Linux虚拟机ansible部署

Linux虚拟机ansible部署

一、自动化与 Linux 系统管理：为什么要学习自动化运维？

手动运维是传统 IT 管理的主流方式，但在规模化、标准化场景下存在不可忽视的痛点，而自动化运维正是解决这些问题的核心方案。

1. 手动运维的核心痛点

传统运维依赖 “图形界面 / 命令行 + 检查清单 / 记忆”，具体问题包括：

• 高出错率：人工操作易遗漏步骤（如配置防火墙时忘记开放端口）、执行错误命令（如批量修改配置时少写参数），且错误排查难度大。
• 低效率：重复性任务耗时久，例如 “批量给 100 台服务器安装 Nginx”，手动操作需逐台 SSH 连接、执行命令，可能花费数小时；自动化仅需几分钟。
• 难验证：手动操作后，需逐台检查结果（如确认服务是否启动、配置是否生效），缺乏统一的结果校验机制，易留下隐患。
• 无追溯：操作过程无标准化记录，后续出现问题时，无法快速定位 “谁在何时做了什么操作”。

2. 自动化运维的核心价值

自动化运维通过 “代码化、标准化” 解决上述问题，对系统管理员的实际意义包括：

• 一致性保障：确保所有目标机器的配置、部署步骤 100% 一致（如所有 Web 服务器的 Nginx 配置完全相同），避免 “一台正常、一台故障” 的差异问题。
• 效率提升：将重复性任务（如系统初始化、软件部署、日志清理）自动化，例如用 1 个脚本完成 100 台机器的初始化，管理员可专注于架构设计、故障排查等核心工作。
• 可追溯与可回滚：自动化操作的步骤（如 Playbook）可存入 Git 版本控制，操作记录可审计；若出现问题，可通过历史版本快速回滚。

二、什么是 Ansible？

Ansible 是一款开源自动化运维平台，旨在简化 IT 基础设施的配置管理、应用部署、任务编排等工作，其核心特性可从 “本质、能力、架构” 三方面理解。

1. 本质：简单的自动化框架

• 技术基础：基于 Python 开发，核心依赖paramiko库（Python 实现的 SSH 协议客户端，为无代理通信提供支持）。
• 核心定位：Ansible 本身不直接实现 “批量部署”，而是提供一个模块化框架—— 通过调用不同功能的 “模块”（如yum模块安装软件、copy模块传输文件）完成具体任务，用户只需通过 “Playbook” 定义 “要做什么”，无需关心 “怎么做”。
• 归属：2015 年被红帽（Red Hat）收购，目前是红帽开源生态的核心自动化工具，兼容性与稳定性有官方保障。

2. 核心能力：覆盖全生命周期自动化

Ansible 可应用于 IT 基础设施的多个场景：

• 配置管理：批量标准化系统配置（如设置时区、关闭 SELinux、配置 SSH 密钥）。
• 应用部署：从代码拉取到服务启动的全流程自动化（如从 Git 拉取 Java 项目→编译→部署到 Tomcat→启动服务）。
• 任务编排：按顺序执行多步骤任务（如先部署数据库→再部署 Web 服务→最后配置负载均衡）。
• 网络自动化：管理网络设备（如 Cisco、Huawei 交换机的 VLAN 配置、路由规则下发）。

3. 架构：无代理（Agentless）设计

Ansible 的核心优势之一是无需在被管节点安装客户端（Agent），其通信与任务执行流程如下：

1. 控制主机（Controller）：安装 Ansible 的机器（通常是 Linux 系统，Windows 需借助 WSL 或 Linux 虚拟机），是自动化任务的发起端。

2. 通信协议：默认通过OpenSSH（Linux/Unix）或WinRM（Windows）与被管节点建立连接（无需额外配置 Agent）。

3. 任务执行流程

   ：

   • 控制主机将所需的 “Ansible 模块”（如yum模块）通过 SSH 推送到被管节点；
   • 被管节点执行模块（如安装软件），将执行结果返回给控制主机；
   • 任务完成后，被管节点自动删除推送的模块，无残留文件。

三、Ansible 的核心优点

Ansible 之所以成为主流自动化工具，源于其 6 个关键优势，且每个优势都对应明确的运维场景：

优点分类	核心解读	实际应用场景
跨平台支持	无代理覆盖 Linux、Windows、Unix 及网络设备（如 Cisco、Juniper），适配物理机、虚拟机、云（AWS/Azure）、容器（Docker/K8s）环境	1. 管理混合架构：同时运维 AWS EC2（Linux）、企业内网 Windows Server、华为交换机； 2. 容器环境：通过 Ansible 批量启动 Docker 容器并配置网络。
人类可读的自动化	Playbook 基于 YAML 语法编写，结构清晰、语义易懂，非开发人员也能快速理解	一个 “安装 Nginx” 的 Playbook 片段（语义直观）： yaml<br>- name: 安装Nginx服务 # 任务描述（人类可直接理解）<br> yum: # 用yum模块<br> name: nginx # 安装的软件名<br> state: present # 确保软件已安装<br>
完美描述应用环境	所有配置、部署步骤均通过 Playbook “代码化”，可完整记录应用环境的每一个细节	开发环境与生产环境的一致性保障：将生产环境的 Nginx 配置、Java 版本、数据库连接信息全部写入 Playbook，开发环境执行相同 Playbook 即可复现生产环境。
轻松管理版本控制	Playbook 是纯文本文件，可直接存入 Git、SVN 等版本控制系统	1. 版本回溯：若 Playbook 更新后出现问题，可通过 Git 回滚到上一个稳定版本； 2. 团队协作：多人共同维护 Playbook 时，通过 Git 提交记录追踪谁修改了什么。
支持动态清单	可通过脚本 / API 从外部系统（如 AWS EC2、OpenStack、企业 CMDB）动态获取被管节点列表，无需手动维护静态清单	AWS 场景：使用 Ansible 官方提供的ec2.py脚本，自动获取当前运行中的 EC2 实例 IP，无需手动添加到清单文件；当实例扩容 / 缩容时，清单自动更新。
易与其他系统集成	可对接现有运维工具链，无需替换已有系统	1. 与 Jenkins 集成：Jenkins 构建完成后，触发 Ansible Playbook 部署应用； 2. 与 Puppet 集成：保留 Puppet 的配置管理功能，用 Ansible 实现跨工具的任务编排。

四、Ansible 的管理方式

Ansible 采用 “中心控制 + 无代理节点” 的管理架构，核心由 “控制主机” 和 “被管节点” 组成，通过 “清单（Inventory）” 实现分组管理。

1. 核心架构组成

• 控制主机（Controller Node）：

  • 唯一需要安装 Ansible 的机器（需 Python 2.7/3.5 + 环境）；
  • 负责编写 Playbook、发起自动化任务、接收被管节点的执行结果。

• 被管节点（Managed Node）：

  • 无需安装 Ansible，仅需满足：
    1. Linux/Unix 节点：开启 SSH 服务，控制主机可通过 SSH 免密登录（推荐配置 SSH 密钥）；
    2. Windows 节点：开启 WinRM 服务，配置 PowerShell 3.0 + 环境；
  • 被动接收控制主机的任务指令，执行后返回结果。

2. 清单（Inventory）：节点分组管理

清单是 Ansible 识别被管节点的 “地址簿”，用于将节点按功能 / 环境分组，支持静态清单（INI/YAML 格式）和动态清单（脚本 / API）。

示例：静态清单

# 分组1：Web服务器（包含2个节点）
[webservers]
192.168.1.101  # 节点1
192.168.1.102  # 节点2# 分组2：数据库服务器（包含1个节点，指定SSH端口）
[dbservers]
192.168.1.201 ansible_ssh_port=2222  # 非默认22端口时需指定# 分组3：所有节点（通过:children包含子分组）
[all:children]
webservers
dbservers

清单的核心作用

• 批量操作：对某个分组执行任务，例如 “给 webservers 分组的所有节点安装 Nginx”；
• 差异化配置：为不同分组设置不同参数（如 dbservers 节点的内存检查阈值高于 webservers）。

3. 核心管理流程

1. 控制主机编写 Playbook（定义 “要做什么”，如安装软件、修改配置）；
2. 控制主机通过 Inventory 确认被管节点列表及分组；
3. 控制主机通过 SSH/WinRM 连接被管节点，推送所需模块；
4. 被管节点执行模块，返回执行结果（成功 / 失败 + 详细日志）；
5. 控制主机汇总所有节点的结果，输出最终报告。

五、ansible系统架构

组件名称	核心职责	关键特性 / 示例
1. 核心引擎（Ansible Core）	整个架构的 “大脑”，负责解析指令、调度组件（模块、插件、Playbook）、管理执行流程	无需在被控主机安装 Agent，通过连接插件与被控端通信；自动处理任务并发（默认 5 个）
**2. 核心模块（Core Modules） **	实现 “具体管理操作” 的最小单元，相当于 “预定义的运维命令”	Ansible 自带（约 2000 + 个），覆盖常见场景： - ping：测试被控主机连通性 - copy：向被控端传输文件 - yum/apt：安装软件包 - service：管理系统服务（如启动 nginx）
3. 自定义模块（Custom Modules）	补充核心模块的功能缺口，满足企业个性化运维需求	支持 Python/Shell 等语言开发，例如： - 企业内部 “数据库备份脚本” 封装为模块 - 自定义硬件设备（如交换机）的配置模块
4. 插件（Plugins）	扩展 Ansible 的 “辅助功能”，不直接执行管理任务，仅提供支撑能力	按功能分类，常见类型： - 日志插件：记录任务执行日志到文件 / ELK - 通知插件：任务执行后发邮件 / 短信（如mail插件） - 过滤插件：在 Playbook 中处理变量（如格式化日期）
5. 剧本（Playbooks）	按 “逻辑顺序” 组合多个模块的 “任务清单”，采用 YAML 格式编写，用于 “例行 / 复杂操作”	支持变量、条件判断、循环、模板（Jinja2），相当于 “运维脚本”： - 例：一个 Playbook 包含 “安装 nginx→配置 nginx→启动服务”3 个任务
6. 连接插件（Connection Plugins）	实现 “Ansible 核心” 与 “被控主机” 的通信，是两者的 “桥梁”	默认使用ssh插件（基于 SSH 协议），也支持其他协议： - paramiko：兼容旧版 SSH 协议的主机 - winrm：管理 Windows 主机（替代 SSH）
7. 主机清单（Host Inventory）	记录 “Ansible 可控制的所有主机信息”，是 Ansible 识别被控端的 “地址簿”	支持静态清单（文本文件）和动态清单（脚本 / API 拉取，如从云平台拉取主机）；可对主机分组（如按 “Web 服务器组”“数据库组”）

ad-hoc****模式( 点对点模式)

使用单个模块，支持批量执行单条命令。ad-hoc 命令是一种可以快速输入的命令，而且不需要保存起来的命令。就相当于bash中的一句话shell。

playbook****模式( 剧本模式)

是Ansible主要管理方式，也是Ansible功能强大的关键所在。playbook通过多个task集合完成一类功能，如Web服务的安装部署、数据库服务器的批量备份等。可以简单地把playbook理解为通过组合多条ad-hoc操作的配置文件。

六、ansible工作原理

七、虚拟机安装

三、ansible部署

1、安装RHEL9版本虚拟机

（用的VMware）

创建新的虚拟机

选择自定义配置

稍后在本地安装操作系统

选择linux系统

自定义虚拟机存放位置

处理器最好4核起步

内存看电脑配置

网络用nat

磁盘类型用scsi

不要用物理磁盘那会真的占用电脑磁盘

选择镜像文件ISO文件地址

勾上虚拟化

选择第一个开始下载操作系统

语言自定义

调整时区为亚洲上海

分区

选择自定义分区

选择Standard Partition标准分区

按图进行分区 /可自定义大小

关闭KDUMP

设置root用户和普通用户账号密码

普通用户必须为student

开始下载

下载完后重启系统

重启后使用root账号登录

打开命令终端设置主机名和网

[root@localhost ~]# hostnamectl hostname ansible.example.com   
//与centos7命令不太一样
[root@localhost ~]# bash[root@ansible ~]# nmcli connection show 
NAME    UUID                                  TYPE      DEVICE 
lo      29c3f4a3-7b01-4e63-8475-ae52fe4a676e  loopback  lo     
ens160  47f86174-2763-3fec-911c-e723a12bbae6  ethernet  --  [root@ansible ~]# nmcli connection delete ens160 
Connection 'ens160' (47f86174-2763-3fec-911c-e723a12bbae6) successfully deleted.[root@ansible ~]# nmcli connection add con-name ens160 ifname ens160 type ethernet 
Connection 'ens160' (9ddfaba9-c6aa-4325-99c8-564448d2168c) successfully added.   
[root@ansible ~]# nmcli connection modify ens160 ipv4.addresses 192.168.100.100/24 ipv4.gateway 192.168.100.254 ipv4.dns 8.8.8.8 ipv4.method manual connection.autoconnect yes [root@ansible ~]# nmcli connection up ens160 
Connection successfully activated (D-Bus active path: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/10)[root@ansible ~]# nmcli connection show 
NAME    UUID                                  TYPE      DEVICE 
ens160  9ddfaba9-c6aa-4325-99c8-564448d2168c  ethernet  ens160 
lo      29c3f4a3-7b01-4e63-8475-ae52fe4a676e  loopback  lo     

配置yum仓库

[root@ansible ~]# cd /etc/yum.repos.d/[root@ansible yum.repos.d]# ls[root@ansible yum.repos.d]# mount /dev/cdrom /mnt/
mount: /mnt: WARNING: source write-protected, mounted read-only.[root@ansible yum.repos.d]# find / -name repodata
/mnt/AppStream/repodata
/mnt/BaseOS/repodata
//查询repodata文件地址[root@ansible yum.repos.d]# vim server.repo[aaa]
name=aaa
baseurl=file:///mnt/BaseOS
gpgcheck=0
enabeld=1[bbb]
name=bbb
baseurl=file:///mnt/AppStream
gpgcheck=0
enabled=1[root@ansible yum.repos.d]# 

安装软件包组

[root@ansible yum.repos.d]# yum -y group install "Virtualization Client" "Virtualization Hypervisor" "Virtualization Tools" 
//启动服务
[root@ansible yum.repos.d]# systemctl restart libvirtd
[root@ansible yum.repos.d]# systemctl enable libvirtd

修改ssh配置文件使root用户可以被远程登录

[root@ansible ~]# vim /etc/ssh/sshd_configPermitRootLogin yes[root@ansible ~]# systemctl restart sshd
[root@ansible ~]# systemctl enable sshd

将本地RHEL9.2镜像上传到虚拟机

virt-manager打开虚拟监视器进行安装系统

[root@ansible ~]# virt-manager 

选择本地安装创建虚拟机

点击Browse Local本地浏览

双击镜像

分配内存

分配硬盘容量

勾上选项

开始安装

设定成最小安装

分区

修改网络

修改主机名

输入root密码时勾上这个选项即可不用配置ssh文件进行远程登录root

其他操作和前面一样

克隆master做node1到node5

修改克隆出来的master名字改为对应的node的名字并修改网卡

删除uuid修改IP地址防止冲突

重启网卡服务

所有node改完后在master上测试IP连通性

编写hosts域名

[root@master ~]# vi /etc/hosts

实现ssh免密码

生成密钥

[root@master ~]# ssh-keygen 
//密码为空

使用root账号给所有student账号和root账号的node发送生成的密钥

[root@master ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub student@node1
[root@master ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@node1
........................
[root@master ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub student@node5
[root@master ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@node5

在使用student账号生成密钥

[root@master ~]# su - student
[student@master ~]$ ssh-keygen 

重复发送密钥的操作

[student@master ~]$ ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub student@node1
[student@master ~]$ ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@node1
........................
[student@master ~]$ ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub student@node5
[student@master ~]$ ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@node5

将hosts文件发给所有node主机

[root@master ~]# for i in node{1..5}
> do scp /etc/hosts root@$i:/etc/hosts
> done
hosts                                      100%  437   592.7KB/s   00:00    
hosts                                      100%  437   784.2KB/s   00:00    
hosts                                      100%  437   693.1KB/s   00:00    
hosts                                      100%  437   519.2KB/s   00:00    
hosts                                      100%  437   460.0KB/s   00:00 

自制网络源

在ansible中安装httpd服务

将包文件上传到/var/www/html/目录下，然后重启httpd服务

关闭selinux和防火墙

在master主机中部署yum仓库

[root@master yum.repos.d]# vi server.repo
baseos]
name=aa1
baseurl=http://ansible.example.com/rhel9/BaseOS
enabled=1
gpgcheck=0[appstream]
name=aa2
baseurl=http://ansible.example.com/rhel9/AppStream
enabled=1
gpgcheck=0[ansible]
name=aa3
baseurl=http://ansible.example.com/ansible-automation-platform
enabled=1
gpgcheck=0

安装配件测试

[root@master yum.repos.d]# yum -y install vim bash-completion net-tools

student用户权限委派

[root@master yum.repos.d]# vim /etc/sudoers.d/studentstudent         ALL=(ALL)       NOPASSWD:ALL

把文件发送给node主机使node主机也能student用户权限委派

[root@master yum.repos.d]# for  i  in  node{1..5}
do  scp /etc/sudoers.d/student root@$i:/etc/sudoers.d/ 
> done
student                          100%   32    54.6KB/s   00:00    
student                          100%   32    66.1KB/s   00:00    
student                          100%   32    48.8KB/s   00:00    
student                          100%   32    48.7KB/s   00:00    
student                          100%   32    55.5KB/s   00:00    
[root@master yum.repos.d]# 

使用student用户下载ansible

[root@master yum.repos.d]# su - student
[student@master ~]$ sudo yum -y  install   ansible-core   ansible-navigator

配置文件

[student@master ~]$ mkdir ansible
[student@master ~]$ cd ansible/
[student@master ansible]$ vim /etc/ansible/ansible.cfg 
//里面默认为空
//提示了如何生成出来 ansible-config init --disabled > ansible.cfg

在ansible目录中使用这条命令

[student@master ansible]$ ansible-config init --disabled > ansible.cfg
[student@master ansible]$ ls
ansible.cfg

创建inventory文件和roles，collections目录

[student@master ansible]$ vim inventory
[student@master ansible]$ mkdir roles
[student@master ansible]$ mkdir collections

配置ansible.cfg文件

[student@master ansible]$ vim ansible.cfg 
//搜索inventory取消注释并修改
inventory=/home/student/ansible/inventory
// Ansible 的一个核心配置，用于指定默认的主机清单（inventory）文件路径。//搜索remote_user取消注释并修改
remote_user=student
// Ansible 中用于指定连接远程主机时默认使用的 SSH 用户名的配置。搜索host_key_checking取消注释并修改为
host_key_checking=False
//禁用 SSH 主机密钥检查//搜索collections_path
collections_path=/home/student/ansibile/collections//搜索privilege取消注释并修改
# (boolean) Toggles the use of privilege escalation, allowing you to 'become' another user after login.
become=True
//启用特权升级功能。设置为 True 后，Ansible 会在登录远程主机（使用 remote_user 指定的用户）后，尝试切换到 become_user 指定的用户。
# (boolean) Toggle to prompt for privilege escalation password.
become_ask_pass=False
//控制是否提示输入特权升级的密码。
# (string) Privilege escalation method to use when `become` is enabled.
become_method=sudo
//指定特权升级的方式。
# (string) The user your login/remote user 'becomes' when using privilege escalation, most systems will use 'root' when no user is specified.
become_user=root
//指定特权升级后要切换到的目标用户。