3.Ansible编写和运行 Playbook

Playbook 介绍

如果把 Ansible 的ad-hoc命令比作 “一次性脚本”（适合临时执行单个简单任务），那么Playbook就是 “可重复执行的程序”（适合复杂、多步骤的管理流程）。

举个例子：

  • 用 ad-hoc 创建一个用户可以这样写（临时执行一次）：

    # 在node1上创建用户newbie，UID为4000
[bq@controller web]$ ansible -m user -a "name=newbie uid=4000 state=present" node1

  • 但如果需要在多台主机上重复这个操作，或者后续还要修改用户属性，用 Playbook 更合适。把上述操作写成 Playbook（保存为create_user.yml）：

    ---
- name: 统一配置用户（描述这个Play的作用）hosts: node1  # 目标主机（从清单中选）tasks:- name: 确保newbie用户存在且UID为4000（描述这个任务的作用）user:  # 使用user模块name: newbie  # 用户名uid: 4000     # UIDstate: present  # 状态：存在（present）或删除（absent）
...

Playbook 本质是一个YAML格式的文本文件（通常以.yaml或.yml为扩展名），核心作用是：

  1. 按顺序定义多个Play（每个 Play 是一组针对特定主机的操作）；
  2. 每个 Play 包含多个任务（按顺序执行的具体操作，如安装软件、修改配置等）；
  3. 可重复执行，结果可预测（第二次执行相同 Playbook 时，未变更的任务会显示 “OK”）。

Vim 编辑器设置

用 Vim 编辑 Playbook 时，建议配置自动缩进和 Tab 转换，避免格式错误。

在用户家目录的.vimrc文件中添加配置：

# 方法1：全局生效（所有文件都用2个空格缩进，显示行号）
set ai ts=2 number# 方法2：仅YAML文件生效（更推荐）
autocmd FileType yaml set ai ts=2  # 打开YAML文件时，自动启用2个空格缩进

配置说明：

  • ai：自动缩进（新行继承上一行的缩进）；
  • ts=2：Tab 键自动转换为 2 个空格；
  • number：显示行号（方便定位错误）。

YAML 格式基础

基本格式：

---  # YAML 文件起始标识（建议添加）
- name: 第一个Play（描述该Play的作用，如"部署Web服务"）hosts: web_servers  # 目标主机/主机组（来自inventory）remote_user: devops  # 远程执行用户become: yes  # 是否提权（yes/no）become_method: sudo  # 提权方式（默认sudo）become_user: root  # 提权后的目标用户（通常为root）vars:  # 定义变量（可在任务中引用）app_name: "myapp"app_port: 8080tasks:  # 任务列表（按顺序执行）- name: 任务1描述（如"安装依赖包"）yum:  # 模块名称（根据操作选择，如yum/apt/copy等）name: "{{ item }}"  # 引用变量或列表项state: presentloop:  # 循环执行（可选）- package1- package2- name: 任务2描述（如"复制配置文件"）copy:src: ./local_config.conf  # 本地文件路径dest: /etc/remote_config.conf  # 目标路径mode: '0644'  # 文件权限notify:  # 触发处理器（配置变更时执行，可选）- 重启服务handlers:  # 处理器（仅在被notify触发时执行）- name: 重启服务systemd:name: "{{ app_name }}"state: restarted- name: 第二个Play（可定义多个Play，按顺序执行）hosts: db_serverstasks:- name: 数据库相关任务# 具体模块和参数...

核心结构说明：

  1. Play 定义：每个 - name: ... 开头的块是一个 Play，包含对特定主机的操作
  2. 主机与用户配置：hosts 指定目标，remote_user 和 become 控制执行权限
  3. 变量（vars）：集中定义可复用的值，通过 {{ 变量名 }} 引用
  4. 任务（tasks）：具体操作列表，每个任务包含 name（描述）、模块和参数
  5. 处理器（handlers）：用于响应任务通知的操作（如配置变更后重启服务）

编写时需注意：

  • 严格使用空格缩进（推荐 2 个空格），同一层级缩进必须一致

  • 注释用#（#后面的内容会被忽略，建议多写注释提高可读性）

  • 模块参数需符合对应模块的语法要求（可通过 ansible-doc 模块名 查看文档）

  • 可通过 ansible-playbook --syntax-check 剧本名.yml 检查语法正确性

  • 冒号右侧（key: value）：大部分可修改，少数不可，右侧是 “值”，用于填充具体内容、配置或引用，能否修改取决于其是否为固定枚举值。

      1. 可修改：动态值或自定义内容

      大部分情况下，右侧是用户根据需求设置的具体值，可自由修改：

      • 字符串 / 路径：如 hosts: node1 中，node1 可改为其他主机名（如 node2、all）；home: /home/joe 中，/home/joe 可改为 /home/bob。
      • 变量引用：如 name: "{{ user }}" 中，{{ user }} 会动态引用变量值，变量值修改后这里也会同步变化。
      • 文本内容：如 debug 模块的 msg 内容，username is {{ user }} 可改为任意文本（如 用户名为 {{ user }}）。
      1. 不可修改：固定枚举值

      部分模块参数的右侧值是 Ansible 规定的枚举值（只能从指定选项中选择），不可随意修改，否则会报错。
      例如：

      • user 模块的 state 参数：只能是 present（创建）或 absent（删除），不能改为 create 或 delete。
      • service 模块的 state 参数：只能是 started、stopped、restarted 等，不可自定义其他值。

  • 冒号（:）左侧的内容固定的关键字不可修改，有些是自定义名称（可修改）**。具体区分如下：

    • 不可修改：固定关键字

      这些是 Ansible 或 YAML 语法规定的固定 “键”，必须严格按原样书写，修改后会导致语法错误或功能失效。
      例如：

      • Playbook 结构关键字：name（定义任务 / 剧本名称）、hosts（指定目标主机）、vars（定义变量）、tasks（定义任务列表）等。
        例：hosts: node1 中，hosts 不可修改，修改为 host_list: node1 会报错。

      • 模块名：如 user:（用户管理模块）、debug:（调试模块），是 Ansible 内置模块的唯一标识，不可修改。
        例：user: name: joe 中，user 不可修改，改为 add_user: name: joe 会提示 “模块不存在”。

      • 模块参数：模块内置的配置项，如 user 模块的 name（用户名）、home（家目录）、state（状态）；debug 模块的 msg（输出信息）等。
        例：name: "{{ user }}" 中，name 不可修改，是 user 模块规定的参数名，改为 username: "{{ user }}" 会导致参数无效。

      • 可修改：自定义标识 / 变量名

        如果左侧是用户自定义的变量名、标签或标识符，则可以修改，只要符合 YAML 命名规范（字母、数字、下划线，不建议用特殊字符）。
        例如：

        • 自定义变量名：vars 下的变量，如 user: joe 中，user 是自定义变量名，可改为 username: joe（后续引用需同步改为 {{ username }}）。
        • 自定义标签：如果使用 tags 关键字，标签名可自定义，如 tags: create_user 中，create_user 可修改为 add_user 等。
      2. 可修改：自定义标识 / 变量名

      如果左侧是用户自定义的变量名、标签或标识符，则可以修改，只要符合 YAML 命名规范（字母、数字、下划线，不建议用特殊字符）。
      例如：

      • 自定义变量名：vars 下的变量，如 user: joe 中，user 是自定义变量名，可改为 username: joe（后续引用需同步改为 {{ username }}）。
      • 自定义标签：如果使用 tags 关键字，标签名可自定义，如 tags: create_user 中，create_user 可修改为 add_user 等。

实验环境搭建

下面通过一个 “部署 Web 服务” 的案例，实际演示 Playbook 的编写和运行。先搭建实验环境：

1：创建工作目录

# 创建web目录（用于存放Playbook相关文件），并进入该目录
[bq@controller ~]$ mkdir web && cd web

2：配置 Ansible 默认参数（ansible.cfg）

创建ansible.cfg文件，定义远程用户、主机清单路径、提权方式等（避免每次执行命令重复输入参数）：

[bq@controller web]$ cat > ansible.cfg <<'EOF'
[defaults]
remote_user = bq  # 默认远程登录用户（要在目标主机存在）
inventory = ./inventory  # 主机清单路径（指定为当前目录的inventory文件）[privilege_escalation]
become = True  # 默认启用提权（执行需要root权限的操作）
become_user = root  # 提权到root用户
become_method = sudo  # 提权方式为sudo
become_ask_pass = False  # 提权时不询问密码（需提前配置sudo免密）
EOF

3：定义主机清单（inventory）

创建inventory文件，列出需要管理的主机（每行一个主机名，需确保 controller 能通过 SSH 连接这些主机）：

[bq@controller web]$ cat > inventory <<'EOF'
controller  # 控制节点（可选，可用于本地测试）
node1       # 被管理节点1（示例中主要操作的节点）
node2       # 被管理节点2（预留，本案例暂不使用）
node3
node4
EOF

Playbook 编写（实战案例）

我们编写一个 Playbook（web_deploy.yml），实现以下功能：

  1. 在 node1 上安装并启动 httpd（Web 服务）和 firewalld（防火墙）；
  2. 配置防火墙允许 http 访问；
  3. 创建一个测试网页；
  4. 在本地（controller）验证 node1 的 Web 服务是否可用。

Playbook 示例

playbook.yaml 内容如下：

# YAML文件起始标识（建议添加，明确文件格式）
---# 第一个Play：部署Web服务到node1
- name: 在node1上部署Web服务（描述Play的作用）hosts: node1  # 目标主机（从inventory中选node1）# 提权配置（覆盖ansible.cfg的默认设置，这里使用默认即可）# remote_user: bq# become: Truetasks:  # 任务列表（按顺序执行）# 任务1：安装httpd和firewalld（确保是最新版本）- name: 安装最新版的httpd和firewalldyum:  # 使用yum模块（适用于CentOS/RHEL系统）name:  # 要安装的软件包列表- httpd  # Web服务软件- firewalld  # 防火墙软件state: latest  # 状态：确保为最新版本（若已安装则升级）# 任务2：创建测试网页- name: 生成测试网页内容copy:  # 使用copy模块（复制内容到目标文件）content: "Welcome to bq WebSite!\n"  # 网页内容（\n是换行）dest: /var/www/html/index.html  # 目标文件路径（httpd默认首页路径）mode: '0644'  # 文件权限（所有者可读可写，其他用户只读）# 任务3：启动并设置firewalld开机自启- name: 确保firewalld服务启动并开机自启service:  # 使用service模块（管理系统服务）name: firewalld  # 服务名称enabled: true  # 开机自启（true=启用，false=禁用）state: started  # 服务状态（started=启动，stopped=停止，restarted=重启）# 任务4：防火墙放行http服务- name: 配置防火墙允许http访问（80端口）firewalld:  # 使用firewalld模块（管理防火墙规则）service: http  # 预定义服务（对应80端口）permanent: true  # 规则永久生效（重启防火墙后不丢失）state: enabled  # 启用规则immediate: yes  # 立即生效（无需等待防火墙重启）# 任务5：启动并设置httpd开机自启- name: 确保httpd服务启动并开机自启service:name: httpdenabled: truestate: started# 第二个Play：在本地验证Web服务
- name: 验证node1的Web服务是否可用hosts: localhost  # 目标主机为本地（controller自身）become: no  # 不需要提权（本地访问无需root）tasks:- name: 访问node1的Web页面，检查是否正常响应uri:  # 使用uri模块（发送HTTP请求并验证）url: http://node1  # 要访问的URL（node1的http服务）return_content: yes  # 返回页面内容（可选，用于调试）status_code: 200  # 期望的HTTP状态码（200=成功）# YAML文件结束标识（可省略）
...

核心结构说明

  1. Play：每个- name: ...开头的块是一个 Play，用于定义对特定主机的操作（如第一个 Play 针对 node1，第二个针对localhost）。
  2. 任务（tasks）：每个任务是具体的操作（如安装软件、修改配置），由name（描述）和模块（如yum、service）组成。
  3. 模块：Ansible 的功能单元，每个模块实现特定功能（如yum管理软件包，service管理服务），参数需符合模块要求（可通过ansible-doc 模块名查文档，如ansible-doc yum）。

Playbook 运行与验证

1：检查语法

在运行前先检查 Playbook 语法是否正确：

[bq@controller web]$ ansible-playbook web_deploy.yml --syntax-check
# 成功输出：playbook: web_deploy.yml（无报错说明语法正确）
2：空运行

用-C选项模拟运行，不实际修改,查看会执行哪些操作（适合测试）：

[bq@controller web]$ ansible-playbook web_deploy.yml -C
# 输出中会显示每个任务的预期状态（如"changed"表示会修改，"ok"表示无变化）
3：实际运行
[bq@controller web]$ ansible-playbook web_deploy.yml#首次运行成功的输出（部分）：
PLAY [在node1上部署Web服务] ******************************************
TASK [Gathering Facts] **********************************************
ok: [node1]TASK [安装最新版的httpd和firewalld] ************************************
changed: [node1]  # 状态为changed，表示执行了安装操作...（中间省略其他任务）PLAY [验证node1的Web服务是否可用] **************************************
TASK [Gathering Facts] **********************************************
ok: [localhost]TASK [访问node1的Web页面，检查是否正常响应] ******************************
ok: [localhost]  # 状态为ok，表示访问成功（状态码200）PLAY RECAP **********************************************************
localhost                  : ok=2    changed=0    unreachable=0    failed=0    ...
node1                      : ok=5    changed=3    ...# 第二次运行时，所有任务会显示ok（因为系统状态已符合预期，无需修改），这体现了 Ansible 的 "幂等性"（重复执行结果一致）。
4：手动验证

在 controller 上直接访问 node1 的网页，确认内容正确：

[bq@controller web]$ curl http://node1
Welcome to bq WebSite!  # 输出预期内容，说明部署成功
运行选项补充

  • 详细输出：用-v系列选项查看更多信息（调试时常用）：

    ansible-playbook web_deploy.yml -v  # 显示任务结果
ansible-playbook web_deploy.yml -vv  # 显示任务结果+配置
ansible-playbook web_deploy.yml -vvv- #包含关于与受管主机连接的信息。
ansible-playbook web_deploy.yml -vvvv- #增加了连接插件相关的额外详细程度选项，包括受管主机上用于执行脚本的用户，以及所执行的脚本。

  • 指定主机：用-l选项仅对部分主机执行（覆盖 Play 中的hosts配置）：

    ansible-playbook web_deploy.yml -l node1  # 仅在node1上执行
YAML 注释

在 YAML中， 编号或井号符号(#)右侧的所有内容都是注释。如果注释的左侧有内容， 请在该编号符号的前面加一个空格。注释可用于提高可读性。

示例：

# This is YAML comment
Some data # This is also a YAML comment
注意事项与不足

本案例的潜在问题

  1. 环境依赖：
    • 假设目标主机是 CentOS/RHEL（使用yum模块），若为 Ubuntu 需替换为apt模块；
    • 需确保 controller 能解析node1的主机名（可在/etc/hosts中配置）；
    • become_ask_pass = False要求目标主机的sudo已配置免密（否则会提权失败，需手动输入密码）。
  2. 错误处理：
    • 未添加错误判断（如软件安装失败、服务启动失败时，Playbook 会直接报错终止）；
    • 可通过ignore_errors: yes忽略特定错误，或failed_when定义失败条件。
  3. 扩展性：
    • 若需部署到多台主机，需在inventory中定义主机组（如[web_servers]），并在 Play 中设置hosts: web_servers；
    • 重复任务可提取为变量（vars）或角色（Roles），减少代码冗余。
编写 Playbook 的最佳实践
  1. 多写注释：每个 Play 和任务都用name描述作用，复杂逻辑加#注释；
  2. 先测试再执行：用--syntax-check和-C验证后再实际运行；
  3. 利用幂等性：尽量使用支持幂等的模块（如yum的state: present不会重复安装）；
  4. 拆分复杂任务：一个 Playbook 只做一件事（如部署 Web、部署数据库分开），便于维护。

Playbook 提权

在playbook中指定此关键字将覆盖/etc/ansible/ansible.cfg文件中的设置特权升级属性

  • remote_user，指定ssh用户

  • become，启用或禁用特权升级

  • become_method，启用特权升级的方法

  • become_user，特殊升级的帐户

---
- name: Enable intranet serviceshosts: node1remote_user: bqbecome: truebecome_method: sudobecome_user: roottasks:- name: latest version of httpd and firewalld installedyum:name:- httpd- firewalldstate: latest

YAML属性补充

YAML 单行字符串

YAML中的字符串通常不需要放在引号里，即使字符串中包含空格。

字符串也可以用双引号或单引号括起。

this is a string
'this is another string'
"this is yet another a string"
YAML 多行字符串

  • 可以使用竖线(I)字符表示，保留字符串中的换行字符。

    示例：

    ---
- name: test stringhosts: node1tasks:- name: test string# 用户显示变量值或者字符串debug:msg: |Example Company123 Main StreetAtlanta, GA 30303

  • 也可以使用大于号(>)字符表示换行字符。执行时换行符使用空格代替，并且行内的引导空白将被删除。

    示例：

    ---
- name: test stringhosts: node1tasks:- name: test string# 用户显示变量值或者字符串debug:msg: >This is an exampleof a long string,that will becomea single sentence once folded.

    这种方法通常用于将很长的字符串在空格字符处断行，使它们跨占多行来提高可读性。

YAML 字典

一组键值对的集合，又称为映射（mapping）和哈希（hashes）。

以缩进块的形式编写键值对集合，如下方所示：user属性是字典格式，是多个键值对集合。

user:name: bq uid: 1088state: absent

字典也可以使用以花括号括起的内联块格式编写，如下方所示：

user: {name: bq, uid: 1088, state: absent}

大多数情形中应避免内联块格式，其可读性较差。不过，当playbook中包含角色列表时，使用这种语法，更加容易区分play中包含的角色和传递给角色的变量。

某些 playbook 可能使用较旧的简写（shorthand）格式，通过将模块的键值对放在与模块名称相同的行上来定义任务。

示例：

- name: shorhand formuser: name=bq uid=1088 state=absent

普通格式：

- name: shorhand formuser:name: bq uid: 1088state: absent

两者格式总结：

  • 通常您应避免简写格式，而使用普通格式。
  • 普通格式的行数较多，更容易操作。任务的关键字垂直堆叠，更容易区分。 阅读play时，您的眼睛直接向下扫视，左右运动较少。
  • 普通格式是原生的YAML，现代文本编辑器中的语法突出显示工具可以识别，简写形式则不支持。
  • 可能会在文档和他人提供的旧playbook中看到这种语法，而且这种语法仍然可以发挥作用。
YAML 列表

一组按次序排列的值，又称为序列（sequence）和数组（array）。

以缩进块的形式编写的键值对集合，如下方所示：

- name: latest version of httpd and firewalld installedyum:name:- httpd- firewalldstate: latest
- name: test html page is installedcopy:content: "Welcome to the example.com intranet!\n"dest: /var/www/html/index.html

以上有两个任务，每个任务都是多个键值对描述。其中yum模块操作的软件包是一个简单的名称列表。

内联格式：

name: [httpd, firewalld]

尽量避免内联格式。

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笔记整理&#xff1a;兰雅榕&#xff0c;浙江大学硕士生&#xff0c;研究方向为知识图谱、大语言模型论文链接&#xff1a;https://ojs.aaai.org/index.php/AAAI/article/view/33662发表会议&#xff1a;AAAI 20251. 动机提高开源大型语言模型&#xff08;LLM&#xff09;的数学…
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