Ansible 플레이북 gather_facts 옵션 구성 방법 - Ansible 성능 최적화

소개

Ansible 은 시스템 관리자와 개발자가 인프라를 효율적으로 관리할 수 있도록 돕는 강력한 IT 자동화 도구입니다. Ansible 의 주요 기능 중 하나는 "fact"라고 하는 대상 시스템에 대한 정보를 수집하는 능력입니다. Ansible 의 gather_facts 옵션은 플레이북 실행 중에 이 정보가 수집되는지 여부와 방법을 결정합니다.

이 실습에서는 Ansible 플레이북에서 gather_facts 옵션을 구성하는 방법을 배우게 됩니다. 다양한 설정을 살펴보고, fact 수집을 활성화하거나 비활성화해야 하는 경우를 이해하며, 수집된 fact 를 사용하여 플레이북을 더욱 동적이고 효율적으로 만드는 방법을 배우게 됩니다. 이 실습을 마치면 특정 요구 사항에 따라 fact 수집 프로세스를 제어하여 Ansible 워크플로우를 최적화할 수 있습니다.

Ansible 설치 및 gather_facts 옵션 탐색

Ansible 을 설치하고 gather_facts 옵션이 무엇을 하는지 살펴보겠습니다. 이 단계에서는 Ansible 을 설치하고, 간단한 인벤토리를 생성한 다음, 명령을 실행하여 어떤 fact 가 수집되는지 확인합니다.

Ansible 설치

먼저, 시스템에 Ansible 을 설치해 보겠습니다.

sudo apt update
sudo apt install -y ansible

설치가 완료되면 Ansible 이 올바르게 설치되었는지 확인합니다.

ansible --version

다음과 유사한 출력을 볼 수 있습니다.

ansible [core 2.12.x]
  config file = /etc/ansible/ansible.cfg
  configured module search path = ['/home/labex/.ansible/plugins/modules', '/usr/share/ansible/plugins/modules']
  ansible python module location = /usr/lib/python3/dist-packages/ansible
  ansible collection location = /home/labex/.ansible/collections:/usr/share/ansible/collections
  executable location = /usr/bin/ansible
  python version = 3.10.x (default, Aug 14 2022, 00:00:00) [GCC 11.2.0]
  jinja version = 3.0.3
  libyaml = True

간단한 인벤토리 생성

이제 작업할 간단한 인벤토리 파일을 만들어 보겠습니다. 인벤토리 파일은 Ansible 이 관리할 호스트를 정의합니다. 이 실습에서는 로컬 인벤토리를 생성합니다.

mkdir -p ~/project/ansible
cd ~/project/ansible

편집기를 사용하여 hosts라는 이름의 인벤토리 파일을 생성합니다.

WebIDE 에서 탐색기 아이콘을 클릭합니다.
/home/labex/project/ansible 디렉토리로 이동합니다.
마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 "새 파일"을 선택합니다.
파일 이름을 hosts로 지정합니다.
다음 내용을 추가합니다.

[local]
localhost ansible_connection=local

이 인벤토리는 local이라는 그룹을 설정하며, 호스트는 localhost 하나만 포함합니다. ansible_connection=local 매개변수는 Ansible 에게 SSH 를 사용하지 않고 로컬 머신에서 직접 명령을 실행하도록 지시합니다.

gather_facts 탐색

기본적으로 어떤 fact 가 수집되는지 확인하기 위해 간단한 Ansible 명령을 실행해 보겠습니다.

cd ~/project/ansible
ansible local -i hosts -m setup

위 명령은 다음을 사용합니다.

local: 인벤토리의 그룹
-i hosts: 인벤토리 파일 지정
-m setup: fact 를 수집하는 setup 모듈 실행

다음과 같은 시스템에 대한 자세한 정보가 포함된 큰 JSON 출력을 볼 수 있습니다.

하드웨어 정보 (CPU, 메모리)
네트워크 구성
운영 체제 세부 정보
환경 변수
그리고 더 많은 정보

이 정보는 gather_facts가 활성화된 경우 (기본 동작) Ansible 이 수집하는 정보입니다. 이러한 fact 는 플레이북에서 대상 시스템의 특성에 따라 결정을 내리거나 작업을 사용자 정의하는 데 사용할 수 있습니다.

기본 fact 수집을 사용하는 기본 플레이북 생성

이 단계에서는 기본 fact 수집 동작을 사용하고 수집된 일부 정보를 표시하는 기본 Ansible 플레이북을 생성합니다.

Ansible 플레이북 이해

Ansible 플레이북은 관리되는 호스트에서 실행할 작업 목록이 포함된 YAML 파일입니다. 플레이북은 구성, 배포 및 오케스트레이션 단계를 간단하고 사람이 읽을 수 있는 형식으로 정의하는 방법을 제공합니다.

첫 번째 플레이북 생성

Ansible 이 기본적으로 수집하는 일부 fact 를 표시하는 간단한 플레이북을 만들어 보겠습니다.

WebIDE 에서 /home/labex/project/ansible 디렉토리로 이동합니다.
facts_playbook.yml이라는 새 파일을 생성합니다.
다음 내용을 추가합니다.

---
- name: Show System Facts
  hosts: local
  ## By default, gather_facts is set to 'true'

  tasks:
    - name: Display operating system
      debug:
        msg: "Operating System: {{ ansible_distribution }} {{ ansible_distribution_version }}"

    - name: Display CPU information
      debug:
        msg: "CPU: {{ ansible_processor[1] }} with {{ ansible_processor_cores }} cores"

    - name: Display memory information
      debug:
        msg: "Total Memory: {{ ansible_memtotal_mb }} MB"

    - name: Display Python version
      debug:
        msg: "Python version: {{ ansible_python_version }}"

이 플레이북은 다음과 같습니다.

인벤토리에 정의된 local 그룹을 대상으로 합니다.
fact 수집을 암시적으로 활성화합니다 (기본 동작).
Ansible 이 수집한 다양한 정보를 표시하는 네 가지 작업을 포함합니다.

플레이북 실행

이제 플레이북을 실행하여 수집된 fact 가 작동하는 것을 확인해 보겠습니다.

cd ~/project/ansible
ansible-playbook -i hosts facts_playbook.yml

다음과 유사한 출력을 볼 수 있습니다.

PLAY [Show System Facts] *****************************************************

TASK [Gathering Facts] *******************************************************
ok: [localhost]

TASK [Display operating system] **********************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "Operating System: Ubuntu 22.04"
}

TASK [Display CPU information] ***********************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "CPU: Intel(R) Xeon(R) CPU with 2 cores"
}

TASK [Display memory information] ********************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "Total Memory: 3907 MB"
}

TASK [Display Python version] ************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "Python version: 3.10.6"
}

PLAY RECAP *******************************************************************
localhost                  : ok=5    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

출력의 첫 번째 작업인 TASK [Gathering Facts]에 주목하십시오. 이는 gather_facts의 기본값이 true이므로 Ansible 이 정의된 작업을 실행하기 전에 자동으로 fact 를 수집하는 것입니다.

그런 다음 플레이북은 수집된 fact 를 사용하여 시스템에 대한 정보를 성공적으로 표시합니다. 각 fact 는 ansible_ 접두사가 있는 변수를 사용하여 참조됩니다.

성능 향상을 위해 fact 수집 비활성화

이 단계에서는 fact 가 필요하지 않은 상황에서 플레이북 성능을 향상시키기 위해 fact 수집을 비활성화하는 방법을 배웁니다.

fact 수집을 비활성화해야 하는 경우 이해

fact 수집은 유용하지만 특정 시나리오에서는 불필요한 오버헤드를 추가할 수 있습니다.

시스템 정보가 필요하지 않은 간단한 작업을 실행할 때
플레이북을 자주 실행하고 fact 가 변경되지 않을 때
플레이북 실행 시간을 최적화하려는 경우

fact 수집을 비활성화하면 특히 여러 호스트를 관리할 때 플레이북 실행 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

fact 수집이 비활성화된 플레이북 생성

fact 수집이 비활성화된 새 플레이북을 만들어 보겠습니다.

WebIDE 에서 /home/labex/project/ansible 디렉토리로 이동합니다.
no_facts_playbook.yml이라는 새 파일을 생성합니다.
다음 내용을 추가합니다.

---
- name: Playbook with Disabled Fact Gathering
  hosts: local
  gather_facts: false

  tasks:
    - name: Display current time
      command: date
      register: current_time

    - name: Show the current time
      debug:
        msg: "Current time is: {{ current_time.stdout }}"

    - name: List files in the project directory
      command: ls -la ~/project
      register: file_list

    - name: Show file list
      debug:
        msg: "Project directory contents:\n{{ file_list.stdout }}"

이 플레이북은 다음과 같습니다.

gather_facts: false를 사용하여 fact 수집을 명시적으로 비활성화합니다.
시스템 fact 에 의존하지 않는 명령을 실행합니다.
register 키워드를 사용하여 명령 출력을 캡처합니다.
debug 모듈을 사용하여 캡처된 정보를 표시합니다.

fact 수집이 비활성화된 플레이북 실행

플레이북을 실행하고 차이점을 관찰해 보겠습니다.

cd ~/project/ansible
ansible-playbook -i hosts no_facts_playbook.yml

다음과 유사한 출력을 볼 수 있습니다.

PLAY [Playbook with Disabled Fact Gathering] *********************************

TASK [Display current time] **************************************************
changed: [localhost]

TASK [Show the current time] *************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "Current time is: Wed May 17 15:30:45 UTC 2023"
}

TASK [List files in the project directory] ***********************************
changed: [localhost]

TASK [Show file list] ********************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "Project directory contents:\ntotal 20\ndrwxr-xr-x 3 labex labex 4096 May 17 15:25 .\ndrwxr-xr-x 4 labex labex 4096 May 17 15:20 ..\ndrwxr-xr-x 2 labex labex 4096 May 17 15:25 ansible\n"
}

PLAY RECAP *******************************************************************
localhost                  : ok=4    changed=2    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

이번에는 출력에 Gathering Facts 작업이 없다는 것을 알 수 있습니다. 플레이북은 정의된 첫 번째 작업부터 바로 시작합니다.

실행 시간 비교

성능 차이를 확인하기 위해 간단한 타이밍 스크립트를 만들어 보겠습니다.

WebIDE 에서 /home/labex/project/ansible 디렉토리로 이동합니다.
compare_timing.sh라는 새 파일을 생성합니다.
다음 내용을 추가합니다.

#!/bin/bash

echo "Running playbook with fact gathering enabled..."
time ansible-playbook -i hosts facts_playbook.yml > /dev/null

echo -e "\nRunning playbook with fact gathering disabled..."
time ansible-playbook -i hosts no_facts_playbook.yml > /dev/null

스크립트를 실행 가능하게 만듭니다.

chmod +x compare_timing.sh

비교 스크립트를 실행합니다.

./compare_timing.sh

fact 수집이 비활성화된 플레이북이 fact 수집이 활성화된 플레이북보다 더 빠르게 실행되는 것을 보여주는 출력을 볼 수 있습니다. 이 간단한 예제에서는 차이가 작을 수 있지만, 여러 원격 호스트에서 복잡한 플레이북을 실행할 때는 상당할 수 있습니다.

선택적 fact 수집 사용

경우에 따라 모든 시스템 정보가 아닌 특정 fact 만 필요할 수 있습니다. Ansible 은 필요한 정보를 계속 수집하면서 성능을 최적화하기 위해 선택적 fact 수집을 허용합니다.

fact 하위 집합 이해

Ansible 은 fact 를 다음과 같은 하위 집합으로 구성합니다.

all: 모든 fact (기본값)
min / minimal: 최소한의 fact 집합
hardware: CPU, 메모리 및 장치 정보
network: 네트워크 인터페이스 및 라우팅 정보
virtual: 가상화 세부 정보
ohai: Ohai 의 fact (사용 가능한 경우)
facter: Facter 의 fact (사용 가능한 경우)

필요한 fact 만 선택하면 필요한 정보에 계속 액세스하면서 플레이북 성능을 향상시킬 수 있습니다.

선택적 fact 수집을 사용하는 플레이북 생성

하드웨어 관련 fact 만 수집하는 플레이북을 만들어 보겠습니다.

WebIDE 에서 /home/labex/project/ansible 디렉토리로 이동합니다.
selective_facts_playbook.yml이라는 새 파일을 생성합니다.
다음 내용을 추가합니다.

---
- name: Selective Fact Gathering
  hosts: local
  gather_facts: true
  gather_subset:
    - "!all" ## Exclude all facts by default
    - "hardware" ## Then include only hardware facts

  tasks:
    - name: Display CPU information
      debug:
        msg: "CPU: {{ ansible_processor[1] }} with {{ ansible_processor_cores }} cores"

    - name: Display memory information
      debug:
        msg: "Total Memory: {{ ansible_memtotal_mb }} MB"

    - name: Try to access network facts (should fail)
      debug:
        msg: "Default IPv4 Address: {{ ansible_default_ipv4.address }}"
      ignore_errors: true

이 플레이북은 다음과 같습니다.

gather_facts: true를 사용하여 fact 수집을 활성화합니다.
gather_subset을 사용하여 수집할 fact 를 제한합니다.
먼저 !all로 모든 fact 를 제외합니다.
그런 다음 hardware로 하드웨어 fact 만 포함합니다.
제한 사항을 보여주기 위해 네트워크 fact 에 액세스하려고 시도합니다 (실패해야 함).

선택적 fact 수집을 사용하는 플레이북 실행

플레이북을 실행하여 선택적 fact 수집이 작동하는 것을 확인해 보겠습니다.

cd ~/project/ansible
ansible-playbook -i hosts selective_facts_playbook.yml

다음과 유사한 출력을 볼 수 있습니다.

PLAY [Selective Fact Gathering] **********************************************

TASK [Gathering Facts] *******************************************************
ok: [localhost]

TASK [Display CPU information] ***********************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "CPU: Intel(R) Xeon(R) CPU with 2 cores"
}

TASK [Display memory information] ********************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "Total Memory: 3907 MB"
}

TASK [Try to access network facts (should fail)] *****************************
fatal: [localhost]: FAILED! => {"msg": "The task includes an option with an undefined variable. The error was: 'dict object' has no attribute 'address'..."}
...ignoring

PLAY RECAP *******************************************************************
localhost                  : ok=4    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=1

처음 두 작업은 수집된 하드웨어 fact 에 액세스하므로 성공하지만, 세 번째 작업은 네트워크 fact 가 수집되지 않았기 때문에 실패합니다. 이 오류에도 불구하고 플레이북 실행을 계속하기 위해 ignore_errors: true를 사용했습니다.

여러 fact 하위 집합을 사용하는 플레이북 생성

이제 하드웨어 및 네트워크 fact 를 모두 수집하는 플레이북을 만들어 보겠습니다.

WebIDE 에서 multiple_subsets_playbook.yml이라는 새 파일을 생성합니다.
다음 내용을 추가합니다.

---
- name: Multiple Fact Subsets
  hosts: local
  gather_facts: true
  gather_subset:
    - "!all" ## Exclude all facts by default
    - "hardware" ## Include hardware facts
    - "network" ## Include network facts

  tasks:
    - name: Display CPU information
      debug:
        msg: "CPU: {{ ansible_processor[1] }} with {{ ansible_processor_cores }} cores"

    - name: Display memory information
      debug:
        msg: "Total Memory: {{ ansible_memtotal_mb }} MB"

    - name: Display network information
      debug:
        msg: "Default IPv4 Address: {{ ansible_default_ipv4.address }}"

이 플레이북을 실행합니다.

ansible-playbook -i hosts multiple_subsets_playbook.yml

이번에는 하드웨어 및 네트워크 fact 를 모두 수집했으므로 모든 작업이 성공해야 합니다.

조건부 작업에서 수집된 fact 사용

수집된 fact 의 가장 강력한 사용 사례 중 하나는 플레이북에서 조건부 로직을 구현하는 것입니다. 이 단계에서는 실행할 작업을 결정하기 위해 fact 를 사용하는 플레이북을 만들 것입니다.

Ansible 에서 조건부 작업 이해

Ansible 을 사용하면 when 키워드를 사용하여 변수, fact 또는 작업 결과에 따라 작업을 조건부로 실행할 수 있습니다. 이를 통해 더 동적이고 적응 가능한 플레이북을 만들 수 있습니다.

조건부 작업이 있는 플레이북 생성

운영 체제에 따라 다른 작업을 수행하는 플레이북을 만들어 보겠습니다.

WebIDE 에서 /home/labex/project/ansible 디렉토리로 이동합니다.
conditional_facts_playbook.yml이라는 새 파일을 생성합니다.
다음 내용을 추가합니다.

---
- name: Conditional Tasks Based on Facts
  hosts: local
  gather_facts: true

  tasks:
    - name: Display OS information
      debug:
        msg: "Running on {{ ansible_distribution }} {{ ansible_distribution_version }}"

    - name: Task for Ubuntu systems
      debug:
        msg: "This is an Ubuntu system. Would run apt commands here."
      when: ansible_distribution == "Ubuntu"

    - name: Task for CentOS systems
      debug:
        msg: "This is a CentOS system. Would run yum commands here."
      when: ansible_distribution == "CentOS"

    - name: Task for systems with at least 2GB RAM
      debug:
        msg: "This system has {{ ansible_memtotal_mb }} MB RAM, which is sufficient for our application."
      when: ansible_memtotal_mb >= 2048

    - name: Task for systems with less than 2GB RAM
      debug:
        msg: "This system has only {{ ansible_memtotal_mb }} MB RAM, which may not be sufficient."
      when: ansible_memtotal_mb < 2048

이 플레이북은 다음과 같습니다.

시스템에 대한 모든 fact 를 수집합니다.
운영 체제 정보를 표시합니다.
운영 체제 유형에 따라 작업을 조건부로 실행합니다.
RAM 용량에 따라 작업을 조건부로 실행합니다.

조건부 플레이북 실행

플레이북을 실행하여 조건부 작업이 작동하는 것을 확인해 보겠습니다.

cd ~/project/ansible
ansible-playbook -i hosts conditional_facts_playbook.yml

Ubuntu 에서 실행 중이므로 다음과 유사한 출력을 볼 수 있습니다.

PLAY [Conditional Tasks Based on Facts] **************************************

TASK [Gathering Facts] *******************************************************
ok: [localhost]

TASK [Display OS information] ************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "Running on Ubuntu 22.04"
}

TASK [Task for Ubuntu systems] ***********************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "This is an Ubuntu system. Would run apt commands here."
}

TASK [Task for CentOS systems] ***********************************************
skipping: [localhost]

TASK [Task for systems with at least 2GB RAM] ********************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "This system has 3907 MB RAM, which is sufficient for our application."
}

TASK [Task for systems with less than 2GB RAM] *******************************
skipping: [localhost]

PLAY RECAP *******************************************************************
localhost                  : ok=4    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=2    rescued=0    ignored=0

일부 작업은 실행되고 다른 작업은 조건에 따라 건너뛰는 것을 알 수 있습니다. CentOS 작업은 Ubuntu 에서 실행 중이므로 건너뛰고, "2GB RAM 미만" 작업은 시스템에 2GB RAM 이상이 있으므로 건너뜁니다.

더 실용적인 예제 만들기

이제 실제 환경에서 사용할 수 있는 더 실용적인 예제를 만들어 보겠습니다.

WebIDE 에서 practical_conditional_playbook.yml이라는 새 파일을 생성합니다.
다음 내용을 추가합니다.

---
- name: Practical Conditional Playbook
  hosts: local
  gather_facts: true

  vars:
    app_dir: "/home/labex/project/app"

  tasks:
    - name: Create application directory
      file:
        path: "{{ app_dir }}"
        state: directory
        mode: "0755"

    - name: Configure for production environment
      copy:
        dest: "{{ app_dir }}/config.yml"
        content: |
          environment: production
          memory_limit: high
          debug: false
      when: ansible_memtotal_mb >= 4096

    - name: Configure for development environment
      copy:
        dest: "{{ app_dir }}/config.yml"
        content: |
          environment: development
          memory_limit: low
          debug: true
      when: ansible_memtotal_mb < 4096

    - name: Display configuration
      command: cat {{ app_dir }}/config.yml
      register: config_content

    - name: Show configuration
      debug:
        msg: "{{ config_content.stdout_lines }}"

이 플레이북은 다음과 같습니다.

애플리케이션용 디렉토리를 만듭니다.
사용 가능한 시스템 메모리에 따라 다른 구성 파일을 작성합니다.
결과 구성을 표시합니다.

실용적인 플레이북을 실행합니다.

ansible-playbook -i hosts practical_conditional_playbook.yml

이 예제는 수집된 fact 를 사용하여 시스템 특성에 따라 구성을 자동으로 조정하는 방법을 보여줍니다.

요약

이 Lab 에서는 Ansible 플레이북에서 gather_facts 옵션을 효과적으로 구성하고 사용하는 방법을 배웠습니다. 다음은 수행한 작업에 대한 요약입니다.

기본 fact 수집: Ansible 을 설치하고 기본 fact 수집 동작을 탐색하여 Ansible 이 수집하는 광범위한 시스템 정보를 확인했습니다.
fact 수집 비활성화: fact 가 필요하지 않을 때 플레이북 성능을 향상시키기 위해 fact 수집을 비활성화하는 방법을 배웠습니다.
선택적 fact 수집: 성능과 필요한 정보 확보 사이의 균형을 맞추기 위해 특정 하위 집합의 fact 만 수집하는 방법을 배웠습니다.
조건부 작업: 수집된 fact 를 기반으로 플레이북에서 조건부 로직을 구현하여 시스템 특성에 따라 동적 동작을 허용했습니다.
실용적인 응용 프로그램: 실제 시나리오에서 수집된 fact 를 사용하는 방법을 보여주는 실용적인 예제를 만들었습니다.

gather_facts 옵션을 마스터하면 필요한 시스템 정보에 계속 액세스하면서 더 나은 성능을 위해 Ansible 플레이북을 최적화할 수 있습니다. 이 지식은 더 효율적이고 유연하며 강력한 자동화 워크플로우를 만드는 데 도움이 됩니다.

기억해야 할 몇 가지 모범 사례는 다음과 같습니다.

필요한 경우에만 fact 수집을 활성화합니다.
특정 정보만 필요한 경우 선택적 fact 수집을 사용합니다.
플레이북을 더 적응 가능하게 만들기 위해 조건부 작업에 수집된 fact 를 활용합니다.
동일한 호스트에서 플레이북을 자주 실행할 때 fact 를 캐싱하는 것을 고려합니다.

이러한 기술을 통해 인프라 관리 요구 사항에 맞는 더 정교하고 효율적인 Ansible 자동화를 만들 수 있습니다.

Ansible 플레이북에서 gather_facts 옵션 구성 방법

소개

Ansible 설치 및 gather_facts 옵션 탐색

Ansible 설치

간단한 인벤토리 생성

gather_facts 탐색

기본 fact 수집을 사용하는 기본 플레이북 생성

Ansible 플레이북 이해

첫 번째 플레이북 생성

플레이북 실행

성능 향상을 위해 fact 수집 비활성화

fact 수집을 비활성화해야 하는 경우 이해

fact 수집이 비활성화된 플레이북 생성

fact 수집이 비활성화된 플레이북 실행

실행 시간 비교

선택적 fact 수집 사용

fact 하위 집합 이해

선택적 fact 수집을 사용하는 플레이북 생성

선택적 fact 수집을 사용하는 플레이북 실행

여러 fact 하위 집합을 사용하는 플레이북 생성

조건부 작업에서 수집된 fact 사용

Ansible 에서 조건부 작업 이해

조건부 작업이 있는 플레이북 생성

조건부 플레이북 실행

더 실용적인 예제 만들기

요약