的方式

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

常用选项：

　　-C , --check  : 只检查可能会发生的改变，但不真正执行操作，相当于空跑一遍playbook，测试下是否和自己预想的结果一样，但它不会真正的去远端主机上执行。常用于测试写的playbook语法是否有误。

　　--list-hosts  :列出playbook指定运行任务所匹配的主机

　　--list-tags    :列出playbook中所有标签名称列表

　　--list-tasks  :列出playbook中所有任务名称及标签名称

　　--limit 主机列表   ：只针对指定主机列表中的主机执行当前playbook（指定主机列表必须是在playbook里定义的主机列表范围内）

　　-v,-vv,-vvv       :  显示执行playbook的过程，-v,显示较简单，-vv显示较详细，-vvv显示整个过程（非常详细）

[root@test ~]#cat test.yml
---
- hosts: websers
  remote_user: root

  tasks:
    - name: run this command
      shell: hostname
      tags: hostname
      ignore_errors: True
    - name: show ip addr
      shell: /sbin/ip addr show
      tags: showip
[root@test ~]#ansible-playbook test.yml --list-hosts

playbook: test.yml

  play #1 (websers): websers    TAGS: []
    pattern: [u'websers']
    hosts (2):
      192.168.0.128
      192.168.0.218
[root@test ~]#ansible-playbook test.yml --list-tags

playbook: test.yml

  play #1 (websers): websers    TAGS: []
      TASK TAGS: [hostname, showip]
[root@test ~]#ansible-playbook test.yml --list-tasks

playbook: test.yml

  play #1 (websers): websers    TAGS: []
    tasks:
      run this command  TAGS: [hostname]
      show ip addr      TAGS: [showip]
[root@test ~]#ansible-playbook test.yml --limit 192.168.0.218

PLAY [websers] ********************************************************************************************************

TASK [Gathering Facts] ************************************************************************************************
ok: [192.168.0.218]

TASK [run this command] ***********************************************************************************************
changed: [192.168.0.218]

TASK [show ip addr] ***************************************************************************************************
changed: [192.168.0.218]

PLAY RECAP ************************************************************************************************************
192.168.0.218              : ok=3    changed=2    unreachable=0    failed=0   

[root@test ~]#ansible-playbook test.yml --limit 192.168.0.218 -v
Using /etc/ansible/ansible.cfg as config file

PLAY [websers] ********************************************************************************************************

TASK [Gathering Facts] ************************************************************************************************
ok: [192.168.0.218]

TASK [run this command] ***********************************************************************************************
changed: [192.168.0.218] => {"changed": true, "cmd": "hostname", "delta": "0:00:00.002139", "end": "2019-11-16 23:11:02.996962", "rc": 0, "start": "2019-11-16 23:11:02.994823", "stderr": "", "stderr_lines": [], "stdout": "localhost.localdomain", "stdout_lines": ["localhost.localdomain"]}

TASK [show ip addr] ***************************************************************************************************
changed: [192.168.0.218] => {"changed": true, "cmd": "/sbin/ip addr show", "delta": "0:00:00.002604", "end": "2019-11-16 23:11:03.733004", "rc": 0, "start": "2019-11-16 23:11:03.730400", "stderr": "", "stderr_lines": [], "stdout": "1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN \n    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00\n    inet 127.0.0.1/8 scope host lo\n    inet6 ::1/128 scope host \n       valid_lft forever preferred_lft forever\n2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000\n    link/ether 00:0c:29:e8:f6:7b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff\n    inet 192.168.0.218/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0\n    inet6 fe80::20c:29ff:fee8:f67b/64 scope link \n       valid_lft forever preferred_lft forever\n3: pan0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN \n    link/ether d2:7a:38:cf:27:60 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff", "stdout_lines": ["1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN ", "    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00", "    inet 127.0.0.1/8 scope host lo", "    inet6 ::1/128 scope host ", "       valid_lft forever preferred_lft forever", "2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000", "    link/ether 00:0c:29:e8:f6:7b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff", "    inet 192.168.0.218/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0", "    inet6 fe80::20c:29ff:fee8:f67b/64 scope link ", "       valid_lft forever preferred_lft forever", "3: pan0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN ", "    link/ether d2:7a:38:cf:27:60 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff"]}

PLAY RECAP ************************************************************************************************************
192.168.0.218              : ok=3    changed=2    unreachable=0    failed=0   

[root@test ~]#

　　说明：--limit 所指定的主机必须是在playbook中所指定的主机范围内。

　　七、playbook vs shell scripts

　　1)shell脚本如下：

#!/bin/bash
# 安装Apache
yum install --quiet -y httpd
# 复制配置文件
cp /tmp/httpd.conf /etc/httpd/conf/httpd.conf
cp/tmp/vhosts.conf /etc/httpd/conf.d/
# 启动Apache，并设置开机启动
service httpd start
chkconfig httpd on

　　2）playbook

---
- hosts: websers
  remote_user: root

  tasks:
    - name: create apache group
      group: name=apache gid=80 system=yes
    - name: create apache user
      user: name=apache uid=80 group=apache system=yes shell=/sbin/nologin home=/var/www/html
    - name: install httpd
      yum: name=httpd
    - name: copy config file
      copy: src=/tmp/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/
    - name: copy config 2 file
      copy: src=/tmp/vhosts.conf dest=/etc/httpd/conf.d/
    - name: start httpd service
      service: name=httpd state=started enabled=yes

　　说明：两者都是实现同样的目的，很明显playbook的优势要比脚本的优势多，playbook 可以针对很多台主机进行任务执行，而脚本只可以在某一台主机上执行；脚本重复执行没有幂等性，很有可能带来很多错误，而playbook却不会有这样的苦恼。