ansible笔记——批量初始化服务器

古城微笑少年丶 2023-07-02 03:25 25阅读 0赞

> 本文要实现的初始化配置目标如下：
> 
>  *  ansible配置ssh免密登录；
>  *  ansible远程配置主机名；
>  *  ansible控制远程主机互相添加DNS解析记录；
>  *  ansible配置远程主机上的yum镜像源以及安装一些软件；
>  *  ansible配置远程主机上的时间同步；
>  *  ansible关闭远程主机上的selinux；
>  *  ansible配置远程主机上的防火墙；
>  *  ansible远程修改sshd配置文件并重启sshd，使其更安全；

### 1、ansible要初始化的主机 ###

[root@nginx ansible]# tail -3 /etc/ansible/hosts   #要初始的主机如下
    [node]
    192.168.20.4
    192.168.20.5

### 2、配置ssh免密登录 ###

playbook文件内容如下：

[root@nginx ansible]# cat ssh.yaml 
    ---
    - name: configure ssh connection
      hosts: node
      gather_facts: false
      connection: local
      tasks:
        - name: configure ssh connection
          shell: |
            ssh-keyscan {
        {inventory_hostname}} >>~/.ssh/known_hosts
            sshpass -p '123.com' ssh-copy-id root@{
        {inventory_hostname}}
    ...

注：

*  gather\_facts：如果值为false，则表示不收集目标主机上的节点信息，默认为true，为收集节点信息，如果收集节点信息，则会慢很多，如果在接下来的操作中，不需要节点上的信息，可设置为false。
 *  connection：local表示在ansible端本地执行任务，hosts：localhost和connection：local容易搞混，虽然两者的效果都是在本地执行任务，但是hosts：localhost是从inventory中筛选出了目标节点localhost来执行任务，而connection：local则筛选出来执行任务的目标主机是node组中的节点，但因为指定了local连接类型，使得node组中有多少个节点，就会在ansible本地执行几次该play。

### 3、配置主机名 ###

配置主机名可以使用shell模块，但是对于不太专业，ansible提供了一个专用于配置主机名的模块：hostname模块。

当然，要使用ansible去设置多个主机名，要求目标主机和目标名称已经关联好，否则多个主机和多个主机名之间无法对应去设置。

例如：分别设置node组中的两个节点主机名为node01和node02，playbook内容如下：

[root@ansible ansible]# cat test.yaml 
    ---
    - name: set hostname
      hosts: node
      gather_facts: false
      vars:
        hostnames:
          - host: 192.168.20.4
            name: node01
          - host: 192.168.20.5
            name: node02
      tasks:
        - name: set hostname
          hostname:
            name: "{
        {item.name}}"
          when: item.host == inventory_hostname
          loop: "{
        {hostnames}}"

在上面的hostname模块中，需要详细介绍vars指令以及when、loop指令。

#### 1）vars设置变量 ####

vars指令可用于设置变量，可以设置一个或多个变量。下面几种方式都是合理的：

# 设置单个变量
    vars:
      var1: value1
    
    vars:
      - var1: value1
    
    # 设置多个变量
    
    vars:
      var1: value1
      var2: value2
    
    vars:
      - var1: value1
      - var2: value2

vars可以设置在play级别，也可以设置在task级别，设置在play级别，该play范围内的task可以访问这些变量，其他play范围内则无法访问；设置在task级别，只有该task能访问这些变量，其他task和其他play则无法访问。

例如：

[root@ansible ansible]# cat test.yaml 
    ---
    - name: play1
      hosts: localhost
      gather_facts: false
      vars:
        - var1: "value1"
      tasks:
        - name: access var1
          debug:
            msg: "var1's value: {
        {var1}}"
    
    - name: play2
      hosts: localhost
      gather_facts: false
      tasks:
        - name: cat's access vars from play1
          debug:
            var: var1
    
        - name: set and access var2 in this task
          debug:
            var: var2
          vars:
            var2: "value2"
    
        - name: cat't accesss var2
          debug:
            var: var2

执行结果如下：

[root@ansible ansible]# ansible-playbook test.yaml 
    
    PLAY [play1] **************************************************************************
    
    TASK [access var1] ********************************************************************
    ok: [localhost] => {
        "msg": "var1's value: value1"
    }
    
    PLAY [play2] **************************************************************************
    
    TASK [cat's access vars from play1] ***************************************************
    ok: [localhost] => {
        "var1": "VARIABLE IS NOT DEFINED!"
    }
    
    TASK [set and access var2 in this task] ***********************************************
    ok: [localhost] => {
        "var2": "value2"
    }
    
    TASK [cat't accesss var2] *************************************************************
    ok: [localhost] => {
        "var2": "VARIABLE IS NOT DEFINED!"
    }
    
    PLAY RECAP ****************************************************************************
    localhost                  : ok=4    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

回到我们更改主机名的配置vars指令中：

vars:
        hostnames:
          - host: 192.168.20.4
            name: node01
          - host: 192.168.20.5
            name: node02

上面只设置了一个变量hostnames，但这个变量的值是一个数组结构，数组的两个元素又都是对象（字典/hash）结构。

所以想要访问主机名node01和它的IP地址192.168.20.4，可以：

tasks:
        - debug:
            var: hostnames[0].name
        - debug:
            var: hostnames[0].host

#### 2）when条件判断 ####

在ansible中，提供的唯一一个通用的条件判断是when指令，当when指令的值为true时，则执行该任务，否则不执行该任务。

例如：

[root@ansible ansible]# cat test.yaml 
    ---
    - name: play1
      hosts: localhost
      gather_facts: false
      vars:
        - myname: "Ray"
      tasks:
        - name: task will skip
          debug:
            msg: "myname is : {
        {myname}}"
          when: myname == "lv"
    
        - name: task will execute
          debug:
            msg: "myname is : {
        {myname}}"
          when: myname == "Ray"

在上面的myname值设置为Ray，第一个任务因为when的判断条件是myname==“lv”，所以判断结果为false，该任务不执行，同理，第二个任务因为when的值为true，所以执行了。

该playbook的执行结果：

PLAY [play1] **************************************************************************
    
    TASK [task will skip] *****************************************************************
    skipping: [localhost]
    
    TASK [task will execute] **************************************************************
    ok: [localhost] => {
        "msg": "myname is : Ray"
    }
    
    PLAY RECAP ****************************************************************************
    localhost                  : ok=1    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=1    rescued=0    ignored=0

### 4、互相添加DNS解析记录 ###

[root@ansible ansible]# cat add_dns.yaml 
    ---
    - name: play1
      hosts: node
      gather_facts: true
      tasks:
        - name: add DNS
          lineinfile:
            path: "/etc/hosts"
            line: "{
        {item}} {
        {hostvars[item].ansible_hostname}}"
          when: item != inventory_hostname
          loop: "{
        { play_hosts }}"

执行结果如下：

TASK [Gathering Facts] ****************************************************************
    ok: [192.168.20.4]
    ok: [192.168.20.5]
    
    TASK [add DNS] ************************************************************************
    skipping: [192.168.20.4] => (item=192.168.20.4) 
    changed: [192.168.20.4] => (item=192.168.20.5)
    changed: [192.168.20.5] => (item=192.168.20.4)
    skipping: [192.168.20.5] => (item=192.168.20.5)

### 5、配置yum镜像源并安装软件 ###

需求如下：

*  备份原有yum镜像源文件，并配置清华大学的yum镜像源：os源和epel源
 *  安装常用软件，包括lrzsz、dos2unix、wget、curl、vim等；

playbook如下：

[root@ansible ansible]# cat config_yum.yaml 
    - name: config yum repo add install software
      hosts: node
      gather_facts: false
      tasks:
        - name: backup origin yum repos
          shell:
            cmd: "mkdir bak; mv *.repo bak"
            chdir: /etc/yum.repos.d
            creates: /etc/yum.repos.d/bak
    
        - name: add os repo and epel repo
          yum_repository:
            name: "{
        {item.name}}"
            description: "{
        {item.name}} repo"
            baseurl: "{
        {item.baseurl}}"
            file: "{
        {item.name}}"
            enabled: 1
            gpgcheck: 0
            reposdir: /etc/yum.repos.d
          loop:
            - name: os
              baseurl: "https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/centos/7/os/$basearch"
            - name: epel
              baseurl: "https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/$basearch"
    
        - name: install pkgs
          yum:
            name: lrzsz,vim,dos2unix,wget,curl
            state: present

在上面的yaml文件中，第一个任务是将所有系统默认的repo文件备份到bak目录中，chdir参数表示在执行shell模块的命令前先切换到/etc/yum.repos.d目录下，creates参数表示bak目录存在时则不执行shell模块。

第二个任务是使用yum\_repository模块配置yum源，该模块可添加或移除yum源。

> 相关参数如下：
> 
>  *  name：指定repo的名称，对应于repo文件中的\[name\]；
>  *  description：repo的描述信息，对应repo文件中的name：xxx；
>  *  baseurl：指定该repo的路径；
>  *  file：指定repo的文件名，不需要加.repo后缀，会自动加上；
>  *  reposdir：repo文件所在的目录，默认为/etc/yum.repos.d目录；
>  *  enabled：是否启用该repo，对应于repo文件中的enabled；
>  *  gpgcheck：该repo是否启用gpgcheck，对应于repo文件中的gpgcheck；
>  *  state：present表示保证该repo存在，absent表示移除该repo。

在上面的配置中使用了一个loop循环来添加两个repo：os和epel。

第三个任务是使用yum模块安装一些rpm包，yum模块可以更新、安装、移除、下载包。

> yum常用参数说明：
> 
>  *  name：指定要操作的包名
>     
>      *  可以带版本号；
>      *  可以是单个包名，也可以是包名列表，或者逗号分隔多个包名；
>      *  可以是url；
>      *  可以是本地rpm包
>  *  state：
>     
>      *  present和installed：保证包已安装，它们是等价的别名；
>      *  latest：保证包已安装了最新版本，如果不是则更新；
>      *  absent和removed：移除包，它们是等价的别名；
>  *  download\_only：仅下载不安装包（ansible 2.7才支持）
>  *  download\_dir：下载包存放在哪个目录下（ansible 2.8才支持）

yum模块是RHEL系列的包管理器，如果是ubuntu则无法使用，可以使用另一个更为通用的包管理器模块：package，它可以自动探测目标节点的包管理器类型并使用它们去管理软件。大多数时候使用package来代替yum或代替apt-install等不会有什么问题，但是有些包名在不同的操作系统上是不一样的，这是需要注意的。

### 6、时间同步 ###

保证时间同步可以避免很多玄学性的问题，特别是对集群中的节点。

通常会使用ntpd时间服务器来保证时间的同步，这里使用aliyun提供的时间服务器来保证时间同步，并将同步后的时间同步到硬件。

playbook文件如下：

---
    - name: sync time
      hosts: node
      gather_facts: false
      tasks:
        - name: install and sync time
          block:
            - name: install ntpdate
              yum:
                name: ntpdate
                state: present
            - name: ntpdate to sync time
              shell: |
                ntpdate ntp1.aliyun.com
                hwclock -w

上面使用了一个block指令来组织了两个有关联性的任务，将他们作为了一个整体。block更多的用于多个关联性任务之间的异常处理。

### 7、关闭selinux ###

关闭selinux的playbook如下：

[root@ansible roles]# cat disable_selinux.yaml 
    ---
    - name: disable selinux
      hosts: node
      gather_facts: false
      tasks:
        - name: disable on the fly
          shell: setenforce 0
          ignore_errors: true   #由于上条命令执行后的返回状态码不一定为0，所以为了防止非0报错并停止palsybook接下来的任务，所以使用ignore_errors忽略错误
    
        - name: disable forever in config
          lineinfile:
            path: /etc/selinux/config
            line: "SELINUX=disabled"     #修改配置文件中的值，以便永久关闭
            regexp: '^SELINUX='          #要修改的内容

注：ignore\_errors也经常结合block使用，因为在block级别上设置异常处理，可以处理block内部的所有错误。

### 8、配置iptables规则 ###

playbook文件如下：

- name: Set Firewall
      hosts: node
      gather_facts: false
      tasks: 
        - name: set iptables rule
          shell: |
            # 备份已有规则
            iptables-save > /tmp/iptables.bak$(date +"%F-%T")
            # 给它三板斧
            iptables -X
            iptables -F
            iptables -Z
    
            # 放行lo网卡和允许ping
            iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
            iptables -A INPUT -p icmp -j ACCEPT
    
            # 放行关联和已建立连接的包，放行22、443、80端口
            iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
            iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 22 -j ACCEPT
            iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 443 -j ACCEPT
            iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 80 -j ACCEPT
    
            # 配置filter表的三链默认规则，INPUT链丢弃所有包
            iptables -P INPUT DROP
            iptables -P FORWARD DROP
            iptables -P OUTPUT ACCEPT

### 9、远程修改sshd配置文件并重启 ###

有时候为了服务器的安全，可能会去修改目标节点上sshd服务的默认配置，比如禁止root用户登录、禁止密码认证登录而只允许使用ssh密码认证等。

在修改服务的配置文件时，一般有几种方法：

*  通过远程执行sed等命令进行修改配置文件；
 *  通过lineinfile模块去修改配置文件；
 *  在ansible本地段写好配置文件，然后使用copy模块或者template模块传输到目标节点上。

相对来说，第三种方案是最统一、最易维护的方案。

此外，对于服务进程来说，修改了配置文件往往意味着要重启服务，使其加载新的配置文件，对于sshd也一样如此，但是sshd要比其他服务特殊一些，因为ansible默认基于ssh连接，重启sshd服务会使ansible连接断开，好在ansible默认会重试建立连接，无非是多等待几秒。但重建连接有可能会失败，比如修改了配置文件不允许重试、修改了sshd的监听端口等，这可能会使得ansible因连接失败而无法再继续执行后续任务。

> 所以，在修改sshd配置文件时，有如下建议：
> 
>  *  将此任务作为初始化服务器的最后一个任务，即使连接失败也无所谓；
>  *  在playbook中加入连接失败的异常处理；
>  *  如果目标节点修改了sshd端口号，建议通过ansible自动或者我们手动去修改inventory文件中的ssh连接端口号。

这里为了简单，我准备使用lineinfile模块去修改配置文件，要修改的内容只有两项：

*  将PermitRootLogin指令设置为no，禁止root用户直接登录；
 *  将PasswordAuthentication指令设置为no，不允许使用密码认证的方式登录

playbook内容如下：

[root@ansible roles]# cat sshd_config.yaml 
    ---
    - name: modify sshd_config
      hosts: node
      gather_facts: false
      tasks:
        # 1.备份/etc/ssh/sshd_config文件
        - name: backup sshd config
          shell:
            /usr/bin/cp -f {
        {path}} {
        {path}}.bak
          vars:
            - path: /etc/ssh/sshd_config
    
        # 2.设置PermitRootLogin no
        - name: disable root login
          lineinfile:
            path: "/etc/ssh/sshd_config"
            line: "PermitRootLogin no"
            insertafter: "^#PermitRootLogin"
            regexp: "^PermitRootLogin"
          notify: "restart sshd"
        # 3.设置PasswordAuthentication no
        - name: disable password auth
          lineinfile:
            path: "/etc/ssh/sshd_config"
            line: "PasswordAuthentication no"
            regexp: "^PasswordAuthentication yes"
          notify: "restart sshd"
    
      handlers:
        - name: "restart sshd"
          service:
            name: sshd
            state: restarted

关于notify和handlers的作用如下：

ansible会监控playbook执行后的changed的状态，如果changed=1，则表示关注的状态发生了改变，即本次任务的执行不具备幂等性，如果changed=0，则表示本次任务要么没执行，要么执行了也没有影响，即本次任务具备幂等性。

ansible提供了notify指令和handlers功能，如果在某个task中定义notify指令，当ansible在监控到该任务changed=1时，会触发该notify指令所定义的handler，然后去执行handler。所谓handler，其实就是task，无论是在写法上还是作用上它和task都没有什么区别，唯一的区别在于handler是被触发而被动执行的，不像普通task一样会按流程正常执行。

唯一需要注意的是，notify和handler中任务的名称必须一致。比如： notify: "restart sshd"，那么handlers中必须得有一个任务设置了 name: "restart sshd"。

此外，在上面的playbook中，两个lineinfile任务都设置了相同的notify，但ansible不会多次去重启sshd，而是在最后重启一次。实际上，ansible在执行完某个任务之后，并不会立即去执行对应的handler，而是在当前play中所有普通任务都执行完成后再去执行handler，这样的好处是可以多次触发notify，但最后只执行一次对应的handler，从而避免多次重启。

### 10、整合所有任务到单个playbook中 ###

这里将前面所有的playbook集合到单个playbook文件中去，这样就可以一次性执行所有任务。

整合后的playbook如下：

---
    - name: Configure ssh Connection
      hosts: node
      gather_facts: false
      connection: local
      tasks:
        - name: configure ssh connection
          shell: |
            ssh-keyscan {
        {inventory_hostname}} >>~/.ssh/known_hosts
            sshpass -p'123.com' ssh-copy-id root@{
        {inventory_hostname}}
    
    - name: Set Hostname
      hosts: node
      gather_facts: false
      vars:
        hostnames:
          - host: 192.168.20.4
            name: node01
          - host: 192.168.20.5
            name: node02
      tasks: 
        - name: set hostname
          hostname: 
            name: "{
        {item.name}}"
          when: item.host == inventory_hostname
          loop: "{
        {hostnames}}"
    
    - name: Add DNS For Each
      hosts: node
      gather_facts: true
      tasks: 
        - name: add DNS
          lineinfile: 
            path: "/etc/hosts"
            line: "{
        {item}} {
        {hostvars[item].ansible_hostname}}"
          when: item != inventory_hostname
          loop: "{
        { play_hosts }}"
    
    - name: Config Yum Repo And Install Software
      hosts: node
      gather_facts: false
      tasks: 
        - name: backup origin yum repos
          shell: 
            cmd: "mkdir bak; mv *.repo bak"
            chdir: /etc/yum.repos.d
            creates: /etc/yum.repos.d/bak
    
        - name: add os repo and epel repo
          yum_repository: 
            name: "{
        {item.name}}"
            description: "{
        {item.name}} repo"
            baseurl: "{
        {item.baseurl}}"
            file: "{
        {item.name}}"
            enabled: 1
            gpgcheck: 0
            reposdir: /etc/yum.repos.d
          loop:
            - name: os
              baseurl: "https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/centos/7/os/$basearch"
            - name: epel
              baseurl: "https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/$basearch"
    
        - name: install pkgs
          yum: 
            name: lrzsz,vim,dos2unix,wget,curl
            state: present
    
    - name: Sync Time
      hosts: node
      gather_facts: false
      tasks: 
        - name: install and sync time
          block: 
            - name: install ntpdate
              yum: 
                name: ntpdate
                state: present
    
            - name: ntpdate to sync time
              shell: |
                ntpdate ntp1.aliyun.com
                hwclock -w
    
    - name: Disable Selinux
      hosts: node
      gather_facts: false
      tasks: 
        - block: 
            - name: disable on the fly
              shell: setenforce 0
    
            - name: disable forever in config
              lineinfile: 
                path: /etc/selinux/config
                line: "SELINUX=disabled"
                regexp: '^SELINUX='
          ignore_errors: true
    
    - name: Set Firewall
      hosts: node
      gather_facts: false
      tasks: 
        - name: set iptables rule
          shell: |
            # 备份已有规则
            iptables-save > /tmp/iptables.bak$(date +"%F-%T")
            # 给它三板斧
            iptables -X
            iptables -F
            iptables -Z
    
            # 放行lo网卡和允许ping
            iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
            iptables -A INPUT -p icmp -j ACCEPT
    
            # 放行关联和已建立连接的包，放行22、443、80端口
            iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
            iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 22 -j ACCEPT
            iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 443 -j ACCEPT
            iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 80 -j ACCEPT
    
            # 配置filter表的三链默认规则，INPUT链丢弃所有包
            iptables -P INPUT DROP
            iptables -P FORWARD DROP
            iptables -P OUTPUT ACCEPT
    
    - name: Modify sshd_config
      hosts: node
      gather_facts: false
      tasks:
        - name: backup sshd config
          shell: 
            /usr/bin/cp -f {
        {path}} {
        {path}}.bak
          vars: 
            - path: /etc/ssh/sshd_config
    
        - name: disable root login
          lineinfile: 
            path: "/etc/ssh/sshd_config"
            line: "PermitRootLogin no"
            insertafter: "^#PermitRootLogin"
            regexp: "^PermitRootLogin"
          notify: "restart sshd"
    
        - name: disable password auth
          lineinfile: 
            path: "/etc/ssh/sshd_config"
            line: "PasswordAuthentication no"
            regexp: "^PasswordAuthentication yes"
          notify: "restart sshd"
    
      handlers: 
        - name: "restart sshd"
          service: 
            name: sshd
            state: restarted