Ansible 基础教程

以下是一份超完整、系统化、可用于生产的 Ansible 详细介绍，包含核心概念、架构、最佳实践、常用模块、目录结构示例、Playbook 设计规范，以及适合你 Kubernetes / Linux / DevOps 场景的实战建议。

🧩 一、Ansible 是什么？

Ansible = 自动化运维 + 配置管理 + 应用部署 + 编排工具

特点：

Agentless（无客户端）：被管理节点通过 SSH 或 WinRM，不需要安装客户端程序
Idempotent（幂等）：多次执行结果一致（自动判断是否需要改变）
Declarative（声明式）：写“想要的状态”，由 Ansible 负责实现
Simple（易上手）：核心用 YAML
Extensible（扩展性强）：模块、插件、角色体系非常灵活
适合多平台：Linux、Unix、Windows、网络设备（Cisco、Juniper）、云平台（AWS、AliCloud）

适用于：

服务器一键初始化
Kubernetes 集群部署
CI/CD 环境自动化
应用发布（Nginx、MySQL、Redis、PostgreSQL、Docker）
防火墙 / 网络设备配置
批量作业执行（like SaltStack, but agentless）

🛠️ 二、Ansible 的架构

Ansible Controller（控制节点）
    |
    |—— SSH / WinRM / API
    |
Managed Hosts（被管节点）

核心组成：

组件	说明
Inventory	主机清单（主机组、变量）
Module	执行任务的功能模块（核心）
Play	定义“对哪些主机执行哪些任务”
Playbook	YAML 文件，包含多个 Play
Role	结构化脚本集合（模板、变量、任务）
Facts	自动收集系统信息（CPU/Mem/OS/网卡）
Plugins	执行插件，如 connection、lookups、filters

📦 三、Ansible Inventory（主机清单）

基础写法：

[web]
192.168.1.10
192.168.1.11

[db]
db01 ansible_host=192.168.1.20 ansible_user=root

分组嵌套：

[prod:children]
web
db

Group Vars:

# group_vars/web.yml
http_port: 80
max_clients: 200

Host Vars:

# host_vars/db01.yml
mysql_port: 3306

🎯 四、Module（模块）

Ansible 的核心是模块。常用模块分类如下：

📌 1. 系统管理

模块	作用
shell / command	执行命令（非优先，尽量用专用模块）
user / group	管理用户、权限
service	管理系统服务
cron	定时任务
lineinfile	修改配置文件中特定行
copy / template	上传文件与模板

📌 2. 文件与目录

模块	作用
file	创建目录、软链、修改权限
unarchive	解压文件
synchronize	rsync 同步

📌 3. 软件包

模块	作用
yum	RHEL/CentOS
apt	Ubuntu/Debian
package	通用接口

📌 4. 数据库

模块	用途
mysql_db / mysql_user	MySQL 相关
postgresql_db / postgresql_user	PostgreSQL
mongodb_user	MongoDB

📌 5. 云平台与容器

模块	用途
docker_container	创建/管理 Docker 容器
docker_image	拉取镜像
k8s	Kubernetes 资源管理

⭐ 五、Playbook 结构

例子：部署 Nginx

- name: Install Nginx
  hosts: web
  become: yes

  tasks:
    - name: Install package
      apt:
        name: nginx
        state: present

    - name: Copy nginx conf
      template:
        src: nginx.conf.j2
        dest: /etc/nginx/nginx.conf
      notify: restart nginx

  handlers:
    - name: restart nginx
      service:
        name: nginx
        state: restarted

特点：

幂等
自动触发 handler
模块化配置

♻️ 六、Roles（生产强烈推荐）

Roles = 完整的软件部署模板。

结构：

roles/
  nginx/
    tasks/
    templates/
    files/
    vars/
    handlers/
    meta/

使用方式：

- hosts: web
  roles:
    - nginx

你项目里每个服务建议用一个 Role：mysql、redis、kubelet、docker、node-exporter…

⚙️ 七、Ansible Galaxy（官方/社区角色市场）

安装社区 Nginx 角色：

ansible-galaxy install geerlingguy.nginx

你可以快速获取官方最佳实践结构。

🧪 八、Ansible 实战技巧（给你 Kubernetes/DevOps 场景）

1. 一键初始化服务器

设置 hostname
禁用 swap（Kubernetes 要求）
优化 sysctl
配置 limits
安装基本软件包
配置时区
配置 Docker / Containerd

写一个 init_server role 即可。

2. Kubernetes 集群部署

你可以使用 Ansible：

部署 K8s（kubeadm）
部署 Calico / Cilium
自动生成 kubeadm-config.yaml
同步证书
升级集群

非常适合 Calico/kube-proxy 调优场景。

3. 应用发布（Nginx/MySQL/Redis/PostgreSQL）

结合以下模块：

template 生成配置
service 管理服务
synchronize 部署静态文件
docker_container 托管应用

📚 九、生产级最佳实践

避免使用 shell/command

除非没有模块可用，否则不要用 shell。

使用 roles 结构化项目

生产环境推荐：

project/
  inventories/
  roles/
  playbooks/
  group_vars/
  host_vars/

使用 Vault 加密密码

例如数据库密码：

ansible-vault encrypt group_vars/prod/db.yml

使用 tags 控制执行

例如只做初始化：

ansible-playbook site.yml --tags init

避免把变量写死，使用 group_vars

🏗️ 十、推荐目录结构（企业级）

ansible/
  inventories/
    prod/
      hosts
      group_vars/
      host_vars/
    staging/
  playbooks/
    site.yml
    init.yml
    deploy.yml
  roles/
    common/
    docker/
    node_exporter/
    nginx/
    mysql/
    redis/

📦 十一、常用命令

ansible all -m ping
ansible-playbook site.yml -i inventories/prod/hosts
ansible-vault encrypt file.yml
ansible-playbook --list-hosts site.yml
ansible-playbook --tags init init.yaml