Ansible：像系统管理员一样思考的自动化框架
| 2018-03-21 22:42:01 评论: 0
这些年来，我已经写了许多关于 DevOps 工具的文章，也培训了这方面的人员。尽管这些工具很棒，但很明显，大多数都是按照开发人员的思路设计出来的。这也没有什么问题，因为以编程的方式接近配置管理是重点。不过，直到我开始接触 Ansible，我才觉得这才是系统管理员喜欢的东西。
喜欢的一部分原因是 Ansible 与客户端计算机通信的方式，是通过 SSH 的。作为系统管理员，你们都非常熟悉通过 SSH 连接到计算机，所以从单词“去”的角度来看，相对于其它选择，你更容易理解 Ansible。
考虑到这一点，我打算写一些文章，探讨如何使用 Ansible。这是一个很好的系统，但是当我第一次接触到这个系统的时候，不知道如何开始。这并不是学习曲线陡峭。事实上，问题是在开始使用 Ansible 之前，我并没有太多的东西要学，这才是让人感到困惑的。例如，如果您不必安装客户端程序（Ansible 没有在客户端计算机上安装任何软件），那么您将如何启动？
踏出第一步
起初 Ansible 对我来说非常困难的原因在于配置服务器/客户端的关系是非常灵活的，我不知道我该从何入手。事实是，Ansible 并不关心你如何设置 SSH 系统。它会利用你现有的任何配置。需要考虑以下几件事情：
- Ansible 需要通过 SSH 连接到客户端计算机。
- 连接后，Ansible 需要提升权限才能配置系统，安装软件包等等。
不幸的是，这两个考虑真的带来了一堆蠕虫。连接到远程计算机并提升权限是一件可怕的事情。当您在远程计算机上安装代理并使用 Chef 或 Puppet 处理特权升级问题时，似乎感觉就没那么可怕了。 Ansible 并非不安全，而是安全的决定权在你手中。
接下来，我将列出一系列潜在的配置，以及每个配置的优缺点。这不是一个详尽的清单，但是你会受到正确的启发，去思考在你自己的环境中什么是理想的配置。也需要注意，我不会提到像 Vagrant 这样的系统，因为尽管 Vagrant 在构建测试和开发的敏捷架构时非常棒，但是和一堆服务器是非常不同的，因此考虑因素是极不相似的。
一些 SSH 场景
1）在 Ansible 配置中，root 用户以密码进入远程计算机。
拥有这个想法是一个非常可怕的开始。这个设置的“优点”是它消除了对特权提升的需要，并且远程服务器上不需要其他用户帐户。 但是，这种便利的成本是不值得的。 首先，大多数系统不会让你在不改变默认配置的情况下以 root 身份进行 SSH 登录。默认的配置之所以如此，坦率地说，是因为允许 root 用户远程连接是一个不好的主意。 其次，将 root 密码放在 Ansible 机器上的纯文本配置文件中是不合适的。 真的，我提到了这种可能性，因为这是可以的，但这是应该避免的。 请记住，Ansible 允许你自己配置连接，它可以让你做真正愚蠢的事情。 但是请不要这么做。
2）使用存储在 Ansible 配置中的密码，以普通用户的身份进入远程计算机。
这种情况的一个优点是它不需要太多的客户端配置。 大多数用户默认情况下都可以使用 SSH，因此 Ansible 应该能够使用用户凭据并且能够正常登录。 我个人不喜欢在配置文件中以纯文本形式存储密码，但至少它不是 root 密码。 如果您使用此方法，请务必考虑远程服务器上的权限提升方式。 我知道我还没有谈到权限提升，但是如果你在配置文件中配置了一个密码，这个密码可能会被用来获得 sudo 访问权限。 因此，一旦发生泄露，您不仅已经泄露了远程用户的帐户，还可能泄露整个系统。
3）使用具有空密码的密钥对进行身份验证，以普通用户身份进入远程计算机。
这消除了将密码存储在配置文件中的弊端，至少在登录的过程中消除了。 没有密码的密钥对并不理想，但这是我经常做的事情。 在我的个人内部网络中，我通常使用没有密码的密钥对来自动执行许多事情，如需要身份验证的定时任务。 这不是最安全的选择，因为私钥泄露意味着可以无限制地访问远程用户的帐户，但是相对于在配置文件中存储密码我更喜欢这种方式。
4）使用通过密码保护的密钥对进行身份验证，以普通用户的身份通过 SSH 连接到远程计算机。
这是处理远程访问的一种非常安全的方式，因为它需要两种不同的身份验证因素来解密：私钥和密码。 如果你只是以交互方式运行 Ansible，这可能是理想的设置。 当你运行命令时，Ansible 会提示你输入私钥的密码，然后使用密钥对登录到远程系统。 是的，只需使用标准密码登录并且不用在配置文件中指定密码即可完成，但是如果不管怎样都要在命令行上输入密码，那为什么不在保护层添加密钥对呢？
5）使用密码保护密钥对进行 SSH 连接，但是使用 ssh-agent “解锁”私钥。
这并不能完美地解决无人值守、自动化的 Ansible 命令的问题，但是它确实也使安全设置变得相当方便。 ssh-agent 程序一次验证密码，然后使用该验证进行后续连接。当我使用 Ansible 时，这是我想要做的事情。如果我是完全值得信任的，我通常仍然使用没有密码的密钥对，但是这通常是因为我在我的家庭服务器上工作，是不是容易受到攻击的。
在配置 SSH 环境时还要记住一些其他注意事项。 也许你可以限制 Ansible 用户（通常是你的本地用户），以便它只能从一个特定的 IP 地址登录。 也许您的 Ansible 服务器可以位于不同的子网中，位于强大的防火墙之后，因此其私钥更难以远程访问。 也许 Ansible 服务器本身没有安装 SSH 服务器，所以根本没法访问。 同样，Ansible 的优势之一是它使用 SSH 协议进行通信，而且这是一个你用了多年的协议，你已经把你的系统调整到最适合你的环境了。 我不是宣传“最佳实践”的忠实粉丝，因为实际上最好的做法是考虑你的环境，并选择最适合你情况的设置。
权限提升
一旦您的 Ansible 服务器通过 SSH 连接到它的客户端，就需要能够提升特权。 如果你选择了上面的选项 1，那么你已经是 root 了，这是一个有争议的问题。 但是由于没有人选择选项 1（对吧？），您需要考虑客户端计算机上的普通用户如何获得访问权限。 Ansible 支持各种权限提升的系统，但在 Linux 中，最常用的选项是 sudo 和 su。 和 SSH 一样，有几种情况需要考虑，虽然肯定还有其他选择。
1）使用 su 提升权限。
对于 RedHat/CentOS 用户来说，可能默认是使用 su 来获得系统访问权限。 默认情况下，这些系统在安装过程中配置了 root 密码，要想获得特殊访问权限，您需要输入该密码。使用 su 的问题在于，虽说它可以给了您完全访问远程系统，而您确实也可以完全访问远程系统。 （是的，这是讽刺。）另外，su 程序没有使用密钥对进行身份验证的能力，所以密码必须以交互方式输入或存储在配置文件中。 由于它实际上是 root 密码，因此将其存储在配置文件中听起来像、也确实是一个可怕的想法。
2）使用 sudo 提升权限。
这就是 Debian/Ubuntu 系统的配置方式。 正常用户组中的用户可以使用 sudo 命令并使用 root 权限执行该命令。 随之而来的是，这仍然存在密码存储或交互式输入的问题。 由于在配置文件中存储用户的密码看起来不太可怕，我猜这是使用 su 的一个进步，但是如果密码被泄露，仍然可以完全访问系统。 （毕竟，输入 sudo 和 su - 都将允许用户成为 root 用户，就像拥有 root 密码一样。）
3） 使用 sudo 提升权限，并在 sudoers 文件中配置 NOPASSWD。
再次，在我的本地环境中，我就是这么做的。 这并不完美，因为它给予用户帐户无限制的 root 权限，并且不需要任何密码。 但是，当我这样做并且使用没有密码短语的 SSH 密钥对时，我可以让 Ansible 命令更轻松的自动化。 再次提示，虽然这很方便，但这不是一个非常安全的想法。
4）使用 sudo 提升权限，并在特定的可执行文件上配置 NOPASSWD。
这个想法可能是安全性和便利性的最佳折衷。 基本上，如果你知道你打算用 Ansible 做什么，那么你可以为远程用户使用的那些应用程序提供 NOPASSWD 权限。 这可能会让人有些困惑，因为 Ansible 使用 Python 来处理很多事情，但是经过足够的尝试和错误，你应该能够弄清原理。 这是额外的工作，但确实消除了一些明显的安全漏洞。
计划实施
一旦你决定如何处理 Ansible 认证和权限提升，就需要设置它。 在熟悉 Ansible 之后，您可能会使用该工具来帮助“引导”新客户端，但首先手动配置客户端非常重要，以便您知道发生了什么事情。 将你熟悉的事情变得自动化比从头开始自动化要好。
我已经写过关于 SSH 密钥对的文章，网上有无数的设置类的文章。 来自 Ansible 服务器的简短版本看起来像这样：
# ssh-keygen
# ssh-copy-id -i .ssh/id_dsa.pub [email protected]
# ssh [email protected]
如果您在创建密钥对时选择不使用密码，最后一步您应该可以直接进入远程计算机，而不用输入密码或密钥串。
为了在 sudo 中设置权限提升，您需要编辑 sudoers 文件。 你不应该直接编辑文件，而是使用：
# sudo visudo
这将打开 sudoers 文件并允许您安全地进行更改（保存时会进行错误检查，所以您不会意外地因为输入错误将自己锁住）。 这个文件中有一些例子，所以你应该能够弄清楚如何分配你想要的确切的权限。
一旦配置完成，您应该在使用 Ansible 之前进行手动测试。 尝试 SSH 到远程客户端，然后尝试使用您选择的任何方法提升权限。 一旦你确认配置的方式可以连接，就可以安装 Ansible 了。
安装 Ansible
由于 Ansible 程序仅安装在一台计算机上，因此开始并不是一件繁重的工作。 Red Hat/Ubuntu 系统的软件包安装有点不同，但都不是很困难。
在 Red Hat/CentOS 中，首先启用 EPEL 库：
sudo yum install epel-release
然后安装 Ansible：
sudo yum install ansible
在 Ubuntu 中，首先启用 Ansible PPA：
sudo apt-add-repository spa:ansible/ansible
(press ENTER to access the key and add the repo)
然后安装 Ansible：
sudo apt-get update
sudo apt-get install ansible
Ansible 主机文件配置
Ansible 系统无法知道您希望它控制哪个客户端，除非您给它一个计算机列表。 该列表非常简单，看起来像这样：
# file /etc/ansible/hosts
[webservers]
blogserver ansible_host=192.168.1.5
wikiserver ansible_host=192.168.1.10
[dbservers]
mysql_1 ansible_host=192.168.1.22
pgsql_1 ansible_host=192.168.1.23
方括号内的部分是指定的组。 单个主机可以列在多个组中，而 Ansible 可以指向单个主机或组。 这也是配置文件，比如纯文本密码的东西将被存储，如果这是你计划的那种设置。 配置文件中的每一行配置一个主机地址，并且可以在 ansible_host 语句之后添加多个声明。 一些有用的选项是：
ansible_ssh_pass
ansible_become
ansible_become_method
ansible_become_user
ansible_become_pass
Ansible 保险库
（LCTT 译注：Vault 作为 ansible 的一项新功能可将例如密码、密钥等敏感数据文件进行加密，而非明文存放）
我也应该注意到，尽管安装程序比较复杂，而且这不是在您首次进入 Ansible 世界时可能会做的事情，但该程序确实提供了一种加密保险库中的密码的方法。 一旦您熟悉 Ansible，并且希望将其投入生产，将这些密码存储在加密的 Ansible 保险库中是非常理想的。 但是本着先学会爬再学会走的精神，我建议首先在非生产环境下使用无密码方法。
系统测试
最后，你应该测试你的系统，以确保客户端可以正常连接。 ping 测试将确保 Ansible 计算机可以 ping 每个主机：
ansible -m ping all
运行后，如果 ping 成功，您应该看到每个定义的主机显示 ping 的消息：pong。 这实际上并没有测试认证，只是测试网络连接。 试试这个来测试你的认证：
ansible -m shell -a 'uptime' webservers
您应该可以看到 webservers 组中每个主机的运行时间命令的结果。
在后续文章中，我计划开始深入 Ansible 管理远程计算机的功能。 我将介绍各种模块，以及如何使用 ad-hoc 模式来完成一些按键操作，这些操作在命令行上单独处理都需要很长时间。 如果您没有从上面的示例 Ansible 命令中获得预期的结果，请花些时间确保身份验证可以工作。 如果遇到困难，请查阅 Ansible 文档获取更多帮助。
