Ansible 角色全方位实操指南：基础概念、创建使用、系统角色与 Galaxy 管理 - 指南

Ansible 角色全方位实操指南：基础概念、创建使用、系统角色与 Galaxy 管理

Ansible 角色是实现代码复用、标准化配置和简化大型项目管理的核心机制。本文将从角色基础概念、目录结构、创建与使用、系统角色及 Galaxy 管理五个维度，结合实操示例，全面讲解 Ansible 角色的应用。

一、Ansible 角色基础

1. 角色的核心价值

当 Playbook 数量增多时，重复编写相同配置（如数据库、Web 服务部署）会导致冗余。角色通过标准化目录结构打包任务、变量、文件等资源，实现：

• 代码复用：一个角色可在多个项目中调用，只需传递不同变量即可适配场景。
• 易于共享：角色可独立导出，供团队或社区使用（如 Ansible Galaxy）。
• 项目拆分：大型项目可按功能拆分为多个角色（如 httpd、mysql、firewalld），支持并行开发。
• 标准化配置：统一目录结构降低维护成本，新成员可快速理解角色功能。

2. 角色的标准化目录结构

角色的功能由固定子目录划分，顶级目录为角色名（如 http、timesync），各子目录功能如下：

目录/文件	作用说明
defaults/main.yml	角色默认变量（优先级最低），可在 Playbook 中覆盖。
files/	存放静态文件（如配置文件、脚本），角色任务引用时无需写路径。
handlers/main.yml	角色的处理程序（如服务重启），由任务触发。
meta/main.yml	角色元信息（作者、许可证、依赖角色、支持的操作系统）。
tasks/main.yml	角色核心任务列表（必须存在），是角色执行的入口。
templates/	存放 Jinja2 模板文件（后缀 .j2），支持变量渲染。
tests/	角色测试文件（如测试 Playbook、清单文件），可选。
vars/main.yml	角色内部变量（优先级较高），通常不建议在 Playbook 中修改。

二、角色的创建与使用（实操示例）

以创建 http 角色为例，实现部署 YUM 仓库、安装 Apache、生成动态首页、配置防火墙的完整流程，并通过 Playbook 调用角色。

步骤 1：创建角色目录（ansible-galaxy 初始化）

ansible-galaxy init 命令可自动生成标准化角色目录，默认路径为 /etc/ansible/roles（Ansible 默认角色路径）。

# 进入默认角色目录
[student@master ansible]$ cd roles/
# 初始化名为 http 的角色
[student@master roles]$ ansible-galaxy init http
- Role http was created successfully
# 查看生成的目录结构
[student@master roles]$ tree http
http
├── defaults
│ └── main.yml
├── files
├── handlers
│ └── main.yml
├── meta
│ └── main.yml
├── README.md
├── tasks
│ └── main.yml
├── templates
├── tests
│ ├── inventory
│ └── test.yml
└── vars
└── main.yml

步骤 2：编写角色核心配置

（1）创建 Jinja2 模板（动态首页）

在 templates/ 目录下创建 index.html.j2，使用 Ansible Facts（系统内置变量）渲染主机名和 IP：

# /etc/ansible/roles/http/templates/index.html.j2
Welcome to {{ ansible_fqdn }} on {{ ansible_ens160.ipv4.address }}

• ansible_fqdn：受控节点的完全合格域名（如 node1.example.com）。
• ansible_ens160.ipv4.address：网卡 ens160 的 IPv4 地址（需根据实际网卡名调整）。

（2）编写任务列表（tasks/main.yml）

定义角色的执行步骤：挂载 ISO 镜像、配置 YUM 仓库、安装 Apache、部署模板、配置防火墙。

# /etc/ansible/roles/http/tasks/main.yml
---
# tasks file for http
---
# tasks file for http
#
- name: repo1
yum_repository:
file: server
name: aaa
description: aa1
baseurl: http://ansible.example.com/rhel9/AppStream
enabled: 1
gpgcheck: 0
- name: repo2
yum_repository:
file: sever
name: bbb
description: bb1
baseurl: http://ansible.example.com/rhel9/BaseOS
enabled: 1
gpgcheck: 0
- name: install httpd
yum:
name:
- httpd
- firewalld
state: present
- name: cp html
template:
src: index.html.j2
dest: /var/www/html/index.html
notify: #当cp html执行完后发生变化时执行handlers/main.yml中的restarted httpd
- restarted httpd
- name: firewallhttp
firewalld:
service: http
permanent: yes
state: enabled
immediate: yes

（3）编写处理程序（handlers/main.yml）

定义任务触发的操作（如 httpd 重启）：

# /etc/ansible/roles/http/handlers/main.yml
---
# 重启 httpd firewalld服务
- name: restarted httpd
service:
name: "{{ item }}"
state: restarted
enabled: yes
loop:
- httpd
- firewalld

步骤 3：编写 Playbook 调用角色

在 /etc/ansible/ 目录下创建 newrole.yml，指定在所有受控节点上运行 http 角色：

# /etc/ansible/newrole.yml
---
- name: use http
hosts: all # 目标主机（可改为具体主机组，如 node1）
roles:
- http # 调用 http 角色

步骤 4：执行 Playbook 并验证

# 执行 Playbook
ansible-playbook newrole.yml
# 验证结果（在控制节点访问受控节点的首页）
[student@master ansible]$curl http://node1.example.com # 输出：Welcome to node1.example.com on 192.168.122.10
[student@master ansible]$curl http://node2.example.com # 输出：Welcome to node2.example.com is 192.168.122.20

关键知识点：变量优先级与执行顺序

1. 变量优先级（从高到低）

• Playbook 中角色内定义的变量（如 roles: - { role: cy, a1: 333 }）
• 角色 vars/main.yml 中的变量
• Playbook 中设置的共用变量
• 角色 defaults/main.yml 中的变量

2. 任务执行顺序

pre_tasks（Play 前置任务）→ 角色任务（roles）→ tasks（Play 普通任务）→ post_tasks（Play 后置任务）

• 若 pre_tasks 触发处理程序，会在角色执行前运行；
• 角色任务触发的处理程序，会在所有角色/普通任务执行后运行。

示例（含执行顺序）：

---
- name: abcd
hosts: node1
post_tasks:
- name: post_tasks
debug:
var: 5555
roles:
- abcd
pre_tasks:
- name: pre_tasks
debug:
var: 1111
- name: echo
shell:
cmd: echo aaaa
notify: handlers
tasks:
- name: tasks
debug:
var: 4444
handlers:
- name: handlers
debug:
var: 2222

运行结果

TASK [pre_tasks] ***************************************************************************
ok: [node1] => {
"1111": "VARIABLE IS NOT DEFINED!"
}
TASK [echo] ********************************************************************************
changed: [node1]
RUNNING HANDLER [handlers] *****************************************************************
ok: [node1] => {
"2222": "VARIABLE IS NOT DEFINED!"
}
TASK [abcd : relos] ************************************************************************
ok: [node1] => {
"msg": "3333"
}
TASK [tasks] *******************************************************************************
ok: [node1] => {
"4444": "VARIABLE IS NOT DEFINED!"
}
TASK [post_tasks] **************************************************************************
ok: [node1] => {
"5555": "VARIABLE IS NOT DEFINED!"
}

可以看出

1. 第一阶段：执行pre_tasks（先跑pre_tasks的 debug，再跑echo shell 任务）；
2. 第二阶段：执行pre_tasks触发的handlers（echo任务 notify 后，立即执行 Handler）；
3. 第三阶段：执行roles（abcd角色的任务，输出msg: "3333"）；
4. 第四阶段：执行tasks（普通任务的 debug）；
5. 第五阶段：执行post_tasks（后置任务的 debug）。

三、RHEL 系统角色（官方预定义角色）

RHEL 提供 rhel-system-roles 软件包，包含多个预定义角色，可快速实现标准化配置（如时钟同步、网络、SELinux）。

1. 安装系统角色

# RHEL/CentOS 8+ 系统
[student@master ansible]$ yum -y install rhel-system-roles
# 查看系统角色路径（默认存放位置）
[student@master ansible]$ ls /usr/share/ansible/roles/
linux-system-roles.certificate rhel-system-roles.certificate
linux-system-roles.cockpit rhel-system-roles.cockpit
linux-system-roles.crypto_policies rhel-system-roles.crypto_policies
linux-system-roles.firewall rhel-system-roles.firewall
linux-system-roles.ha_cluster rhel-system-roles.ha_cluster
linux-system-roles.kdump rhel-system-roles.kdump
linux-system-roles.kernel_settings rhel-system-roles.kernel_settings
linux-system-roles.logging rhel-system-roles.logging
linux-system-roles.metrics rhel-system-roles.metrics
linux-system-roles.nbde_client rhel-system-roles.nbde_client
linux-system-roles.nbde_server rhel-system-roles.nbde_server
linux-system-roles.network rhel-system-roles.network
linux-system-roles.postfix rhel-system-roles.postfix
linux-system-roles.selinux rhel-system-roles.selinux
linux-system-roles.ssh rhel-system-roles.ssh
linux-system-roles.sshd rhel-system-roles.sshd
linux-system-roles.storage rhel-system-roles.storage
linux-system-roles.timesync rhel-system-roles.timesync
linux-system-roles.tlog rhel-system-roles.tlog
linux-system-roles.vpn rhel-system-roles.vpn

2. 常用 RHEL 系统角色

角色名称	功能说明
rhel-system-roles.kdump	配置 kdump 崩溃恢复服务（系统崩溃时收集内存转储）。
rhel-system-roles.network	配置网络接口（IP、网关、DNS 等）。
rhel-system-roles.selinux	管理 SELinux（模式切换、文件/端口上下文、布尔值）。
rhel-system-roles.timesync	配置 NTP/chrony 时钟同步（核心角色）。
rhel-system-roles.firewall	配置防火墙规则（比 firewalld 模块更简化）。
Rhel-system-roles.tuned	配置tuned服务，以调优系统性能
Rhel-system-roles.postfix	使用postfix服务将每个主机配置为邮件传输代理

3. 系统角色实操示例：配置时钟同步

需求：在所有受控节点上使用 timesync 角色，同步到 classroom.example.com 时间服务器，并启用 iburst 参数（快速同步）。

步骤 1：复制系统角色到默认路径（可选）

系统角色默认路径已在 Ansible 配置中，若需自定义路径，可复制到 /etc/ansible/roles/：

[student@master ansible]$ cp -r /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.timesync -p /etc/ansible/roles/timesync

步骤 2：编写 Playbook（timesync.yml）

# /home/student/ansible/timesync.yml
---
- name: Configure Time Synchronization
hosts: all
vars:
timesync_ntp_servers:
- hostname: ansible.example.com
iburst: yes
roles:
- timesync # 直接调用系统角色（无需复制也可使用）
#或
- timesync

步骤 3：执行并验证

# 执行 Playbook
ansible-playbook timesync.yml
# 验证同步状态（在受控节点执行）
[student@master ansible]$ ansible all -m shell -a ' chronyc sources 's # 查看 NTP 源状态，应显示 classroom.example.com

四、从 Ansible Galaxy 管理角色

Ansible Galaxy（galaxy.ansible.com）是社区角色仓库，可通过 ansible-galaxy 命令下载、管理角色。

1. 核心命令说明

命令	功能
ansible-galaxy init <角色名>	本地初始化角色目录（如 ansible-galaxy init http）。
ansible-galaxy install	从 Galaxy 或本地文件下载角色。
ansible-galaxy list	列出本地已安装的角色。
ansible-galaxy remove <角色名>	删除本地角色。

2. 安装角色（从本地/远程源）

（1）从本地压缩包安装

假设本地有 haproxy.tar.gz 和 phpinfo.tar.gz 角色压缩包，通过配置文件批量安装：

1. 创建角色安装清单（roles_requirements.yml）：

   # /etc/ansible/roles/roles_requirements.yml
   - name: haproxy # 角色名
   src: file:///root/haproxy.tar.gz # 本地压缩包路径
   - name: phpinfo
   src: file:///root/phpinfo.tar.gz

2. 执行安装（指定安装路径为 /etc/ansible/roles）：

   ansible-galaxy install -r /etc/ansible/roles/roles_requirements.yml -p /etc/ansible/roles/

（2）从 Ansible Galaxy 安装（社区角色）

安装社区热门角色（如 geerlingguy.apache，Apache 部署角色）：

# 安装到默认路径（~/.ansible/roles）
ansible-galaxy install geerlingguy.apache
# 安装到指定路径
ansible-galaxy install geerlingguy.apache -p /etc/ansible/roles/

3. 列出与删除角色

# 列出本地所有角色（按路径分组）
ansible-galaxy list
# 删除指定角色
ansible-galaxy remove haproxy # 删除 haproxy 角色