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Ansible 大项目管理实践笔记：并行任务、角色管理与负载均衡架构部署

news 2025/8/20 8:52:53

管理大项目

Ansible 在大项目管理中的“并行配置与异步任务管理”方法

配置 async

async 异步任务

测试 async + poll 参数对任务调度的影响。

示例1： 任务执行失败，在规定时间内容任务没有执行完成。

async: 5 + poll: 2，任务超时 → 演示 异步任务超时失败的情况。

[yuxb@controller web 09:53:08]$ vim playbook.yml [yuxb@controller web 09:54:09]$ cat playbook.yml ---- name: connectionhosts: node1tasks:- name: conneciton shell: sleep 10async: 5poll: 2# 执行[yuxb@controller web 09:51:33]$ ansible-playbook playbook.yml PLAY [connection] ***********************************************************************************TASK [Gathering Facts] ******************************************************************************ok: [node1]TASK [conneciton] ***********************************************************************************fatal: [node1]: FAILED! => {"changed": false, "msg": "async task did not complete within the requested time - 5s"}PLAY RECAP ******************************************************************************************node1                      : ok=1    changed=0    unreachable=0    failed=1    skipped=0    rescued=0    ignored=0

示例2： 放入后台下载，立刻执行下一个任务。

async: 100 + poll: 0，任务后台运行 → 演示 放到后台执行，立即执行下一个任务。

[yuxb@controller web 09:54:12]$ vim playbook.yml [yuxb@controller web 09:55:22]$ cat playbook.yml ---- name: connectionhosts: node1tasks:- name: downloadget_url: url: http://192.168.48.100/ISOS/openEuler-24.03-LTS-x86_64-dvd.isodest: /home/yuxbasync: 100poll: 0# 执行[yuxb@controller web 09:54:43]$ ansible-playbook playbook.yml PLAY [connection] ***********************************************************************************TASK [Gathering Facts] ******************************************************************************ok: [node1]TASK [download] *************************************************************************************changed: [node1]PLAY RECAP ******************************************************************************************node1                      : ok=2    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

示例3： ansible 默认行为，等该任务执行完，再执行下一个任务。

async: 0 + poll: 2，相当于默认 → 演示 同步等待，按顺序执行任务。

[yuxb@controller web 09:55:24]$ vim playbook.yml [yuxb@controller web 09:56:13]$ cat playbook.yml ---- name: connectionhosts: node1tasks:- name: conneciton shell: sleep 10async: 0poll: 2# 执行[yuxb@controller web 09:55:37]$ ansible-playbook playbook.yml PLAY [connection] ***********************************************************************************TASK [Gathering Facts] ******************************************************************************ok: [node1]TASK [conneciton] ***********************************************************************************changed: [node1]PLAY RECAP ******************************************************************************************node1                      : ok=2    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

wait_for 模块

测试 如何让 Playbook 在后台任务完成前，智能等待资源就绪。

示例1： 测试文件是否存在

等待文件 /tmp/hello 被创建 → 演示 检测文件存在性。

[yuxb@controller web 09:56:16]$ vim playbook.yml [yuxb@controller web 10:11:46]$ cat playbook.yml ---- name: test wait forhosts: node1tasks:- shell: sleep 10 && touch /tmp/hello# async时间要大于sleep的时间async: 20poll: 0register: out- name: wait for create /tmp/hellowait_for:path: /tmp/hellostate: presentdelay: 5timeout: 30sleep: 2# 测试[yuxb@controller web 09:56:39]$ ansible-playbook playbook.yml PLAY [test wait for] ********************************************************************************TASK [Gathering Facts] ******************************************************************************ok: [node1]TASK [shell] ****************************************************************************************changed: [node1]TASK [wait for create /tmp/hello] *******************************************************************ok: [node1]PLAY RECAP ******************************************************************************************node1                      : ok=3    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

示例2： 测试主机端口是否打开

等待主机端口（22）恢复 → 演示 等待主机重启并恢复服务。

[yuxb@controller web 10:11:49]$ vim playbook.yml [yuxb@controller web 10:12:49]$ cat playbook.yml ---- name: test wait_forhosts: node1,node2tasks:- name: reboot node1shell: shutdown -r now "Ansible updates triggered"async: 1poll: 0when: inventory_hostname == "node1"- name: wait for node1 come backwait_for:host: node1port: 22state: started# delay，设置检测前延迟时间。delay: 10# sleep，设置检测时间间隔。sleep: 2# timeout，设置检测超时时间。timeout: 300when: inventory_hostname == "node2"# 测试# node1会重启，连接会断开[yuxb@controller web 10:12:17]$ ansible-playbook playbook.yml PLAY [test wait_for] ********************************************************************************TASK [Gathering Facts] ******************************************************************************ok: [node1]ok: [node2]TASK [reboot node1] *********************************************************************************skipping: [node2]changed: [node1]TASK [wait for node1 come back] *********************************************************************skipping: [node1]ok: [node2]PLAY RECAP ******************************************************************************************node1                      : ok=2    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=1    rescued=0    ignored=0   node2                      : ok=2    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=1    rescued=0    ignored=0

async_status 模块

使用 async_status 跟踪任务的 ansible_job_id，直到 finished。

演示 如何主动检查后台任务的执行状态，而不是被动等待。

测试 如何追踪和确认异步任务的完成情况。

使用 async_status 模块检查之前的任务是否运行完成。

[yuxb@controller web 10:12:51]$ vim playbook.yml [yuxb@controller web 10:14:35]$ cat playbook.yml ---- name: test async_statushosts: node1tasks:- shell: sleep 10 async: 20poll: 0register: out- name: wait forasync_status:# 通过任务的 ansible_job_id 属性跟踪任务jid: "{{ out.ansible_job_id }}"register: job_result# 根据当前任务执行结果的finished值，判断跟踪任务是否执行完成until: job_result.finished#retries，设置重试次数，默认值为3。retries: 30# delay，设置检测时间间隔，默认5秒检测一次。delay: 2# 测试[yuxb@controller web 10:14:53]$ ansible-playbook playbook.yml PLAY [test async_status] ****************************************************************************TASK [Gathering Facts] ******************************************************************************ok: [node1]TASK [shell] ****************************************************************************************changed: [node1]TASK [wait for] *************************************************************************************FAILED - RETRYING: wait for (30 retries left).FAILED - RETRYING: wait for (29 retries left).FAILED - RETRYING: wait for (28 retries left).FAILED - RETRYING: wait for (27 retries left).FAILED - RETRYING: wait for (26 retries left).changed: [node1]PLAY RECAP ******************************************************************************************node1                      : ok=3    changed=2    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

Including 和 importing 文件

Ansible 的 Playbook 拆分与调用

playbook 级别（在 Playbook 层级做 include/import）

[yuxb@controller web 10:38:50]$ vim playbook.yml [yuxb@controller web 10:39:34]$ cat playbook.yml - name: prepare the web serverimport_playbook: pre_web.yml- name: prepare the vsftpd serverimport_playbook: pre_vsftpd.yml- name: prepare the databse serverimport_playbook: pre_db.yml

其余文件

[yuxb@controller web 10:40:06]$ cat > pre_web.yml << EOF> - name: Play web>   hosts: node1>   tasks:>     - name: install httpd>       yum:>         name: httpd>         state: present> EOF[yuxb@controller web 10:40:10]$ cat > pre_vsftpd.yml << EOF> - name: Play vsftpd>   hosts: node1>   tasks:>     - name: install vsftpd>       yum:>         name: vsftpd>         state: present> EOF[yuxb@controller web 10:40:17]$ cat > pre_db.yml << EOF> - name: Play db>   hosts: node1>   tasks:>     - name: install mariadb-server>       yum:>         name: mariadb-server>         state: present> EOF

# 执行[yuxb@controller web 10:15:07]$ ansible-playbook playbook.yml

Ansible 角色管理

Ansible 角色

什么是角色（Role）

角色（Role） 是 Ansible 提供的一种 分层组织 Playbook 的方式。
它可以把任务（tasks）、变量（vars）、文件（files）、模板（templates）等内容，按功能模块化、目录化管理。
适合 大项目 或 多人协作，让 Playbook 更加清晰、可复用。

角色目录结构

一个标准角色目录通常长这样：

roles/└── webserver/         # 角色名称├── tasks/         # 主要任务（main.yml 必须有）│    └── main.yml├── files/         # 静态文件├── templates/     # Jinja2 模板├── vars/          # 变量（优先级较高）│    └── main.yml├── defaults/      # 默认变量（优先级最低）│    └── main.yml├── handlers/      # handlers（如服务重启）│    └── main.yml└── meta/          # 角色依赖信息└── main.yml

Ansible 角色结构

[yuxb@controller web 11:28:30]$ ansible-galaxy init yubb- Role yubb was created successfully[yuxb@controller web 11:29:28]$ tree yubbyubb├── defaults│   └── main.yml├── files├── handlers│   └── main.yml├── meta│   └── main.yml├── README.md├── tasks│   └── main.yml├── templates├── tests│   ├── inventory│   └── test.yml└── vars└── main.yml8 directories, 8 files

Ansible 角色目录位置

本地项目目录：./roles/（最常用）
全局目录：/etc/ansible/roles/、/usr/share/ansible/roles/
自定义目录：通过 ansible.cfg 设置 roles_path

优先级从上到下依次降低。

可以在ansible.cfg配置文件[defaults]块中通过变量roles_path定义role位置：

[defaults]roles_path  = ./roles......

多个路径使用冒号分隔：

roles_path = /etc/ansible/roles:/home/student/web/roles

用 Ansible 创建并编写一个角色（Role）来自动化部署 Apache（httpd）Web 服务。

创建角色

[yuxb@controller web 11:29:33]$ mkdir roles[yuxb@controller web 11:30:33]$ ansible-galaxy init apache- Role apache was created successfully[yuxb@controller web 11:30:39]$ mv apache/ roles# 命令一样[yuxb@controller web 11:30:45]$ ansible-galaxy init apache --init-path=./roles# 生成了 roles/apache/ 目录结构（tasks、handlers、templates、defaults 等）。# 查看角色列表[yuxb@controller web 11:31:34]$ ansible-galaxy list# /usr/share/ansible/roles# /etc/ansible/roles[WARNING]: - the configured path /home/yuxb/.ansible/roles does not exist.[yuxb@controller web 11:31:54]$ cd roles/apache/

# 核心任务逻辑：安装、启动、配置、创建目录和首页[yuxb@controller apache 11:31:55]$ vim tasks/main.yml[yuxb@controller apache 11:33:11]$ cat tasks/main.yml ---# tasks file for apache# 1. 安装 Apache 软件包（默认为 httpd）- name: install webyum:name: "{{ web_package }}"   # 使用变量，便于修改state: latest               # 确保安装最新版本# 2. 启动并设置 Apache 开机自启- name: "start {{ web_service }}"service:name: "{{ web_service }}"   # 服务名（默认为 httpd）state: started              # 确保服务已启动enabled: yes                # 开机自动启动# 3. 渲染 motd 模板，更新 /etc/motd 欢迎信息- name: prepare motdtemplate:src: motd.j2                # 模板文件路径（位于 templates/）dest: /etc/motd             # 渲染后生成的目标文件# 4. 渲染 Apache 虚拟主机配置- name: prepare yuxb sitetemplate:src: yuxb.conf.j2           # 虚拟主机配置模板dest: /etc/httpd/conf.d/yuxb.confnotify:                       # 如果文件有变化，触发 handlers- restart_web# 5. 创建站点目录（以主机名区分，避免冲突）- name: prepare DocumentRoot file:path: "/var/www/html/{{ ansible_hostname }}"  # 每台主机单独目录state: directory                              # 确保存在目录# 6. 渲染首页 index.html- name: prepare index.htmltemplate:src: index.html.j2          # 首页模板dest: "/var/www/html/{{ ansible_hostname }}/index.html"

# 定义默认变量，便于在 tasks 中引用[yuxb@controller apache 11:33:15]$ vim defaults/main.yml[yuxb@controller apache 11:34:04]$ cat defaults/main.yml ---# defaults file for apache# 定义默认软件包和服务名称，方便在 tasks 中调用web_package: httpd # Apache 软件包web_service: httpd # Apache 服务名[yuxb@controller apache 11:34:18]$ vim templates/motd.j2[yuxb@controller apache 11:34:33]$ cat templates/motd.j2hello guys!Welcome to {{ ansible_fqdn }}![yuxb@controller apache 11:36:48]$ cat templates/yuxb.conf.j2 # {{ ansible_managed }}<VirtualHost *:80>ServerAdmin yuxb@{{ ansible_fqdn }}ServerName {{ ansible_fqdn }}ErrorLog logs/{{ ansible_hostname }}-error.logCustomLog logs/{{ ansible_hostname }}-common.log commonDocumentRoot /var/www/html/{{ ansible_hostname }}/<Directory /var/www/html/{{ ansible_hostname }}/>Options +Indexes +FollowSymlinks +IncludesOrder allow,denyAllow from all</Directory></VirtualHost># 定义“触发器”，当配置文件变化时执行[yuxb@controller apache 11:36:56]$ vim handlers/main.yml[yuxb@controller apache 11:37:42]$ cat handlers/main.yml ---# handlers file for apache- name: restart_webservice:name: "{{ web_service }}" # 使用变量，默认为 httpdstate: restarted          # 重启 Apache 服务# 模板文件：系统欢迎信息（motd）[yuxb@controller apache 11:37:46]$ vim templates/index.html.j2[yuxb@controller apache 11:38:31]$ cat templates/index.html.j2 Welcome to {{ ansible_fqdn }} !

调用角色

[yuxb@controller web 11:46:25]$ cat playbook.yml ---- name: deploy apachehosts: node2roles:- apache[yuxb@controller web 11:52:31]$ ansible-playbook playbook.yml PLAY [deploy apache] ********************************************************************************TASK [Gathering Facts] ******************************************************************************ok: [node2]TASK [apache : install web] *************************************************************************ok: [node2]TASK [apache : start httpd] *************************************************************************ok: [node2]TASK [apache : prepare motd] ************************************************************************changed: [node2]TASK [apache : prepare yuxb site] *******************************************************************changed: [node2]TASK [apache : prepare DocumentRoot] ****************************************************************changed: [node2]TASK [apache : prepare index.html] ******************************************************************changed: [node2]RUNNING HANDLER [apache : restart_web] **************************************************************changed: [node2]PLAY RECAP ******************************************************************************************node2                      : ok=8    changed=5    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

验证

[yuxb@controller web 11:52:45]$ curl http://node2/Welcome to node2.yuxb.cloud ![yuxb@controller web 11:53:37]$ ssh node2Last login: Tue Aug 19 11:52:43 2025 from 10.1.8.10hello guys!Welcome to node2.yuxb.cloud!

使用系统角色

系统角色安装和说明

[yuxb@controller web 13:36:00]$ sudo yum install -y rhel-system-roles

角色使用案例-timesync

使用 Ansible 的系统角色（system roles）来管理 NTP 时间同步服务

[yuxb@controller web 13:45:52]$ vim ansible.cfg [yuxb@controller web 13:46:53]$ cat ansible.cfg [defaults]inventory = ./inventoryremote_user = yuxbvault_password_file = ./password-for-vaultroles_path  = ./roles:/usr/share/ansible/roles/ #设置了角色搜索路径，保证 Ansible 可以找到系统角色和本地自定义角色。#ask_pass = True#module_name = command#private_key_file = /opt/id_rsa#host_key_checking = False[privilege_escalation]become=Truebecome_method=sudobecome_user=rootbecome_ask_pass=False# playbook内容取自如下[yuxb@controller web 13:47:23]$ vim /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.timesync/README.md # 调用了 rhel-system-roles.timesync 角色，自动配置时间同步服务。# 通过变量 timesync_ntp_servers 指定 NTP 服务器（这里是 ntp.aliyun.com）。# 角色内部会根据变量去修改系统配置（如 /etc/chrony.conf 或 /etc/ntp.conf），启动时间同步服务，并确保服务开机自启。[yuxb@controller web 13:46:56]$ vim playbook.yml [yuxb@controller web 13:51:24]$ cat playbook.yml - name: Manage timesync with 1 servershosts: allvars:timesync_ntp_servers:- hostname: ntp.aliyun.comiburst: trueroles:- rhel-system-roles.timesync# 执行# Ansible 会在所有目标主机上执行系统角色 tasks，实现 自动化时间同步配置。[yuxb@controller web 13:54:08]$ ansible-playbook playbook.yml

Ansible 自动化部署“负载均衡 + Web 服务”架构

准备工具
- 下载两个“现成脚本包”：
  - apache：能一键帮你装好 Apache Web 服务。
  - haproxy：能一键帮你装好 HAProxy 负载均衡。
写了“任务清单”（Playbook）
- 让 controller 机器去装 HAProxy，配置好后端的 4 台 Web 节点。
- 让 node1-4 机器去装 Apache，每台都能跑网站。
写了“通讯录”（Inventory）
- controller 这一台 = 负载均衡器。
- node1~node4 四台 = 网站服务器。
一键执行任务
- 运行 Playbook，Ansible 就自动去所有机器执行任务，不用你一台一台手动配置。
验证效果
- 访问 http://controller，请求被 HAProxy 自动分发到不同的 Web 节点。
- 所以可以看到：一会儿是 node2 的欢迎语，一会儿是 node3、node4、node1 的。
- 这就是 负载均衡：把访问请求平均分到多台服务器上。

[yuxb@controller web 14:10:27]$ ansible-galaxy role search --author geerlingguy apacheFound 2 roles matching your search:Name                       Description----                       -----------geerlingguy.apache         Apache 2.x for Linux.geerlingguy.apache-php-fpm Apache 2.4+ PHP-FPM support for Linux.[yuxb@controller web 14:10:52]$ ansible-galaxy role install geerlingguy.apache- downloading role 'apache', owned by geerlingguy- downloading role from https://github.com/geerlingguy/ansible-role-apache/archive/4.0.0.tar.gz- extracting geerlingguy.apache to /home/yuxb/web/roles/geerlingguy.apache- geerlingguy.apache (4.0.0) was installed successfully[yuxb@controller web 14:12:02]$ ls roles/apache  geerlingguy.apache[yuxb@controller web 14:17:18]$ ansible-galaxy install http://192.168.42.100/%E8%BD%AF%E4%BB%B6/ansible-role-haproxy-1.3.1.tar.gz- downloading role from http://192.168.42.100/%E8%BD%AF%E4%BB%B6/ansible-role-haproxy-1.3.1.tar.gz- extracting ansible-role-haproxy-1.3.1 to /home/yuxb/web/roles/ansible-role-haproxy-1.3.1- ansible-role-haproxy-1.3.1 was installed successfully[yuxb@controller web 14:20:18]$ mv roles/ansible-role-haproxy-1.3.1/ roles/haproxy[yuxb@controller web 14:21:19]$ ls roles/apache  geerlingguy.apache  haproxy[yuxb@controller web 14:24:02]$ vim playbook.yml [yuxb@controller web 14:28:59]$ cat playbook.yml - name: deploy LBhosts: LBsvars:haproxy_backend_servers:- name: node1address: 10.1.8.11:80- name: node2address: 10.1.8.12:80- name: node3address: 10.1.8.13:80- name: node4address: 10.1.8.14:80roles:- haproxy- name: deploy apachehosts: WEBsroles:- apache [yuxb@controller web 14:29:02]$ vim inventory [yuxb@controller web 14:30:26]$ cat inventory [LBs]controller[WEBs]s                  674321`234CXanode[1:4][yuxb@controller web 14:32:02]$ ansible all -a 'systemctl disable nginx --now'[yuxb@controller web 14:30:49]$ ansible-playbook playbook.yml [yuxb@controller web 14:33:09]$ curl http://controllerWelcome to node2.yuxb.cloud ![yuxb@controller web 14:33:25]$ curl http://controllerWelcome to node3.yuxb.cloud ![yuxb@controller web 14:33:29]$ curl http://controllerWelcome to node4.yuxb.cloud ![yuxb@controller web 14:33:29]$ curl http://controllerWelcome to node1.yuxb.cloud !

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http://www.lryc.cn/news/625706.html