Ansible 进阶技巧

简介

Ansible 是一个系统自动化工具，可以用来做系统配管理，批量对远程主机执行操作指令。我自己使用 Ansible 也有一段时间了，这里总结了一些使用 Ansible 过程中使用的心得与大家分享。

Ansible 性能优化

在使用 Ansible 的过程中，当管理的服务器数量增加时，不得不面对一个无法避免的问题执行效率慢，这里列出一些解决办法。

优化前的准备—收集数据

在做性能优化之前首先需要做的是收集一些统计数据，这样才能为后面做的性能优化提供数据支持，对比优化前后的结果。非常不错的是，在 github 发现一个 Ansible 任务计时插件“ansible-profile”，安装这个插件后会显示 ansible-playbook 执行每一个任务所花费的时间。Github 地址： https://github.com/jlafon/ansible-profile 。 这个插件安装很简单，只需要简单的三个命令即可完成安装。在你的 playbook 文件的目录下创建一个目录，目录名 callback_plugins 然后将下载的 profile_tasks.py 文件放到该目录下。

cd /etc/ansible 
 mkdir callback_plugins 
 cd callback_plugins 
 wget https://raw.githubusercontent.com/jlafon/ansible-profile/master/callback_plugins/profile_tasks.py

现在，执行 ansible-playbook 命令就会看到 playbook 中每个 tasks 的用时情况。

图 1.ansible-playbook tasks 用时情况

在这里，我设置了 2 个 task，1 个 task sleep 10 秒，另 1 个 task sleep 15 秒，在 PLAY RECAP 处会汇总所有 task 执行消耗的时间。

关闭 gathering facts

如果您观察过 ansible-playbook 的执行过程中，您会发现 ansible-playbook 的第 1 个步骤总是执行 gather facts，不论你有没有在 playbook 设定这个 tasks。如果你不需要获取被控机器的 fact 数据的话，你可以关闭获取 fact 数据功能。关闭之后，可以加快 ansible-playbook 的执行效率，尤其是你管理很大量的机器时，这非常明显。关闭获取 facts 很简单，只需要在 playbook 文件中加上“gather_facts: no”即可。如下

--- 
 - hosts: 172.16.64.240 
 gather_facts: no 
  remote_user: liheng 
  sudo: yes 
  roles: 
  - {role: profile_test}

好的，来看关闭前后的执行时间变化。

图 2. 关闭 gather_facts 前后的执行变化

关闭前后，执行时间相关 1 秒，因为我这里只有一台机器，所以时间差距并不是很明显。不过，从这个例子也可以看出，关闭 facts 获取后，执行速度是快了的。

SSH PIPElinING

SSH pipelining 是一个加速 Ansible 执行速度的简单方法。ssh pipelining 默认是关闭，之所以默认关闭是为了兼容不同的 sudo 配置，主要是 requiretty 选项。如果不使用 sudo，建议开启。打开此选项可以减少 ansible 执行没有传输时 ssh 在被控机器上执行任务的连接数。不过，如果使用 sudo，必须关闭 requiretty 选项。修改 /etc/ansible/ansible.cfg 文件可以开启 pipelining

将

pipelining=False

修改为

pipelining=True

修改完后，可以批量对机器执行命令试下，可以明显感受到速度的提升。

ControlPersist

ControlPersist 特性需要高版本的 SSH 才支持，CentOS 6 默认是不支持的，如果需要使用，需要自行升级 openssh。ControlPersist 即持久化 socket，一次验证，多次通信。并且只需要修改 ssh 客户端就行，也就是 Ansible 机器即可。

升级 openssh 的过程这里不做介绍。这里只介绍下 ControlPersist 设置的办法。

cat ~/.ssh/config 
 Host * 
  Compression yes 
  ServerAliveInterval 60 
  ServerAliveCountMax 5 
  ControlMaster auto 
  ControlPath ~/.ssh/sockets/%r@%h-%p
  ControlPersist 4h

在开启了 ControlPersist 特性后，SSH 在建立了 sockets 之后，节省了每次验证和创建的时间。在网络状况不是特别理想，尤其是跨互联网的情况下，所带来的性能提升是非常可观的。有这边需求的，试试就知道了。

Ansible-playbook 技巧

获取执行命令的输出 --Register

在刚开始使用 ansible-playbook 做应用程序部署的时候，因为在部署的过程中有使用到 command 或 shell 模块执行一些自定义的脚本，而且这些脚本都会有输出，用来表示是否执行正常或失败。如果像之前自己写脚本做应用程序部署的，这很好实现。但现在是用 Ansible 做，那么要怎么样做可以获取到 ansible playbook 中 command 模块的输出呢？ Ansible 也提供的解决办法，这时我们就可以通过使用 register 关键字来实现，register 关键字可以存储指定命令的输出结果到一个自定义的变量中，我们通过访问这个自定义变量就可以获取到命令的输出结果。Register 的使用很方便，只需要在 task 声明 register 关键字，并自定义一个变量名就可以。如下：

- name: echo date 
  command: date 
  register: date_output 

 - name: echo date_output 
  command: echo "30"
  when: date_output.stdout.split(' ')[2] == "30"

这里第 1 个 task 是执行了一个 date 命令，register 关键字将 date 命令的输出存储到 date_output 变量名。第 2 个 task 对输出进行分析，并使用 when 对关键字对分析后的进行判断，如果匹配，则执行这个 task，不匹配就不执行。这里要重点说下的，因为 register 获取到的输出内容都是字符串，而 ansible 又是 python 写的，你可以使用 python 字符串的方法对其做处理，比如本文中使用的 split，还可以使用 find 方法。个人觉得，真是非常灵活方便。

图 3.register 执行结果 1

这里由于条件匹配，两个 task 都执行了。然后把第 2 个 task 中的条件改动了下，使其不匹配，执行结果如下：

图 4.register 执行结果 2

这里第 2 个 task 条件不匹配，skipping 了。

Delegate_to( 任务委派功能 )

场景介绍：在对一组服务器 server_group1 执行操作过程中，需要在另外一台机器 A 上执行一个操作，比如在 A 服务器上添加一条 hosts 记录，这些操作必须要在一个 playbook 联动完成。也就是是说 A 服务器这个操作与 server_group1 组上的服务器有依赖关系。Ansible 默认只会在定义好的一组服务器上执行相同的操作，这个特性对于执行批处理是非常有用的。但如果在这过程中需要同时对另外 1 台机器执行操作时，就需要用到 Ansible 的任务委派功能（delegate_to）。使用 delegate_to 关键字可以委派任务到指定的机器上运行。在 playbook 的操作如下：

- name: add host record 
  shell: 'echo "192.168.1.100 test.xyz.com" >> /etc/hosts'

 - name: add host record to center server 
  shell: 'echo "192.168.1.100 test.xyz.com " >> /etc/hosts'
  delegate_to: 192.168.1.1

任务委派功能还可以用于以下场景：

• 在部署之前将一个主机从一个负载均衡集群中删除。
• 当你要对一个主机做改变之前去掉相应 dns 的记录
• 当在一个存储设备上创建 iscsi 卷的时候
• 当使用外的主机来检测网络出口是否正常的时候

本地操作功能 --local_action

Ansible 默认只会对控制机器执行操作，但如果在这个过程中需要在 Ansible 本机执行操作呢？细心的读者可能已经想到了，可以使用 delegate_to( 任务委派 ) 功能呀。没错，是可以使用任务委派功能实现。不过除了任务委派之外，还可以使用另外一外功能实现，这就是 local_action 关键字。

- name: add host record to center server 
 local_action: shell 'echo "192.168.1.100 test.xyz.com " >> /etc/hosts'

当然您也可以使用 connection:local 方法，如下：

- name: add host record to center server 
  shell: 'echo "192.168.1.100 test.xyz.com " >> /etc/hosts'
  connection: local

这两个操作结果是一样的。

Check 模式

当以— check 参数来运行 ansible-playbook 时，将不会对远程的系统作出任何修改。相对的，任何带有检测功能的模块只要支持‘检测模式’将会报告它们会做出什么改变而不是直接进行改变。其他不支持检测模式的模块将即不响应也不提出相应的报告（事实上几乎所有主要核心模块都是支持‘检测模式’）。检测模式只是一种模拟。如果你的 playbook 是以先前命令的执行结果作为条件的话，那它可能作用就不明显了。但是在正式运行前，使用 check 模式做个语法检查也是不错的。

选择性执行 task-- Tag（标签）

您可能因为某些原因，会创建一个很大型的 playbook，但是你可能只想想运行其中特定部分的配置而无需要运行整个 playbook 。那么这时你可能需要用到 tag 功能。示例如下：

- name: yun install package 
  yum: name={{ item }} state=installed 
  with_items: 
     - httpd 
     - memcached 
  tags: 
     - packages 

 - name: configuration modity 
  template: src=templates/src.j2 dest=/etc/foo.conf 
  tags: 
      - configuration

如果你只想运行 playbook 中的”configuration”和”packages”，你可以这样做

ansible-playbook example.yml – tags “configuration,packages”

如果你只想执行 playbook 中某个特定任务之外的所有任务，你可以这样做：

ansible-playbook example.yml – skip-tags “configuration”
 tag 特性是一个不错的功能，但如果真的是要维护一个大型的 playbook，还是建议将 playbook 按功能或应用拆分成多个 playbook，然后再在主 playbook include 其他子 playbook，这样即既利于维护也方便管理

错误处理

Ansible 默认会检查命令和模块的返回状态，并进行相应的错误处理，默认是遇到错误就中断 playbook 的执行，这些默认行为都是可以改变的。

忽略错误

command 和 shell 模块执行的命令如果返回非零状态码则 ansible 判定这 2 个模块执行失败，可以通过 ignore_errors 忽略返回状态码（前提是要确定这 command 与 shell 执行错误不会影响后面 task 的执行）。如下：

- name: this will not be counted as a failure 
  command: /bin/false 
  ignore_errors: yes

自定义错误判定条件

命令不依赖返回状态码来判定是否执行失败，而是要查看命令返回内容来决定，比如返回内容中包括 failed 字符串，则判定为失败。示例如下：

- name: this command prints FAILED when it fails 
  command: /usr/bin/example-command -x -y -z 
  register: command_result 
  failed_when: "'FAILED' in command_result.stderr"

ansible 会自动判断模块执行状态，command、shell 及其它模块如果修改了远程主机状态则被判定为 change 状态，不过也可以自己决定达到 changed 状态的条件，示例如下：

- name: copy in nginx conf 
 template: src=nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf 

 - name: validate nginx conf 
  shell: "/data/app/nginx/sbin/nginx -t"
  register: command_result 
  changed_when: command_result.stdout.find('successful')

命令返回中有“successful”字符串，则为 changed 状态，下面这个设定将永远也不会达到 changed 状态。

- name: validate nginx conf 
  shell: "/data/app/nginx/sbin/nginx -t"
  changed_when: false

结束语 .

本文介绍了一些关于 Ansible 的执行性能优化与 playbook 使用的技巧，这些都是在我们使用 Ansible 过程中需要面对的问题，希望今天列出的这些内容对大家学习和使用 Ansible 能有所帮助。