VPS 再入门：Ansible 使用篇

📅 2019/10/19 | 🏷️ #Ansible, #VPS

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话说最早接触 VPS 大约还在刚入大学那会儿，我还没有信用卡、PayPal，国外 IDC 对于支付宝等的支持还非常少，记得那时候还是上淘宝找的代购。之后陆陆续续基本上都有一两台在服役，搭建个网站，跑点脚本、做个代理之类的。但老是不太长久，几乎隔段时间就会重新配置一下，虽然也累计了一些脚本，但我想初始化环境、日常维护之类的工作应该可以更方便些。

就在大约一个月前，在 Oracle Cloud 上薅羊毛薅了一台免费的 VPS，又正好最近转职活动告一段落赋闲在家，就开始了对这台 VPS 的调教之路，主要使用的就是一个叫做 Ansible 的工具。

Ansible 基本介绍

至于为什么要使用 Ansible，主要的原因还是因为简单。管理工作从之前的直接告诉服务器一步一步该怎么做，变成了告诉 Ansible 每一步的结果是什么样的，这个每一步结果的确定性由 Ansible 的模块（module）去确保，于是让 Ansible 去执行任务，每次任务结果应该都一致，这一特性称为幂等性（当然 Ansible 的 shell 模块等可以执行 shell 脚本，这类任务的幂等性需要用户自己保证）。如果这里有点儿云里雾里没关系，下面会有具体例子解释。总而言之，Ansible 给我们管理服务器提供一个非常好的脚手架，让我们可以少关心具体怎么操作服务器，而把重心转移到描述预期的服务器应该成为什么样子上去。

话题转到怎么初始化一台服务器上，当我们从服务商那租用一台 VPS 的时候一般会提供给我们用 SSH 登录的配置，Ansible 正是使用 SSH 来与服务器交互，这也是 Ansible 的另一个特点，不需要在远端服务器运行监听程序（Agentless），只需要有 Python 运行环境就行，这个特性至少对资源非常有限的 VPS 来说算是一个不错的加分项。接下来我就以几个具体的例子来一探 Ansible 的能力。

Ansible 模块的使用

示例一：管理用户

比如说，通常我们会创建一个管理员用户而不是一直使用 root，Ansible 里我们可以使用 user 模块这么做：

---
- name: Add a user
  user:
    name: yuanji
    shell: /bin/bash
    groups:
      - sudo
      - docker
    append: true

这就描述了我们的目标服务器上，应该有个叫 yuanji 的用户，他使用 bash，至少在 sudo 和 docker 两个组里。但是如果要声明多个用户，我们可以像下面那样用模板加变量的方式来实现，把逻辑和数据分割开更有助于组织代码。

---
- name: Add users
  user:
    name: "{{ item.name }}"
    shell: "{{ item.shell }}"
    groups: "{{ item.groups }}"
    append: "{{ item.append }}"
  with_items: "{{ users }}"

---
users:
  - name: dog
    shell: /bin/bash
    groups:
      - sudo
      - docker
    append: true
  - name: cat
    groups:
      - sudo
      - docker
    append: true
    shell: /bin/fish

示例二：上传 SSH 登录用的公钥

再来一个经常用到的配置，比如上面刚创建的 yuanji 用户，我要以 yuanji 的身份用 SSH 登录服务器怎么办呢？用 ssh-copy-id 把自己的公钥追加到 VPS 的 yuanji 的 .ssh/authorized_keys 文件里。而借助 Ansible 的 authorized_key 模块，只要简单声明下就行了，同样的如果复数个人的公钥要配置可以用模板。

---
- name: Set authorized_key
  authorized_key:
    user: yuanji
    state: present # absent 可以确保公钥不在 authorized_key 文件里
    key: https://github.com/yuanji-dev.keys # 当然也可以用本地的文件

总而言之，Ansible 里已经内置了五花八门的模块供使用，基本能够满足日常的需求。我们要做的就是尽量写出满足幂等性要求的 Playbook（Ansible 的术语，就是书写一系列指令的地方）。

Ansible 组织复杂配置：使用 Role

但是如果配置很多，写在一个 Playbook 里就很难看，于是 Ansible 引入了一个叫作 Role 的概念，就是把一些种类差不多的指令集合在一块，然后在 Playbook 里引入就行了。Role 的另一个作用是屏蔽一些琐碎的细节，比如为了兼容不同包管理的发行版，或者兼容使用 systemd 和不使用 systemd 的发行版等等。另外一个重要的特性是，为了复用代码（偷懒），可以使用社区贡献的一些通用的 Role，可以在 Ansible Galaxy 或者 GitHub 上找找，不过运行前最好自己 review 一下代码（也是个学习别人怎么写的机会）。经过前几天的书写，目前我 VPS 的基础配置用的 Playbook 叫 bootstrap.yml 大概长这样（可以看到我使用了很多 geerlingguy 写的第三方 Role）。

---
- hosts: edo
  become: true

  vars_files:
    - vars/users.yml
    - vars/sudoers.yml
    - vars/packages.yml
    - vars/ssh.yml
    - vars/ntp.yml
    - vars/firewall.yml
    - vars/pip.yml
    - vars/nodequery.yml

  vars:
    swap_file_size_mb: '1024'

  roles:
    - role: geerlingguy.ntp
      tags: ntp
    - role: geerlingguy.firewall
      tags: firewall
    - role: geerlingguy.pip
      tags: pip
    - role: geerlingguy.docker
      tags: docker
    - role: geerlingguy.swap
      tags: swap
    - role: users
      tags: users
    - role: packages
      tags: packages
    - role: sudo
      tags: sudo
    - role: ssh
      tags: ssh
    - role: nodequery
      tags: nodequery,monitor

有了这个基础的环境之后，我再在另外的 yaml 文件里书写各个服务不同的配置，目前觉得还是比较好管理的。具体搭建的哪些服务在接下来的文章里再写吧。

使用 Ansible 的一些小技巧

在复数台服务器上运行相同的指令

虽说通过 Playbook 里任务的声明来使用 Ansible 是比较正统的做法，有些时候只是单纯地想运行一个简单的命令（很多时候可能是对好几台服务器运行同样的命令）我们可以直接用 Ansible 的命令行工具来实现。

$ ansible all -i inventory -a "uname -a"
edo.gimo.me | CHANGED | rc=0 >>
Linux edo 4.15.0-1026-oracle #29-Ubuntu SMP Wed Sep 18 10:17:09 UTC 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

shin.gimo.me | CHANGED | rc=0 >>
Linux shin 5.3.6-arch1-1-ARCH #1 SMP PREEMPT Fri Oct 11 18:28:05 UTC 2019 x86_64 GNU/Linux

使用 tags 执行指定的指令

一个 Playbook 里可能包含了不少 task 或者 role，有时可能只需要运行其中一个，我们可以给他们设置 tags，然后执行的时候指定 tags 就行了，可以节省不少时间。比如说，改变了防火墙开放端口的配置，我们只想重新执行下防火墙相关的任务可以这样：

$ ansible-playbook -i inventory bootstrap.yml --tags firewall

从指定的任务开始执行

有的时候（调试的时候居多）一个包含好几个任务的 Playbook 执行到某个任务时失败了，修正了错误后不想从头开始跑，可以指定从哪个任务开始。

$ ansible-playbook -i inventory web.yml --start-at-task "Upload include files"

感想

除了上面简单提到的几个简单例子，Ansible 还有很多其他功能，例如 block、handler 之类的来更好的组织代码、用 ansible-vault 来加密敏感信息等等。官方提供的文档也非常详细，可能是这个原因近两年似乎没有啥出版的新书。我这几天读了两本关于 Ansible 的书，作为入门应该足够了。分别是 Ansible : From Beginner to Pro 和 Ansible for DevOps: Server and configuration management for humans 尤其是第二本的作者在社区里维护了为数众多的 Role，看一看作为模仿的例子还是非常不错的。

另外我自己使用的感受上，Role 的存在虽然很好的组织了代码，不过想引用 Role 里部分代码似乎不太方便，比如我用的一个第三方的 Nginx 的 Role 里有个重启服务的 handler 我要在其他的 Playbook 使用就不太可能，调查了一圈的结果是可以创建一个空任务的 Role，然后把想要复用的 handlers 统统放到那个 Role 里，有想要使用的 Playbook 就引入那个装满了 handler 的 Role。

期间还有一个小插曲，我用 Ansible 配置 SSH，把默认的端口改成非 22 的时候，执行完发现防火墙的配置没有开放新的那个端口，结果把自己隔离在了 VPS 之外……于是只能重新创建一台新的 VPS 然后把之前那台的存储挂载在新的 VPS 上修改配置文件后再重新挂回到原 VPS 上，最后把新开的 VPS 实例删除才救回来。

最后想折腾但并没有实际开始的是，使用 Ansible 来管理自己日常使用的电脑，我看到 GitHub 上有人这么配置 macOS 和 Arch Linux。~~等我有空折腾一下，基于 Ansible 幂等性的特点，想必不会出什么大问题。~~