掌握多个 Ansible 清单的管理

介绍

在本实验中，你将学习如何在 Ansible 中处理多个清单（inventory）。在复杂的环境中，管理多个清单是一种常见场景，尤其是在涉及不同主机组或独立环境的情况下。你将学习如何定义和组织多个清单，访问来自不同清单的主机，并在多个清单之间执行操作。

创建清单目录和文件

让我们从创建一个目录来存储清单文件开始，然后为开发环境和生产环境创建两个独立的清单文件。

首先，在 /home/labex/project 路径下创建一个名为 inventory 的新目录：

mkdir -p /home/labex/project/inventory

此命令将创建一个名为 inventory 的新目录。-p 选项确保如果父目录不存在，则会自动创建。

接下来，在 inventory 目录中创建两个清单文件：dev_inventory.ini 和 prod_inventory.ini：

touch /home/labex/project/inventory/dev_inventory.ini
touch /home/labex/project/inventory/prod_inventory.ini

touch 命令用于创建空文件（如果文件不存在），或者更新文件的修改时间（如果文件已存在）。

接下来，我们将向这些清单文件中添加内容。使用文本编辑器（例如 nano 或你习惯的其他编辑器）打开 dev_inventory.ini：

nano /home/labex/project/inventory/dev_inventory.ini

添加以下内容：

[dev]
localhost ansible_connection=local

保存文件并退出编辑器（在 nano 中，可以按 Ctrl+X，然后按 Y，最后按 Enter）。

现在，打开 prod_inventory.ini：

nano /home/labex/project/inventory/prod_inventory.ini

添加以下内容：

[prod]
localhost ansible_connection=local

保存并退出编辑器。

在这些清单文件中：

[dev] 和 [prod] 是组名。它们帮助将主机组织到逻辑组中。
localhost 是主机名。我们使用 localhost 来模拟同一台机器上的不同环境。
ansible_connection=local 告诉 Ansible 在本地运行命令，而不是尝试通过 SSH 连接到机器。这对于在安装 Ansible 的同一台机器上运行 Ansible 非常有用。

在实际场景中，你通常会为开发和生产服务器使用不同的 IP 地址或主机名，而不是为两者都使用 localhost。

创建适用于多个清单的 Playbook

在这一步中，我们将创建一个可以同时适用于开发和生产清单的 playbook。在 Ansible 中，playbook 是一个 YAML 文件，用于定义在主机上执行的一组任务。

首先，在 /home/labex/project 目录下创建一个名为 multi_env_playbook.yaml 的新文件：

touch /home/labex/project/multi_env_playbook.yaml

现在，使用文本编辑器打开 multi_env_playbook.yaml 文件。我们将使用 nano，这是一个简单的命令行文本编辑器：

nano /home/labex/project/multi_env_playbook.yaml

将以下内容复制并粘贴到文件中：

---
- name: Demonstrate multi-environment playbook
  hosts: all
  gather_facts: no
  tasks:
    - name: Print environment type
      debug:
        msg: "This host belongs to the {{ 'production' if 'prod' in group_names else 'development' }} environment"

    - name: Show hostname
      command: hostname
      register: hostname_output

    - name: Display hostname
      debug:
        msg: "The hostname is: {{ hostname_output.stdout }}"

粘贴完成后，按 Ctrl + X，然后按 Y，最后按 Enter 保存并退出 nano。

让我们分解这个 playbook，以理解每个部分：

文件顶部的 --- 表示 YAML 文档的开始。
name: Demonstrate multi-environment playbook 是这个 play 的描述性名称。
hosts: all 表示这个 playbook 将在清单中的所有主机上运行。
gather_facts: no 跳过事实收集阶段以加快执行速度。事实收集是 Ansible 收集目标主机信息的过程。
tasks: 开始列出要执行的任务。
第一个任务使用 debug 模块打印一条消息。它使用条件语句来确定主机是属于生产环境还是开发环境：
- group_names 是一个特殊变量，包含当前主机所属的所有组的列表。
- 如果 group_names 列表中包含 'prod'，则打印 "production"，否则打印 "development"。
第二个任务运行 hostname 命令，并将其输出存储在一个名为 hostname_output 的变量中。
第三个任务使用 debug 模块显示主机名。它通过 hostname_output.stdout 访问存储的输出。

使用开发清单运行 Playbook

现在我们已经设置好了 playbook 和清单，接下来让我们使用开发清单运行 playbook。

在终端中执行以下命令：

ansible-playbook -i /home/labex/project/inventory/dev_inventory.ini /home/labex/project/multi_env_playbook.yaml

让我们分解这个命令：

ansible-playbook 是运行 Ansible playbook 的命令。
-i /home/labex/project/inventory/dev_inventory.ini 指定要使用的清单文件。-i 选项代表 "inventory"（清单）。
/home/labex/project/multi_env_playbook.yaml 是我们的 playbook 文件的路径。

此命令告诉 Ansible 使用 dev_inventory.ini 文件并运行 multi_env_playbook.yaml playbook。

你应该会看到类似以下的输出：

PLAY [Demonstrate multi-environment playbook] *******************************************

TASK [Print environment type] *********************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "This host belongs to the development environment"
}

TASK [Show hostname] ******************************************************************
changed: [localhost]

TASK [Display hostname] ***************************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "The hostname is: 66d80191e483433f91fbdca9"
}

PLAY RECAP ****************************************************************************
localhost                  : ok=3    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

此输出表明：

Playbook 在开发环境中成功运行。
它正确地识别出主机属于开发环境。
它成功获取并显示了主机名。
"PLAY RECAP" 显示了 playbook 执行的摘要。在这里，"ok=3" 表示三个任务成功执行，"changed=1" 表示一个任务对系统进行了更改（运行了 hostname 命令）。

使用生产清单运行 Playbook

现在，让我们使用生产清单运行相同的 playbook，看看它的行为有何不同。

在终端中执行以下命令：

ansible-playbook -i /home/labex/project/inventory/prod_inventory.ini /home/labex/project/multi_env_playbook.yaml

此命令与之前的命令类似，但它使用的是 prod_inventory.ini 文件，而不是 dev_inventory.ini。

你应该会看到类似以下的输出：

PLAY [Demonstrate multi-environment playbook] *********************************

TASK [Print environment type] *************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "This host belongs to the production environment"
}

TASK [Show hostname] **********************************************************
changed: [localhost]

TASK [Display hostname] *******************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "The hostname is: labex-instance"
}

PLAY RECAP ********************************************************************
localhost                  : ok=3    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

请注意，这次 playbook 正确地识别出它正在生产环境中运行。这是因为我们使用了生产清单文件，该文件将主机定义在 [prod] 组下。

其余的输出与我们在开发清单中看到的内容类似，这是预期的，因为我们仍然在同一台本地机器上运行。

使用两个清单运行 Playbook

最后，让我们同时使用两个清单来运行 playbook。这演示了 Ansible 如何同时处理多个清单。

在你的终端中执行以下命令：

ansible-playbook -i /home/labex/project/inventory/dev_inventory.ini -i /home/labex/project/inventory/prod_inventory.ini /home/labex/project/multi_env_playbook.yaml

此命令使用多个 -i 选项包含两个清单文件。Ansible 在运行 playbook 时会合并这些清单。

你应该会看到类似以下的输出：

PLAY [Demonstrate multi-environment playbook] *******************************************************************************************************************************************************************************************************************************************

TASK [Print environment type] ***********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "This host belongs to the production environment"
}

TASK [Show hostname] ********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************
changed: [localhost]

TASK [Display hostname] *****************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "The hostname is: 66d80191e483433f91fbdca9"
}

PLAY RECAP ******************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************
localhost                  : ok=3    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

你可能会注意到，尽管我们包含了两个清单，但 playbook 只运行了一次。这是因为两个清单都指向同一个 localhost，并且 Ansible 默认会去重主机。如果每个清单中有不同的主机，Ansible 将为每个唯一的主机运行 playbook。

环境被识别为“production”，因为当同一主机出现在多个清单中并属于不同组时，Ansible 会将该主机添加到它所属的所有组中。由于 localhost 在 [dev] 和 [prod] 组中都有定义，因此 group_names 变量同时包含 'dev' 和 'prod'。Playbook 的逻辑检查 group_names 中是否包含 'prod'，这在这种情况下总是为真，因此它会显示“production”，而不管清单的顺序如何。

这种使用多个清单的方法在实际场景中非常有用，你可能在不同环境中有通用主机，或者你想针对来自不同清单文件的组合主机运行 playbook。

总结

在本实验中，你学习了如何管理多个 Ansible 清单。你为开发和生产环境创建了单独的清单文件，编写了一个可以适用于两种环境的 playbook，并使用不同的清单配置执行了 playbook。

本实验的关键要点包括：

创建和组织多个清单文件：你学习了如何为不同的环境创建单独的清单文件，这有助于组织和管主机。
编写能够适应不同环境的 playbook：你创建了一个 playbook，它可以检查当前运行的环境并相应地调整其行为。
使用单个或多个清单运行 playbook：你学习了如何在运行 playbook 时指定一个或多个清单文件，从而灵活地选择目标主机。
理解 Ansible 如何处理出现在多个清单中的主机：你了解到 Ansible 会去重主机，并在确定组归属时使用主机的第一个匹配项。

这些技能在管理具有不同环境的复杂基础设施时至关重要。通过利用多个清单，你可以更好地组织和控制跨不同主机集或环境的 Ansible 自动化。