Ansible 介绍及安装（Ubuntu 24.04 适配版）

Ansible 到底是什么

Ansible 是一个基于 Python 开发的开源自动化工具，核心作用是把运维中的重复性工作写成文件，然后批量自动执行。它主要能干的事包括：批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等。

它的工作模式很简单：你在一台机器（叫 "控制节点"）上装好 Ansible，写好指令（Playbook），然后 Ansible 通过 SSH 协议连到目标机器（叫 "受管节点"），把一个个小任务（叫 "模块"）推送过去执行，执行完就把模块删掉。整个过程目标机器上不需要安装任何额外软件——这也是它和 Puppet、SaltStack 最大的不同。

控制节点：运行 Ansible 命令的机器，建议用 Linux 或 macOS，Windows 原生不支持做控制节点，但可以用 WSL。Python 3.8 以上就行。

受管节点：被管理的机器，Linux 走 SSH，Windows 走 WinRM。不需要装 Ansible，但一般得有 Python 环境。

优缺点

优点：

  1. 部署简单，无需 Agent：不用在每台机器上装客户端，只要 SSH 能通就能管。新机器上线直接就能纳管，省去了大批量装客户端的麻烦。

  2. 上手快：语法是 YAML，比写 Shell 脚本直观得多。运维人员不用学编程语言就能写自动化脚本。

  3. 模块丰富：官方提供了几千个模块，覆盖系统管理、云平台、网络设备等各种场景。大部分日常操作都有现成的模块可以用。

  4. 安全可控：走 SSH 协议，可以利用现有的 SSH 认证体系。没有额外开放端口，安全部门更放心。

  5. 幂等性：同一套脚本反复跑不会出问题，Ansible 会自动判断"需要做才做"。线上操作敢反复执行，不怕搞乱系统。

  6. 轻量级维护：更新时只需在操作机上进行一次更新即可，不用分发到远程。

缺点：

  1. 大规模场景下性能吃紧：Ansible 走 SSH 连接，每台机器都要建立连接，机器多了速度会明显下降。一般建议 500 台以内比较顺手，再往上就需要调优或者考虑其他方案了。在规模较大的情况下可以考虑使用 ZeroMQ 连接方式来改善执行速度。

  2. 复杂逻辑写起来费劲：Ansible 擅长描述"最终状态"，但复杂的条件判断、循环嵌套写多了，Playbook 会变得臃肿难维护。

  3. 没有状态追踪：Ansible 不维护自己的状态数据库，每次执行都是重新收集信息再做判断。好处是简单，坏处是每次都要重新拉取信息，效率有损耗。

为什么大家都用它，不写 Shell 脚本了

1. 不用在目标机器上装任何东西：只要目标机能用 SSH 连上，Ansible 就能管理它。不需要预先装 agent 或客户端，省了维护成本。

2. 同一份指令跑多少次都不会出问题：Ansible 的设计是"只做需要做的事"。比如你让它"确保 Nginx 正在运行"——如果 Nginx 没启动，它就帮你启动；如果已经在跑了，它就什么都不做。

3. 配置写成文件，就是资产：Shell 脚本是面向过程的：你得把每一步的逻辑都写清楚。Ansible 是面向结果的：你只描述"最终要达到什么状态"，具体的判断和执行交给它去处理。

最核心的四个概念

  • Inventory（主机清单）：就是一个 IP 地址列表，告诉 Ansible 要操作哪些机器。可以按用途分组，比如 web 组、db 组。

  • Module（模块）：Ansible 自带的各种"工具"，每个工具做一件事。比如 copy 模块用来传文件，apt 模块（Ubuntu 下）用来装软件，service 模块用来管理服务。

  • Playbook（剧本）：把多个模块组合在一起写成的文件，描述了完整的操作流程。剧本里写的是"步骤"，但每个步骤描述的是"状态"而不是"过程"。

  • Connection Plugins（连接插件）：Ansible 基于连接插件连接到各个主机上，负责和被管理节点实现通信。虽然默认使用 SSH，但也支持其他连接方式。

补充概念：

  • 变量：让剧本变得更灵活。同一个剧本，给不同的变量值，就能适配不同的场景。

  • 模板：用于生成配置文件，可以把模板文件里的占位符替换成实际的变量值。

  • Roles（角色）：把一套完整的操作（任务、变量、模板、文件、默认配置）打成一个"包"，方便复用。

Ansible 的运行原理

Ansible 的工作流程大致如下：

  1. 用户登录管理机器：通过 Ansible 剧本或者单行命令，针对业务机器组或单个机器部署任务。

  2. 管理机器读取部署任务：根据 hosts 文件中定义的业务机器组，查找对应的机器地址（IP 或域名）。

  3. 管理机下发任务：管理机通过 SSH 免密连接业务机器，下发任务。

  4. 业务机器执行任务。

  5. 业务机器将执行结果返回给 Ansible 管理机器。

执行结果的反馈颜色含义：

  • 绿色：未发生变化

  • 黄色：更改生效

  • 红色：执行错误

安装前的准备工作（Ubuntu 24.04）

在安装 Ansible 之前，建议先完成以下准备工作：

1. 主机名解析：在 /etc/hosts 中配置好所有机器的主机名和 IP 映射（所有节点均需操作）。

2. 防火墙配置（Ubuntu 默认使用 ufw）：

如果你不需要防火墙，可以关闭（测试环境常用）：

 sudo ufw disable

如果只想放行 SSH（生产环境推荐），则保持防火墙开启并允许 SSH：

 sudo ufw allow ssh
 sudo ufw enable

注意：Ubuntu 默认没有 SELinux，而是使用 AppArmor。一般无需关闭，若遇到权限问题可临时调整，但不建议完全禁用。

3. 时间同步：配置时间同步服务（推荐使用 systemd-timesyncd 或 chrony）。

使用 systemd-timesyncd（Ubuntu 默认）：

 sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
 sudo timedatectl set-ntp true
 sudo timedatectl status

或安装 chrony 并配置阿里云 NTP 服务器：

 sudo apt update
 sudo apt install -y chrony
 sudo sed -i 's/pool.*/pool ntp.aliyun.com iburst/g' /etc/chrony/chrony.conf
 sudo systemctl restart chrony
 sudo systemctl enable chrony

4. 更新 APT 源并安装基础工具：

 sudo apt update
 sudo apt upgrade -y
 sudo apt install -y software-properties-common sshpass

5. SSH 免密登录（最关键的一步）：管理端生成密钥对，把公钥拷到每台目标机器上。

在控制节点执行：

 ssh-keygen -t rsa -b 4096 -f ~/.ssh/id_rsa -N ""

然后使用 ssh-copy-id 将公钥复制到各受管节点（替换为实际 IP）：

 ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@目标机器IP
 ​
 # 可能存在远程机器禁止 root 登录 （管控节点设置）
 sudo vim /etc/ssh/sshd_config
 ​
 # 找到这两行
 #PasswordAuthentication yes
 #PermitRootLogin prohibit-password
 ​
 # 修改为 并去除 #
 PasswordAuthentication yes
 PermitRootLogin yes
 ​
 # 重启 SSH 服务让新设置生效
 sudo systemctl restart ssh

如果不想交互式输入密码，可以借助 sshpass（上面已安装）：

 sshpass -p "你的密码" ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@目标IP

生产环境建议使用密钥认证而非明文密码。

安装 Ansible（Ubuntu 24.04）

Ansible 只需要装在控制节点上。

系统包管理器安装（推荐，省事）

Ubuntu 24.04 官方源中已包含 Ansible，但版本可能较旧。推荐使用 Ansible 官方 PPA 获取最新版本：

 sudo apt update
 sudo apt install -y software-properties-common
 sudo add-apt-repository --yes --update ppa:ansible/ansible
 sudo apt install -y ansible
 ​
 # 验证安装
 ansible --version

配置与测试

1. 配置主机清单（Inventory）

编辑 /etc/ansible/hosts 文件（或用用户目录下的自定义清单），添加要管理的机器：

 [group1]
 192.168.7.21

高级配置示例：

 # 使用 IP 范围
 [nginx]
 apache[1:10].aaa.com        # apache1.aaa.com 到 apache10.aaa.com
 nginx[a:z].aaa.com          # nginx a-z 共26台
 10.1.1.[11:15]              # 10.1.1.11 到 10.1.1.15
 ​
 # 指定非标准 SSH 端口
 10.1.1.13:2222
 ​
 # 指定别名、端口、用户名、密码（未做免密时使用）
 nginx1 ansible_ssh_host=10.1.1.13 ansible_ssh_port=2222 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_pass="123456"

2. 测试连通性

测试单个机器：

 ansible -m ping 192.168.7.21

测试整个分组：

 ansible -m ping group1

返回 "ping": "pong" 就说明通了。

指令操作：

 '执行命令'
 # 查看主机名
 ansible 192.168.7.21 -m command -a "hostname"
 ​
 # 查看系统信息
 ansible 192.168.7.21 -m command -a "uname -a"
 ​
 # 查看内存
 ansible 192.168.7.21 -m command -a "free -h"
 ​
 # 查看磁盘
 ansible 192.168.7.21 -m command -a "df -h"
 ​
 '使用 Shell 模块'
 # 执行复杂命令（支持管道、重定向等）
 ansible 192.168.7.21 -m shell -a "ps aux | grep ssh"
 ​
 # 查看当前用户
 ansible 192.168.7.21 -m shell -a "whoami"
 ​
 '文件操作'
 # 创建目录
 ansible 192.168.7.21 -m file -a "path=/tmp/test state=directory"
 ​
 # 复制文件
 ansible 192.168.7.21 -m copy -a "src=/etc/hosts dest=/tmp/hosts"
 ​
 # 查看文件
 ansible 192.168.7.21 -m command -a "cat /tmp/hosts"
 ​
 '软件包管理'
 # 安装软件（Ubuntu/Debian）
 ansible 192.168.7.21 -m apt -a "name=curl state=present"
 ​
 # 更新软件包
 ansible 192.168.7.21 -m apt -a "update_cache=yes"

Python 版本不一致会怎样？

1. 控制节点 vs 受管节点

在 Ansible 架构中，有两个角色：

角色

说明

Python 作用

控制节点

你执行 ansible 命令的机器（你的 Ubuntu）

运行 Ansible 自身，需要 Python 3.8+

受管节点

被管理的目标主机（192.168.7.21）

执行模块代码，需要 Python 2.7 或 3.5+

Python 版本不一致导致的问题速查表

问题类型

一句话解释

Python 3 写法

Python 2 写法

后果

语法不兼容 （最致命）

新版本的语法在旧版本上不识别，直接报错

print(f"Hello {name}")

print("Hello {}".format(name))

❌ 任务直接失败，报 SyntaxError

模块缺失

新版本自带的模块，旧版本没有

import importlib.metadata

❌ 没有此模块

❌ 报 ModuleNotFoundError，任务失败

行为差异

同一段代码，执行结果不同

5 / 2 = 2.5（浮点数除法）

5 / 2 = 2（整数除法）

⚠️ 不报错，但结果与预期不符（更难排查）

保证版本一致的四大层级

层级

方案

难度

适用场景

🟢 第一层

Ansible 配置指定解释器路径

⭐ 简单

快速消除警告，临时解决

🟡 第二层

主机清单中逐台指定

⭐⭐ 中等

混合环境，不同节点用不同版本

🟠 第三层

使用 Playbook 统一安装

⭐⭐⭐ 较复杂

新环境初始化，彻底解决

🔴 第四层

容器化 + 镜像标准化

⭐⭐⭐⭐ 复杂

大规模生产环境

第一层：Ansible 配置指定（最快）

方法 1：全局配置文件（推荐）

优点：一行配置，全局生效

缺点：要求所有节点 Python 路径相同

 # /etc/ansible/ansible.cfg 或 ~/ansible.cfg
 [defaults]
 # 强制所有受管节点使用 Python 3.12
 interpreter_python = /usr/bin/python3.12

方法 2：命令行临时指定

优点：临时测试很方便

缺点：容易忘记，每次都要写

 # 每次执行时指定
 ansible 192.168.7.21 -e 'ansible_python_interpreter=/usr/bin/python3.12' -m ping
 ​
 # 或设置环境变量（当前终端有效）
 export ANSIBLE_PYTHON_INTERPRETER=/usr/bin/python3.12
 ansible 192.168.7.21 -m ping

第二层：主机清单指定（更灵活）

优点：精细控制，不同组不同版本

缺点：维护成本略高

按主机指定

 # inventory/hosts
 [webservers]
 192.168.7.21 ansible_python_interpreter=/usr/bin/python3.12
 192.168.7.22 ansible_python_interpreter=/usr/bin/python3.11
 192.168.7.23 ansible_python_interpreter=/usr/bin/python3.10

按主机组指定

 # inventory/hosts
 [webservers]
 192.168.7.21
 192.168.7.22
 ​
 [webservers:vars]
 ansible_python_interpreter=/usr/bin/python3.12
 ​
 [old_servers]
 192.168.7.23
 ​
 [old_servers:vars]
 ansible_python_interpreter=/usr/bin/python2.7

三层及四层方案可百度查资料了解及使用方法

几个需要知道的常识

  • 控制节点建议用 Linux：Ansible 虽然有 Windows 版，但功能受限，主流做法是在 Linux 机器上跑。Ubuntu 24.04 是完全受支持的控制节点系统。

  • 临时命令 vs 剧本：临时的、一次性操作，直接在命令行用 ansible 加参数执行就行；反复用、正式走流程的操作，一定要写成 Playbook。

  • 先试跑再真跑：ansible-playbook --check 可以模拟执行，只告诉你"会做什么改动"，不会实际修改。线上操作前跑一遍检查，能避免很多低级错误。

  • Python 环境注意：Ubuntu 24.04 默认 Python 版本为 3.12，Ansible 对 3.12 支持良好。若受管节点为较旧系统，可能需要安装 Python 2 或 3，但现代 Ansible 通常要求 Python 3.6+。

一句话总结

Ansible 解决的核心问题是：你不用再记住每台机器上该怎么操作，只需要把"想要的结果"写在文件里，它会替你把结果做出来。 这件事听起来简单，但把它做牢靠、做可重复，就是自动化的全部价值所在。