Ansible实战：基于docker运行ansible

准备好安装了Ansible的主机，作为实验环境。
有一台新安装的Centos7系统，利用ansible在主机上完成以下操作：

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主机初始化设置，主要是yum
安装python3
安装docker，并且制作一个ansible的镜像
SSH和用户账号安全设置

准备工作

准备好一台安装了Centos7系统的主机，然后去ansible的主机上对目标主机进行操作。
我这里的ansible也是新安装的，所以如果遇到一些没有的工具，也会在遇到的时候一步一步进行添加。下面是汇总的内容。

对于一台新装好的ansible，还是会缺少很多依赖项，有些和特定模块关联的比较紧密，可以在使用特定模块的时候再安装。
还有一些使用范围比较广，建议先装好：

yum 安装 sshpass。# yum install sshpass
目标主机安装了python3，就需要将pip更新到最新，并且安装好selinux。# pip install selinux

修改ansible.cfg配置文件
我的实验环境，为了测试方便，暂时只有下面3项做了设置：

[defaults]
#host_key_checking = False
inventory = ~/hosts
vault_password_file = ~/vault_password_file

配置文件第一行的[defaults]不能省。

添加主机

编辑 /etc/ansible/hosts 添加主机信息：

host1 ansible_host=192.168.24.172

我的实验环境是直接放到了家目录里了

先用ping模块测试一下连通性：

[root@Ansible ~]# ansible host1 -m ping -k
SSH password: 
host1 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}
[root@Ansible ~]#

这里使用了-k参数，手动输入密码。
测试联通性，可以再加上-c参数，指定local。不过这里要验证一下ssh连接。

安装 sshpass
如果是第一次使用，可能会提示需要安装sshpass。这个简单，yum安装即可：

$ yum install sshpass

添加密码信息
最好的做法是用SSHKey实现免密码登录。这里讲使用密码的情况。
为了方便，也可以把密码加到配置中，这样不用每次都输入密码：

host2 ansible_host=192.168.24.172 ansible_ssh_pass=123456

这样做，密码就是明码存放了，很不安全。下面有更安全的做法。

加密保存密码

使用 ansible-vault 来加密敏感信息

修改配置文件
这步不是必须的，运行命令的时候可以加上参数 --vault_password_file 来指定你的密码文件。不过通过设置就可以把这个参数省了：

$ vi /etc/ansible/ansible.cfg
# If set, configures the path to the Vault password file as an alternative to
# specifying --vault-password-file on the command line.
vault_password_file = ~/vault_password_file

使用openssl来生成随机密码
使用 openssl 来生成随机的base64编码的内容：

$ openssl rand -base64 128 -out vault_password_file
$ chmod a-w vault_password_file
$ chattr +i vault_password_file

文件生成后，对文件做了一些保护，防止文件被修改。修改文件的ugo权限只对普通用户有效，root依然可以修改文件。后面的命令可以锁定文件，即使root也无法修改了，防止对文件的意外操作。
如果需要修改或者删除文件，可以先把文件解锁，只要把命令的 +i 改成 -i 就可以了：

$ chattr -i vault_password_file

生成加密后的字符串
下面是使用 ansible-vault 来生成加密后的字符串：

[root@Ansible ~]# ansible-vault encrypt_string "123456" --name ansible_ssh_pass
ansible_ssh_pass: !vault |
          $ANSIBLE_VAULT;1.1;AES256
          33336539373437373161326537323836343163633532396235383334326562303134626565613537
          3134313631393931376361363761313165393966613831360a343338353765326331663433613533
          31636238613133363639336130613264386366363931663230333663363062333836323730383563
          6562626265393535310a623732633863633765363066636265303265316661373464323961666131
          6561
Encryption successful
[root@Ansible ~]#

接下来需要把这里获得的信息复制到配置文件中。

修改主机配置文件
这里对配置文件进行了大修改，原来是INI格式的，现在改成了YAML格式：

---
all:
  hosts:
    host1:
      ansible_host: 192.168.24.172
      ansible_ssh_pass: !vault |
          $ANSIBLE_VAULT;1.1;AES256
          33336539373437373161326537323836343163633532396235383334326562303134626565613537
          3134313631393931376361363761313165393966613831360a343338353765326331663433613533
          31636238613133363639336130613264386366363931663230333663363062333836323730383563
          6562626265393535310a623732633863633765363066636265303265316661373464323961666131
          6561
...

要使用YAML是因为INI格式不支持内嵌vault，官方的说明如下：

This is an example using an extract from a YAML inventory, as the INI format does not support inline vaults:

INI格式的主机配置文件，可读性感觉更好。如果依然希望使用INI格式的配置，可以另外再创建vars文件，把额外的参数以YAML格式写在另一个文件中。

验证
这次用command模块了进行验证：

$ ansible host1 -a hostname
host1 | CHANGED | rc=0 >>
Host1

$

至此准备工作都做完了，已经能成功连接到主机。

python3 版本的问题

python多个版本并存是很常见的情况。Centos7系统安装后默认就有一个python2，一般自己要使用python3就会再安装一个，这个就会带来一些问题。
之前遇到的问题，就是ansible使用了目标主机的python3来执行任务，而有模块使用python3会有问题。
之前有问题的主机是将系统的python命令指向了python3。并且去yum相关的命令中修改了开头的#!/usr/bin/python2来保证yum可以正常运行。
而ansible默认就会去目标主机查找 /usr/bin/python 来执行，这就造成了默认使用python3来执行的情况。
这里就强行将ansible_python_interpreter的值指向目标主机的python3来将问题再现出来。

yum 模块

yum 是用python2写的，所以不支持python3。下面是报错的情况：

[root@Ansible ~]# ansible host1 -m yum -a "name=wget state=present" -e "ansible_python_interpreter=/usr/bin/python3"
host1 | FAILED! => {
    "ansible_facts": {
        "pkg_mgr": "yum"
    },
    "changed": false,
    "msg": "The Python 2 bindings for rpm are needed for this module. If you require Python 3 support use the `dnf` Ansible module instead.. The Python 2 yum module is needed for this module. If you require Python 3 support use the `dnf` Ansible module instead."
}
[root@Ansible ~]#

根据msg的提示。建议使用dnf，但是尝试之后还是失败了。
简单的办法就是指定 ansible_python_interpreter 参数，使用Python2。
使用yum模块必须指定python2，暂时没别的办法。

selinux

在使用 get_utl 模块的时候，就会遇到selinux的问题。这类问题应该只要把selinux关掉应该就解决了（没试过），不过这里看看不关的情况。

[root@Ansible ~]# ansible host1 -m get_url -a 'url="http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo" dest="/etc/yum.repos.d/epel-7.repo"' -e "ansible_python_interpreter=/usr/bin/python3"
host1 | FAILED! => {
    "changed": false,
    "msg": "Aborting, target uses selinux but python bindings (libselinux-python) aren't installed!"
}
[root@Ansible ~]#

一个办法还是使用python2，因为系统默认已经安装好了python2版本的selnux，应该就是下面这个：

[root@PlayHost ~]# yum info libselinux-python
已加载插件：fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: ftp.sjtu.edu.cn
 * extras: ftp.sjtu.edu.cn
 * updates: ftp.sjtu.edu.cn
已安装的软件包
名称    ：libselinux-python
架构    ：x86_64
版本    ：2.5
发布    ：14.1.el7
大小    ：589 k
源    ：installed
来自源：anaconda
简介    ： SELinux python bindings for libselinux
网址    ：https://github.com/SELinuxProject/selinux/wiki
协议    ： Public Domain
描述    ： The libselinux-python package contains the python bindings for developing
         : SELinux applications.

[root@PlayHost ~]#

如果使用python2也就没这个问题了。

使用python3也是可以的，只要把这个包装上。在yum里没有找到对应的python3版本，不过pip里有：

[root@PlayHost ~]# pip install selinux
Collecting selinux
  Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/59/38/780baac7aafcf44cca8e77318ec935660f93fc30e3de92f8de7a7dbc0513/selinux-0.1.6-py2.py3-none-any.whl
Installing collected packages: selinux
Successfully installed selinux-0.1.6
[root@PlayHost ~]#

这里的操作是在目标主机上进行的，也可以用ansible远程来操作。不过这里主要是为了讲明白问题。
建议在目标主机上安装python3之后，就顺便把selinux也装上。这样有些python2和python3都兼容的模块使用任何版本都不会有问题

pip

初始的系统是没有pip的，之后我也只会为python3安装pip。并且所有需要pip安装的python模块都是为python3安装的。
所以在安装pip的时候，需要指定 ansible_python_interpreter 参数，使用Python3。这个和yum模块正好相反。
使用pip模块的时候，可以加参数 extra_args: -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ 来指定pypi源。
不过为方便起见，也可以直接写在配置文件中指定默认的pypi源。配置文件也用命令可以添加，不用编辑文件。使用的命令如下：

$ pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

运行命令可以用command模块来实现。

安装pip和更新
安装我是用yum模块来安装python36-pip（使用easy_install模块安装会有问题，我解决不了）。安装完成后，再用pip模块更新pip。
更新了pip之后，再顺便把selinux也装上，就是上一小节的问题。

实战 playbook

这里要用自己测试环境的ansible去配置一台主机。完成初始配置后，要安装好python3和docker，然后再创建一个ansible的镜像。最后还有SSH和账户的安全设置。

yum 安装工具

主要是设置国内的镜像源，然后使用yum来安装工具：

---
- hosts: host1
  vars:
      ansible_python_interpreter: /usr/bin/python2  # 指定使用python2，防止有坑

  tasks:
    - name: 删除默认的repo文件
      file:
        path: "/etc/yum.repos.d/{{ item }}"
        state: absent
      with_items:
        - CentOS-Base.repo
        - CentOS-Debuginfo.repo
        - CentOS-Media.repo
        - CentOS-Vault.repo
        - CentOS-CR.repo
        - CentOS-fasttrack.repo
        - CentOS-Sources.repo
    - name: 下载阿里源的 Centos-7.repo epel-7.repo
      get_url:
        url: "http://mirrors.aliyun.com/repo/{{ item.url }}"
        dest: "/etc/yum.repos.d/{{ item.dest }}"
      with_items:
        - {url: "Centos-7.repo", dest: "CentOS-7.repo"}
        - {url: "epel-7.repo", dest: "epel-7.repo"}
    - name: yum安装 wget net-tools bind-utils net-snmp-utils traceroute lrzsz
      yum:
        name:
          - wget
          - net-tools
          - bind-utils
          - net-snmp-utils
          - traceroute
          - lrzsz
        state: present
...

安装 python3

使用yum来安装python3和pip，然后再更新pip到最新版本，并设置国内的pip镜像源：

---
- hosts: host1
  tasks:
    - name: yum 安装 python3
      yum:
        name: [python36, python36-setuptools, python36-pip]
        state: present
    - name: 更新 pip
      # 有 easy_install 安装会报错，这里用 pip 更新
      pip: 
        name: pip
        state: latest
        extra_args: -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
      # 用python3的pip要指定python3，否则有可能去调用python2的pip
      vars: {ansible_python_interpreter: /usr/bin/python3}
    - name: 检查pip配置文件是否存在
      file:
        path: ~/.config/pip/pip.conf
        state: file
      ignore_errors: True
      register: result
    - name: 如果pip配置文件不存在：设置使用阿里源
      command: pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
      when: result is failed
    - name: 安装 selinux
      pip: {name: selinux, state: present}
      vars: {ansible_python_interpreter: /usr/bin/python3}
...

按之前说的，顺便把selinux也安装上。

安装docker

安装docker没有太大问题，需要先把docker-py安装上。用pip安装，所以docker模块只能在python3环境上运行、
之前已经把selinux也装上。这样除了yum，其他都可以在python3环境上运行了。

---
- hosts: host1
  vars:
      ansible_tag: v1  # 指定ansible镜像的tag（版本号）
  tasks:
    - name: 下载阿里的安装源
      get_url:
        url: http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
        dest: /etc/yum.repos.d/
    - name: yum 安装 docker-ce 指定版本
      yum:
        name: docker-ce-18.06.0.ce-3.el7
        state: present
    - name: 启动docker，开机启动
      service: name=docker.service state=started enabled=yes
    - name: 检查docker配置文件是否存在
      file:
        path: /etc/docker/daemon.json
        state: file
      ignore_errors: True
      register: result

    - name: 如果docker配置文件不存在，则创建初始文件设置镜像加速器
      when: result is failed
      block: 
      - name: 文件写入内容，设置设置镜像加速器
        lineinfile:
          path: /etc/docker/daemon.json
          create: yes
          line: |
            {
                "registry-mirrors": ["http://hub-mirror.c.163.com", "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"]
            }
      - name: 重启docker，使镜像加速器生效
        service: name=docker.service state=restarted

    - name: 安装管理docker的模块，检查镜像是否存在
      vars: {ansible_python_interpreter: /usr/bin/python3}
      block:
      - name: pip 安装 docker-py selinux
        pip: 
          name: [docker-py, selinux]
          state: present
      - name: 检查 Ansible 镜像是否存在
        vars: {ansible_python_interpreter: /usr/bin/python3}
        docker_image:
          name: ansible
          tag: "{{ ansible_tag }}"
          source: local
        ignore_errors: True
        register: result

    - name: 制作 Ansible 镜像
      vars: {ansible_python_interpreter: /usr/bin/python3}
      when: result is failed
      block:
      - name: 将 Dockerfile copy 到目标主机
        # copy 需要 selinux，所以上面用 pip 安装了 python3 的版本
        copy:
          src: ansible/Dockerfile
          dest: /tmp/docker_file/ansible/
      - name: docker build
        docker_image:
          name: ansible
          tag: "{{ ansible_tag }}"
          build:
            path: /tmp/docker_file/ansible/
            pull: yes
          source: build
      - name: 删除 Dockerfile 
        file:
          path: /tmp/docker_file/
          state: absent
...

docker的配置文件是json格式的，json没有注释，所以不能用blockinfile模块。可以用lineinfile模块，也可以用copy模块。不过copy模块有个小问题，没法递归创建目录。而lineinfile模块有create参数，并且也支持多行。

通过Dockerfile制作镜像

这个是构架ansible的Dockerfile：

FROM centos:centos7
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo && \
    yum -y install python36 python36-setuptools python36-pip && \
    yum clean all && \
    pip3 install pip --upgrade -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ && \
    /usr/local/bin/pip3 install ansible -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ && \
    mkdir /opt/ansible_project/etc/ansible -p && \
    ln -s /opt/ansible_project/etc/ansible/ /etc/ansible
VOLUME /opt/ansible_project
CMD ["ansible", "--version"]

创建镜像查找的Dockerfile所在的文件夹是在目标主机上的。所以需要先用copy模块将文件夹复制过去。
copy模块使用相对目录时，源文件的起始目录是playbook所在的目录，目标的起始目录有目标主机决定（Centos的系统，默认登录后就在用户的家目录）。

中文乱码
测试后发现这个基础镜像是不支持中文字符的。需要在Dockerfile中在添加如下的内容：

RUN yum install kde-l10n-Chinese -y
RUN yum install glibc-common -y
RUN localedef -c -f UTF-8 -i zh_CN zh_CN.utf8
RUN export LANG=zh_CN.UTF-8
RUN echo "export LANG=zh_CN.UTF-8" >> /etc/locale.conf
ENV LANG zh_CN.UTF-8
ENV LC_ALL zh_CN.UTF-8

只在做好的镜像上解决了中文字符的问题。上面的内容没有测试，所以先单独列出来，没有合并到整个Dockerfile中。

账号和SSH安全优化

主要做了2件事：

开启一个管理员账号
修改默认ssh使用的端口号

playbook如下：

---
- hosts: host1
  vars:
      ansible_python_interpreter: /usr/bin/python2  # 指定使用python2，防止有坑
      init_ssh_user: admin   # 是否创建用户，并且会禁用root密码登录
      init_ssh_port: 2849    # 是否修改默认ssh端口
  tasks:
    # 创建管理员用户，禁用root登录
    - block:
      - name: 创建用户 {{ init_ssh_user }}
        user:
          name: "{{ init_ssh_user }}"
          # 这个是加盐的对称加密，所以可以反解，官网有生成密码的方式：
          # https://docs.ansible.com/ansible/latest/reference_appendices/faq.html#how-do-i-generate-encrypted-passwords-for-the-user-module
          password: "$6${{ my_secret_salt }}$CSQSsXSoAkwtWDzjlReQ3u0jy1YyxBLouwe403dCVe.ystdi9JQvjSxhoTpYwNoT5nprsJV/UpYb9Ktj.7jLX/"
          groups: wheel
          state: present
      - name: 修改 /etc/ssh/sshd_config 禁止root登录
        lineinfile:
          dest: /etc/ssh/sshd_config
          state: present
          regexp: "^#?PermitRootLogin"
          line: "PermitRootLogin no"
        notify: systemctl restart sshd.service
      when: init_ssh_user is defined

    # 修改ssh端口
    - block:
      - name: 防火墙开启端口 {{ init_ssh_port }}
        firewalld:
          port: "{{ init_ssh_port }}/tcp"
          state: enabled
          permanent: yes
          immediate: yes
      - name: yum安装 policycoreutils-python
        yum: { name: policycoreutils-python, state: present}
      - name: 设置selinux：`semanage port -a -t ssh_port_t -p tcp {{ init_ssh_port }}`
        seport:
          ports: "{{ init_ssh_port }}"
          proto: tcp
          setype: ssh_port_t
          state : present
      - name: 修改 /etc/ssh/sshd_config 的端口设置
        lineinfile:
          dest: /etc/ssh/sshd_config
          state: present
          regexp: "^#?Port"
          line: "Port {{ init_ssh_port }}"
        notify: systemctl restart sshd.service
      when: init_ssh_port is defined

  handlers:
    - name: systemctl restart sshd.service
      service: name=sshd.service state=restarted
...

验证

去目标主机上验证：

# docker run --rm ansible:v1
ansible 2.8.4
  config file = None
  configured module search path = ['/root/.ansible/plugins/modules', '/usr/share/ansible/plugins/modules']
  ansible python module location = /usr/local/lib/python3.6/site-packages/ansible
  executable location = /usr/local/bin/ansible
  python version = 3.6.8 (default, Apr 25 2019, 21:02:35) [GCc 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-36)]
#

当前名称：Ansible实战：基于docker运行ansible
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