Ansible 自动化运维入门（一）：核心概念、环境部署与常用模块全解析#

方式一：使用系统包管理器（适合全局安装）#

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# Ansible 通常在 EPEL 仓库中，需要先安装 epel-release
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sudo yum install -y epel-release
3
# 更新缓存并安装 Ansible
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sudo yum makecache
5
sudo yum install -y ansible

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sudo apt update
2
sudo apt install -y software-properties-common
3
# 添加 Ansible 官方 PPA 源以获取最新版本
4
sudo add-apt-repository --yes --update ppa:ansible/ansible
5
sudo apt install -y ansible

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# macOS 用户可以通过 Homebrew 轻松安装
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brew install ansible

方式二：使用 Python PIP 安装（推荐给开发者，适合多版本隔离）#

如果你希望在虚拟环境中使用特定版本的 Ansible，或者你的系统包管理器提供的版本太老，pip 是最佳选择：

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# 创建并激活 Python 虚拟环境
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python3 -m venv ansible-env
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source ansible-env/bin/activate
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# 使用 pip 安装 ansible 核心包
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pip install --upgrade pip
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pip install ansible

无论采用哪种方式，安装完成后，请通过以下命令验证是否成功，并查看当前加载的配置文件和 Python 版本：

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ansible --version

1. INI 格式（经典、直观）#

INI 格式是 Ansible 最古老也最常用的格式，语法简单，适合层级不深的场景。

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# 游离主机（不属于任何自定义组，默认属于 'all' 和 'ungrouped' 组）
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web1.example.com
3
192.168.1.20
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# 定义业务分组
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[web_servers]
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192.168.1.21
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192.168.1.22
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# 利用范围通配符实现连续主机的简写（非常适合规模化集群）
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[db_servers]
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db-[a:c].example.com    # 自动展开为 db-a, db-b, db-c
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192.168.1.[10:15]       # 自动展开为 192.168.1.10 到 192.168.1.15

2. YAML 格式（推荐、结构化强）#

随着 Playbook 强制使用 YAML，越来越多的企业选择将 Inventory 也写成 YAML 格式，以保持整个项目语言栈的统一。YAML 在表达深层级嵌套时更具可读性。

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all:
2
  hosts:
3
    web1.example.com:
4
    192.168.1.20:
5
  children:
6
    web_servers:
7
      hosts:
8
        192.168.1.21:
9
        192.168.1.22:
10
    db_servers:
11
      hosts:
12
        db-[a:c].example.com:
13
        192.168.1.[10:15]:

为单台主机定义特殊连接参数#

假设你有一台通过跳板机映射出来的特殊服务器，端口不是 22，你可以直接在主机名后跟上变量：

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[special_nodes]
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# 实际连接时会使用 192.168.1.30 的 2222 端口，并使用 admin 用户和特定的私钥登录
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web-special ansible_host=192.168.1.30 ansible_port=2222 ansible_user=admin ansible_ssh_private_key_file=~/.ssh/id_rsa_special

为整个主机组定义公共变量#

使用 [组名:vars] 可以为该组下的所有主机统一定义变量。不仅是连接参数，甚至可以定义业务相关的自定义变量供后续 Playbook 使用。

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[db_servers]
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192.168.1.50
3
192.168.1.51
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[db_servers:vars]
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# 指定远端 Python 解释器路径（解决 CentOS 7 和 Ubuntu 混合环境下的 Python 版本兼容问题）
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ansible_python_interpreter=/usr/bin/python3
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# 开启该组主机的 sudo 提权
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ansible_become=yes
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ansible_become_method=sudo
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# 自定义业务变量
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mysql_port=3306
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max_connections=2000

变量优先级与剥离规范

虽然在 Inventory 中直接写变量很方便，但当变量变多时会导致清单文件极其臃肿且难以维护。企业级最佳实践建议：将变量从 Inventory 文件中剥离出来。 Ansible 会自动在 Inventory 同级目录下寻找 group_vars/ 和 host_vars/ 目录，并加载与主机组名或主机名同名的 YAML 变量文件。这将在下一篇文章中详细讲解。

1. ping 模块#

• 核心作用：用于测试控制端与被控端的连通性。注意，这不是 ICMP 的 ping，而是通过 SSH 连接并尝试在远端执行一个极简的 Python 脚本。如果成功，返回 pong。
• 实操示例：

  1
  ansible all -m ping
  

  排错技巧

  如果返回 UNREACHABLE，通常是因为 SSH 免密未配置成功、SSH 端口错误，或者远端机器未安装 Python 环境。

2. setup 模块#

• 核心作用：收集远端主机的系统信息（在 Ansible 中称为 Facts），如操作系统版本、IP 地址、CPU 核数、内存大小等。这些变量在后续编写 Playbook 进行条件判断时非常关键。
• 核心参数：
  • filter：使用通配符过滤所需的信息，避免输出过多无关数据。
• 实操示例：

  1
  # 获取全量系统信息（输出内容极多）
  2
  ansible web_servers -m setup
  3
  
  4
  # 仅过滤获取 IPv4 地址信息
  5
  ansible web_servers -m setup -a "filter=ansible_all_ipv4_addresses"
  6
  
  7
  # 仅获取系统内存信息
  8
  ansible web_servers -m setup -a "filter=ansible_memtotal_mb"
  

1. command 模块#

• 核心作用：Ansible 的默认模块，用于在远端节点执行系统命令。它不经过 shell 解析，因此不支持管道符（|）、重定向（>、<）和环境变量（如 $HOME）。
• 常用参数：
  • chdir：执行命令前，先切换到指定目录。
  • creates：如果指定的文件或目录已存在，则不执行该命令（用于实现简单的幂等性）。
  • removes：如果指定的文件或目录不存在，则不执行该命令。
• 实操示例：

  1
  # 查看磁盘使用情况
  2
  ansible all -m command -a "df -h"
  3
  
  4
  # 如果 /data 目录存在，则打包备份；执行前先进入 / 目录
  5
  ansible web_servers -m command -a "tar -czvf data_backup.tar.gz data/ chdir=/ creates=/data_backup.tar.gz"
  

2. shell 模块#

• 核心作用：在远端节点的 shell 环境（默认 /bin/sh -c）中执行命令，支持管道、重定向和通配符。
• 与 command 的区别：虽然强大，但容易产生安全风险（如注入攻击），且多数情况下是非幂等的。每次执行都会显示 CHANGED 状态。
• 实操示例：

  1
  # 批量查看 Java 进程并过滤
  2
  ansible all -m shell -a "ps -ef | grep java | grep -v grep"
  3
  
  4
  # 将内容重定向写入文件（command 模块做不到）
  5
  ansible all -m shell -a "echo 'export PATH=$PATH:/opt/bin' >> /etc/profile"
  

• 使用建议：尽量使用 Ansible 的专用模块（如 lineinfile）替代 shell，只有在没有对应模块时才使用 shell。

3. script 模块#

• 核心作用：自动化运维的利器。它会将控制端本地的脚本自动传输到被控端并执行，执行完成后自动删除远端临时文件，全程无感。
• 实操示例：

  1
  # 将本地的 init_env.sh 脚本推送到远端执行
  2
  ansible all -m script -a "/opt/scripts/init_env.sh"
  

1. file 模块#

• 核心作用：管理文件、目录、软硬链接的状态及权限属性。
• 核心参数：
  • path：目标路径（必须）。
  • state：状态设定。directory（创建目录）、touch（创建空文件）、link（软链接）、absent（彻底删除）。
  • mode、owner、group：设置权限、属主和属组。
• 实操示例：

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  # 批量创建目录并设置 755 权限
  2
  ansible all -m file -a "path=/app/logs state=directory mode=0755 owner=www group=www"
  3
  
  4
  # 批量创建软链接
  5
  ansible all -m file -a "src=/opt/nginx/sbin/nginx dest=/usr/bin/nginx state=link"
  6
  
  7
  # 安全清理无用目录（相当于 rm -rf，慎用）
  8
  ansible all -m file -a "path=/tmp/old_cache state=absent"
  

2. copy 模块#

• 核心作用：将控制端的文件或目录分发传输到被控端。
• 核心参数：
  • src：控制端源文件路径。如果是目录，以 / 结尾表示仅拷贝内容，不以 / 结尾表示连同目录一起拷贝。
  • dest：被控端目标路径。
  • backup：设为 yes，当远端文件被覆盖前，会自动创建一个带时间戳的备份。
  • content：直接将指定文本内容写入远端文件（替代 src）。
• 实操示例：

  1
  # 分发 Nginx 配置，覆盖前自动备份
  2
  ansible web_servers -m copy -a "src=./nginx.conf dest=/etc/nginx/nginx.conf backup=yes mode=0644"
  3
  
  4
  # 直接写入文本生成文件
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  ansible all -m copy -a "content='Hello Ansible\n' dest=/tmp/test.txt"
  

3. fetch 模块#

• 核心作用：与 copy 模块的作用刚好相反，用于将远端节点的文件**拉取（下载）**到控制端本地。常用于批量收集日志或备份配置文件。
• 核心参数：
  • src：远端被控端的文件路径（注意：必须是文件，不能是目录）。
  • dest：控制端本地的保存目录。Ansible 会自动按照 dest/主机名/src 的目录结构存放，避免文件覆盖。
• 实操示例：

  1
  # 将所有 Web 节点的错误日志拉取到本地 /backup/logs 目录下
  2
  ansible web_servers -m fetch -a "src=/var/log/nginx/error.log dest=/backup/logs/"
  

4. lineinfile 模块#

• 核心作用：行级文本编辑器，常用于精确修改配置文件的某一行（如 /etc/ssh/sshd_config 或 hosts）。
• 核心参数：
  • regexp：使用正则表达式匹配要修改的行。
  • line：替换成的新内容，或要追加的内容。
  • state：present（存在，默认）或 absent（删除匹配行）。
• 实操示例：

  1
  # 批量关闭 SSH 密码登录（匹配 PasswordAuthentication 并替换）
  2
  ansible all -m lineinfile -a "path=/etc/ssh/sshd_config regexp='^#?PasswordAuthentication' line='PasswordAuthentication no'"
  

5. blockinfile 模块#

• 核心作用：用于在文件中插入一段多行的文本块，并且会自动添加标记（Marker，如 # BEGIN ANSIBLE MANAGED BLOCK），方便后续的幂等性管理（更新或删除该块）。
• 实操示例：

  1
  # 在 Nginx 配置文件中插入一段完整的 server 块
  2
  ansible web_servers -m blockinfile -a "path=/etc/nginx/conf.d/custom.conf block='server {\n    listen 8080;\n    server_name localhost;\n}'"
  

6. unarchive 模块#

• 核心作用：处理压缩包。它可以将控制端的压缩包直接传输到远端并解压，或者解压远端机器上已存在的压缩包。
• 核心参数：
  • src：压缩包路径。
  • dest：解压到的远端目标目录。
  • remote_src：如果设为 yes，表示 src 指向的是远端机器上的路径，不需要从控制端传输。
• 实操示例：

  1
  # 将本地的 JDK 压缩包传输到所有节点并解压到 /usr/local
  2
  ansible all -m unarchive -a "src=/opt/packages/jdk-11.tar.gz dest=/usr/local/"
  

1. systemd 模块 (兼容 service 模块)#

• 核心作用：管理系统服务（守护进程）的启停与自启配置。
• 核心参数：
  • name：服务名称（如 nginx、sshd）。
  • state：started（启动）、stopped（停止）、restarted（重启）、reloaded（平滑重载）。
  • enabled：设为 yes 表示开机自启。
  • daemon_reload：如果修改了 unit 配置文件，必须设为 yes 重新加载 systemd。
• 实操示例：

  1
  # 批量启动 Nginx 并设置开机自启
  2
  ansible web_servers -m systemd -a "name=nginx state=started enabled=yes"
  3
  
  4
  # 修改配置后重载 systemd 并重启服务
  5
  ansible web_servers -m systemd -a "name=myapp state=restarted daemon_reload=yes"
  

2. yum 模块 (Debian 系使用 apt 模块)#

• 核心作用：在 RedHat/CentOS 系列系统上管理 RPM 软件包。
• 核心参数：
  • name：软件包名称（支持多包逗号分隔，或指定具体版本 nginx-1.18.0）。
  • state：present（安装，默认）、latest（升级到最新版）、absent（卸载）。
• 实操示例：

  1
  # 批量安装多个运维工具
  2
  ansible all -m yum -a "name=htop,iotop,curl state=present"
  

1. group 模块#

• 核心作用：创建、删除系统用户组。
• 实操示例：

  1
  ansible all -m group -a "name=opsgroup gid=2000 state=present"
  

2. user 模块#

• 核心作用：系统用户的全生命周期管理。
• 核心参数：
  • name：用户名。
  • shell：登录 Shell 路径（如 /sbin/nologin 限制登录）。
  • password：密码（必须是哈希加密后的密文，不能是明文）。
• 实操示例：

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  # 创建程序运行专属用户（不允许登录系统）
  2
  ansible all -m user -a "name=www uid=1001 group=www shell=/sbin/nologin create_home=no"
  

  密码哈希生成技巧

  你可以使用 Python 快速生成符合要求的密码密文，例如： python3 -c "import crypt; print(crypt.crypt('YourPassword', crypt.mksalt(crypt.METHOD_SHA512)))"

1. mount 模块#

• 核心作用：管理文件系统的挂载，并可自动配置 /etc/fstab 实现开机自动挂载。
• 核心参数：
  • path：挂载点目录。
  • src：要挂载的设备路径或 NFS 地址。
  • fstype：文件系统类型（如 ext4, xfs, nfs）。
  • state：mounted（挂载并写入 fstab，最常用）、absent（卸载并删除 fstab 记录）。
• 实操示例：

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  ansible db_servers -m mount -a "path=/data src=/dev/sdb1 fstype=xfs state=mounted"
  

2. cron 模块#

• 核心作用：管理系统的 Crontab 定时任务。
• 核心参数：
  • name：任务的描述名称（Ansible 依靠此标识判断幂等性）。
  • minute/hour/day/month/weekday：时间表达式，未指定的默认为 *。
  • job：具体执行的命令。
• 实操示例：

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  # 每天凌晨 2 点执行日志清理
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  ansible all -m cron -a "name='clean old logs' hour=2 job='/opt/scripts/clean.sh >/dev/null 2>&1'"