ansible批量初始化服务器

时间：2020-03-05来源：电脑系统城作者：电脑系统城

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

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