Ansible入门一：【介绍、安装】

一、简介

Ansible 是一款基于 Python 开发的开源 IT 自动化引擎，由 Michael DeHaan 于 2012 年创建，2015 年被红帽公司收购。它可实现批量系统配置、应用部署、任务编排、云资源管理等功能，属于基础设施即代码（IaC）工具范畴。

核心定位：无代理（Agentless）架构 + 声明式语法 + 轻量级自动化，是当前运维自动化领域市场占有率最高的工具之一，在网络自动化领域覆盖率超过 70%。

二、工作原理与核心架构

2.1 核心架构：无代理（Agentless）设计

控制节点（Control Node）：安装 Ansible 的机器，负责解析 Playbook、调度任务、管理执行流程
受管节点（Managed Node）：被管理的目标主机，仅需支持 SSH（Linux/Unix）或 WinRM（Windows）协议即可，无需安装任何额外软件
通信协议：默认通过 SSH（默认使用 OpenSSH）进行所有通信，Windows 则使用 WinRM

这种设计意味着 Ansible 不需要维护后台进程，不占用目标机器的常驻资源，部署和维护成本极低。

2.2 核心组件

组件	功能说明
Inventory	主机清单，定义受管节点与分组，支持静态文件（INI/YAML）和动态生成
Modules	任务执行单元，Ansible 内置 2000+ 模块，负责具体操作的实现
Playbook	以 YAML 格式编写的任务剧本，描述自动化工作流与目标状态
Plugins	扩展核心功能的插件，包括连接插件、查找插件、回调插件等
API	提供编程接口，支持与第三方系统集成

2.3 执行流程

Ansible 干活分两层：先做一次全局准备工作，然后每一个具体操作，都完整走一遍「写脚本→发过去→远程跑→收结果→删干净」的循环，全程不用在目标机器上装任何常驻软件。

第一层：全局准备（每组任务只做一次）

你运行一条 Ansible 命令/剧本时，主控机器先做 5 件打底的事：

读配置
按优先级找配置文件，确认基础规则：一次同时连多少台机器、SSH 怎么连、角色从哪找、缓存开不开等等。
认主机
打开主机清单，搞清楚：要管哪些机器、分成几组、每台机器用什么账号/端口/密钥登录。
拆任务
把你写的剧本（YAML文件）从头到尾读一遍，理清楚任务顺序、哪些有条件、哪些要触发、哪些打了标签，排成一条有序的任务流水线。
拼参数
把全局、分组、单台机器、剧本、角色里所有的配置参数，按“后写的覆盖先写的、命令行给的最大”的规则合并好，算出每台机器最终用什么参数。
摸家底 主机事实收集（默认开启）
在第一个业务任务执行前，自动调用 setup 模块（本身也走完整的任务闭环），采集受管节点的系统信息（操作系统、CPU、内存、网卡等），存入 ansible_facts 变量供后续任务调用。

第二层：单任务循环（每个操作都完整走一遍）

剧本里每一条具体操作（比如装 Nginx、拷文件、改服务），都会独立走完下面 5 步，这就是 Ansible“无代理”的核心原理：

在本地拼好脚本
主控机把对应功能的代码（比如装软件的模块、拷文件的模块），加上你给的参数，拼成一个独立完整的 Python 小脚本。
如果是模板文件，也先在主控机渲染成最终配置，一起打包进去。
传到目标机器
通过 SSH 连接，把这个小脚本传到目标机器的一个临时文件夹里（默认在用户目录下的 .ansible/tmp）。
远程本地执行
主控机通过 SSH 调用目标机器上的 Python，直接运行这个脚本。
脚本会先检查现状：已经是你要的状态就啥也不干；不一样才真正执行修改——这就是“幂等性”，重复跑也不会出问题。
把结果传回来
脚本跑完，把结果（成功/失败/有没有改动/报错信息）打成一段 JSON 文字，打印到控制台。
主控机通过 SSH 接住这段文字，解析后给你显示成绿/黄/红的状态。
删掉临时文件
不管成功失败，主控机立刻通过 SSH 把目标机器上的临时脚本删掉，不留文件、不留后台进程，目标机器像什么都没发生过。

两个关键常识

剧本里有多少个任务，就在每台目标机器上重复多少次「发脚本→运行→删脚本」的全过程。
“重复执行不捣乱”是每个模块自己保证的，像 shell 这种直接跑命令的模块，默认没这个能力，要自己写判断。

2.4 并发机制：多进程模型

Ansible 能同时管理成百上千台机器，核心依赖 Python 的 multiprocessing 模块：

当需要对 100 台机器执行任务时，Ansible 使用 multiprocessing.Pool（进程池）创建多个子进程（Worker Processes）
每个子进程负责一小批主机，实现真正的并行 I/O
默认并发数由 forks 参数控制（默认值为 5，可在 ansible.cfg 中调大至 50 甚至更高）

同时，Ansible 通过 subprocess 模块调用系统原生的 SSH 客户端（而非 Paramiko 等纯 Python SSH 库），以获得更好的性能和功能支持。

三、优缺点分析

3.1 优势

无代理架构：受管端无需安装 Agent，降低部署与维护成本，避免代理版本兼容问题
学习门槛低：采用 YAML 声明式语法，接近自然语言，无需深厚编程基础
幂等性设计：多数内置模块具备幂等性，重复执行不会产生副作用，确保环境一致性
轻量级部署：控制节点仅需 Python 环境即可运行，无数据库、守护进程等依赖
跨平台支持：兼容 Linux、Windows、macOS 及主流网络设备，覆盖多云环境
生态丰富：Ansible Galaxy 提供大量预构建角色与模块，社区活跃度高
安全可靠：基于标准 SSH/WinRM 加密传输，无需开放额外端口

3.2 劣势

性能瓶颈：单控制节点并发能力有限，大规模集群（>250台）下执行效率下降明显，SSH 连接开销较大
调试难度高：Playbook 执行失败时定位问题较复杂，缺乏完善的分步调试机制
Windows 支持较弱：对 Windows 环境的模块覆盖度与稳定性不及 Linux 平台
状态管理薄弱：原生不支持持久化状态存储，复杂依赖场景下编排能力有限
企业级功能缺失：社区版缺乏 RBAC、审计、凭据管理等治理能力，需付费使用 Ansible Automation Platform

四、常用的自动化运维工具

工具名称	开发语言	描述
Ansible	python	无代理模式，基于ssh协议，适用于中小型应用环境，github关注度63.5k+
Saltstack	python	有代理，使用前需要部署客户端，但是效率高，github关注度13k+
puppet	ruby	功能强大，配置复杂，二次开发成本高，适合大型活超大型系统。
Fabric	python	无代理模式，国内很少使用，文档较少。
Chef	ruby	国内很少使用，文档较少。

有代理:
	是指需要再被管理的机器上预先安装客户端软件，类似于C/S架构。

无代理:
	是指预先不需要再被管理的机器上做任何操作，只需要被管理机器的远程连接用户名和密码即可。

五、Ansible安装

5.1 ubuntu安装ansible

# 步骤1: 更新系统包列表
在安装任何新的软件包之前，我们首先需要更新Ubuntu的系统包列表。打开终端，输入以下命令
[root@ubt-ans ~]# apt update
	Hit:1 https://mirrors.aliyun.com/ubuntu jammy InRelease
	Get:2 https://mirrors.aliyun.com/ubuntu jammy-security InRelease [129 kB]
	Get:3 https://mirrors.aliyun.com/ubuntu jammy-updates InRelease [128 kB]
	Get:4 https://mirrors.aliyun.com/ubuntu jammy-backports InRelease [127 kB]
    ......
# 步骤2：安装软件源工具
接下来，我们需要安装一个名为'software-properties-common'的包。这个包包含了一些用于管理软件源的脚本。输入以下命令进行安装：
[root@ubt-ans ~]# sudo apt install software-properties-common
	Reading package lists... Done
	Building dependency tree... Done
	Reading state information... Done
	software-properties-common is already the newest version (0.99.22.9).
	software-properties-common set to manually installed.
	0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 96 not upgraded.
		......
# 步骤3：添加Ansible的PPA
现在，我们需要添加Ansible的个人软件包存档（PPA）。PPA是Ubuntu用于托管更新和用户特定版本的软件包的地方。输入以下命令：
[root@ubt-ans ~]# sudo add-apt-repository --yes --update ppa:ansible/ansible
	Repository: 'deb https://ppa.launchpadcontent.net/ansible/ansible/ubuntu/ jammy main'
	....
	Hit:3 https://mirrors.aliyun.com/ubuntu jammy-updates InRelease
	Hit:4 https://mirrors.aliyun.com/ubuntu jammy-backports InRelease
	Get:5 https://ppa.launchpadcontent.net/ansible/ansible/ubuntu jammy InRelease [18.0 kB]
	......
# 步骤4：安装Ansible
添加了PPA之后，我们就可以安装Ansible了。输入以下命令：
[root@ubt-ans ~]# apt install ansible
	Reading package lists... Done
	Building dependency tree... Done
	....
	Selecting previously unselected package python3-nacl.
	Preparing to unpack .../06-python3-nacl_1.5.0-2_amd64.deb ....
	Setting up python3-resolvelib (0.8.1-1) ...
		......
[root@ubt-ans ~]# ansible  --version
	ansible [core 2.17.5]
	  config file = /etc/ansible/ansible.cfg
	  configured module search path = ['/root/.ansible/plugins/modules', '/usr/share/ansible/plugins/modules']
	  ansible python module location = /usr/lib/python3/dist-packages/ansible
	  ansible collection location = /root/.ansible/collections:/usr/share/ansible/collections
	  executable location = /usr/bin/ansible
	  python version = 3.10.12 (main, Nov 20 2023, 15:14:05) [GCC 11.4.0] (/usr/bin/python3)
	  jinja version = 3.0.3
	  libyaml = True

5.2 二进制安装

# 1 从PPA的网页手动下载.deb文件，然后使用dpkg命令安装从PPA的网页手动下载.deb文件，然后使用dpkg命令安装
	wget https://ppa.launchpadcontent.net/ansible/ansible/ubuntu/pool/main/a/ansible/ansible_10.5.0-1ppa~jammy_all.deb
# 2 安装依赖，Ansible软件包依赖于ansible-core，
安装ansible-core：
	sudo apt-get install ansible-core
# 3 安装ansible
	sudo dpkg -i ansible_10.5.0-1ppa~jammy_all.deb
# 4 解决依赖问题：
 如果直接安装ansible-core仍然遇到问题，可以尝试使用apt-get来解决依赖问题：
	sudo apt-get install -f
这个命令会尝试修复任何未配置的软件包，并解决依赖问题
# 5 清理和更新：
在安装之前，确保您的软件包列表是最新的，并清理任何可能的残留软件包：

sudo apt-get update
sudo apt-get clean
sudo apt-get autoclean

5.3 centos安装ansible

# 1 pip3安装ansible
  安装python3包管理器
   	yum install -y python3-pip
  卸载/tmp/
	umount -lf /tmp/
  安装ansible  #-i 指定源
	pip3 install ansible
  检查
	ansible --version

# 2 yum安装
	mkdir -p /root/ansible
	yum install --downloadonly  --downloaddir=/root/ansible  ansible
	使用yum包管理器仅下载名为ansible的软件包，而不进行安装，并将下载的RPM文件保存到/root/ansible目录中
	cd  /root/ansible
	tar zcf  ansible-2.9.27.tar.gz  .
	scp给其他机器安装
	yum -y localinstall ./*.rpm
	ansible --version

六、Ansible使用

6.1 ansible配置文件

默认配置文件/etc/ansible/ansible.cfg 没有手动创建mkdir

cat >/etc/ansible/ansible.cfg<<EOF
[defaults]
host_key_checking = False
deprecation_warnings = False
interpreter_python = /usr/bin/python3
[inventory]
[privilege_escalation]
[paramiko_connection]
[ssh_connection]
[persistent_connection]
[accelerate]
[selinux]
[colors]
[diff]
EOF

配置文件解析：

	- host_key_checking = False
		- 禁用SSH主机密钥检查。这意味着Ansible不会检查目标主机的SSH密钥是否在known_hosts文件中，这可以加快连接速度，但减少了安全性。
	- deprecation_warnings = False
	 	- 禁用弃用警告。这将隐藏那些即将在未来版本中被弃用的功能的警告信息。
	- interpreter_python = /usr/bin/python3
		- 全局设置Ansible使用的Python解释器路径为/usr/bin/python3。这将覆盖Ansible的自动解释器发现机制，始终使用这个指定的解释器。 
	- [inventory]
		- 这个部分是Ansible管理主机信息的配置文件，相当于系统HOSTS文件的功能，默认存放在/etc/ansible/hosts。
	- [privilege_escalation]
		- 这个部分用于配置特权提升相关的设置，如become、become_method等，但在您提供的配置中为空。
	- [paramiko_connection]
		- 这个部分用于配置使用Paramiko作为后端时的SSH连接设置，但在您提供的配置中为空。
	- [ssh_connection]
		- 这个部分用于配置SSH连接的设置，如控制密钥交换算法等，但在您提供的配置中为空。
	- [persistent_connection]
		- 这个部分用于配置持久连接的设置，如连接超时等，但在您提供的配置中为空。
	- [accelerate]
		- 这个部分用于配置Accelerate模式的设置，这是一种提高Ansible执行速度的方式，通过在目标主机上运行一个代理来减少网络延迟，但在您提供的配置中为空。
	- [selinux]
		- 这个部分用于配置与SELinux（安全增强型Linux）相关的设置，但在您提供的配置中为空。
	- [colors]
		- 这个部分用于配置Ansible输出的颜色，如错误、警告、提示等的颜色，但在您提供的配置中为空。
	- [diff]
		- 这个部分用于配置Ansible在执行任务时显示的差异输出的设置，如always、context等，但在您提供的配置中为空。
	- 总的来说，您提供的配置文件中只设置了[defaults]部分的一些基本配置，其他部分都是空的，可以根据需要添加更多的配置选项来控制Ansible的行为。

6.2 前期准备：分发密钥

	基于ssh
	管理机器分发密钥给被管理机
	手动分发密钥：
		ssh-keygen
		ssh-copy-id  root@xxxxxx
	脚本分发密钥：
		https://www.cnblogs.com/kyle-7Qc/p/18518921

6.3 主机清单

ansible的主要功能在于批量主机操作，为了便捷地使用其中的部分主机，可以在inventory主机清单文件中将其分组组织。

主机定义支持IP地址和主机名两种方式，写法多种多样。inventory文件遵循INI文件风格，中括号的字符为组名，可以将同一个主机归并到不同的组中，此外，如若目标主机使用非默认的SSH端口，还可以在主机名之后使用冒号加端口号来标识，如果主机名称遵循相似的命名模式，还可以使用列表的方式标识各主机。



注意:
	- 1.生产建议在每个项目目录下创建独立的hosts文件;
	- 2.通过项目目录下的ansible.cfg文件中的"inventory=./hosts"实现;
	
	
参考链接:
	https://docs.ansible.com/ansible-core/devel/inventory_guide/intro_inventory.html

6.3.1 分组经典用法

1.定义分组

[consul1]
10.0.0.71
[consul2]
10.0.0.72
[consul3]
10.0.0.73

[csl]
10.0.0.[71:73]

[vsans]
vsan[01:02].node[11:12]

# consul分组从其他分组中引用，无法定义新的主机，从其他多个分组中继承主机(写法不推荐)。
[consul:children]
consul1
consul2
consul3


2.调用特定分组测试

[root@Ans-prometheus /etc/ansible]# ansible csl --list-hosts
  hosts (3):
    10.0.0.71
    10.0.0.72
    10.0.0.73
[root@Ans-prometheus /etc/ansible]# ansible consul --list-hosts
  hosts (3):
    10.0.0.71
    10.0.0.72
    10.0.0.73
[root@Ans-prometheus /etc/ansible]# ansible vsans --list-hosts
  hosts (4):
    vsan01.node11
    vsan01.node12
    vsan02.node11
    vsan02.node12

6.3.2 连接主机时指定配置项

1.编写配置文件

cat /etc/ansible/hosts 
# 每个主机都可以自定义需要的配置，比如此处我指定了远程主机的连接协议，端口，用户名和密码
master231 ansible_connection=ssh ansible_ssh_port=22 ansible_ssh_user=kyle ansible_ssh_password=1
# 指定主机的用户名和密码。
worker232 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_password=1
# 指定主机的IP地址和端口
10.0.0.233:22

2.调用测试

ansible all --list-hosts
  hosts (3):
    master231
    worker232
    10.0.0.233

主机清单文件分组中常用配置项

- ansible_ssh_host
	指定远程主机，可以是IP地址或者主机名。
	
- ansible_ssh_port
	指定SSH端口。
	
- ansible_ssh_user
	指定SSH用户名。
	
- ansible_ssh_pass
	指定SSH密码。

- ansible_sudo_pass
	指定SUDO密码。
	
- ansible_sudo_exe
	sudo命令执行路径，适用于1.8+版本。
	
- ansible_connection
	与主机的连接类型，比如local|ssh|paramiko|docker

- ansible_ssh_private_key_file:
	SSH私钥文件。
	
- ansible_ssh_type
	目标系统的SHELL类型，默认是sh，可以指定为csh|fish等。

- ansible_python_interpreter
	目标主机的Python解释器路径，适用于多Python版本场景或者默认/usr/bin/python路径不存在。

6.4 Ad-Hoc 临时命令

适用于一次性、不重复的批量任务，语法格式：

ansible <主机模式> -m <模块名> -a "<模块参数>"

常用示例：

# 测试所有主机连通性
[root@Ans-prometheus /etc/ansible]# ansible csl -m ping
10.0.0.71 | SUCCESS => {
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}
10.0.0.72 | SUCCESS => {
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}
10.0.0.73 | SUCCESS => {
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}


# 批量执行命令
[root@Ans-prometheus /etc/ansible]# ansible csl -m command -a "uptime"
10.0.0.73 | CHANGED | rc=0 >>
 21:02:40 up 16 min,  1 user,  load average: 0.03, 0.02, 0.04
10.0.0.72 | CHANGED | rc=0 >>
 21:02:40 up 16 min,  2 users,  load average: 0.00, 0.02, 0.06
10.0.0.71 | CHANGED | rc=0 >>
 21:02:40 up 16 min,  2 users,  load average: 0.16, 0.16, 0.17


# 批量安装软件
ansible csl -m yum -a "name=nginx state=present"

# 批量复制文件
ansible all -m copy -a "src=/etc/hosts dest=/etc/hosts mode=0644"

技术栈总结

层面	技术选型
开发语言	Python
通信协议	SSH（Linux）/ WinRM（Windows）
并发模型	`multiprocessing` 多进程
远程执行	`subprocess` 调用系统 SSH 客户端
连接优化	SSH ControlMaster + Pipelining
数据交换格式	JSON（模块输出）/ YAML（Playbook）
目标机依赖	仅需 Python 解释器（Linux）或 PowerShell（Windows）

一句话总结

Ansible 的本质就是一个"SSH 批量执行引擎"：它在控制节点上将模块代码和参数打包成临时 Python 脚本，通过 SSH 推送到目标机执行，收集 JSON 格式的执行结果后清理临时文件，并通过多进程 + SSH 连接复用实现高效的并行管理。

posted @ 2026-08-04 17:14 kyle_7Qc 阅读(19) 评论(0) 收藏举报

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