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Linux 自动化运维技术

本部分将介绍在企业运维中常用的三种自动化工具和方法,包括 Bash 脚本、Python 脚本以及 Ansible 配置管理工具。内容覆盖它们各自的作用、特点和典型应用场景,并通过实际案例(如日志定时备份、资源监控告警、批量部署服务等)进行说明,帮助学生了解自动化运维技术在企业IT和数据中心环境中的应用。

1. 应用 Bash 脚本进行自动化任务

Bash 脚本在 Linux 系统中的作用: Bash 是 Linux 系统默认的Shell(命令行解释器),允许我们编写包含一系列命令的脚本文件,实现批量执行任务。通过 Bash 脚本,系统管理员可以将日常繁琐的操作自动化,如创建多个用户账户、定时备份文件、清理日志、检测服务状态等,从而减少手工操作,降低出错率并提高效率。简单来说,Bash 脚本就像把平时在终端逐条输入的命令写成一个“程序”,一次执行,自动完成许多步骤。

常见自动化任务场景: 运维工作中,Bash 脚本常用于以下场景:

  • 批量创建用户: 当需要一次性创建大量系统用户时,可编写脚本循环调用useradd命令,自动创建指定数量的用户账号并设置初始密码等,实现“一键”批量添加用户,而无需人工重复输入命令。
  • 定时备份任务: 通过 Bash 脚本配合Linux的定时任务(Cron),可以实现周期性备份重要数据。例如,每天凌晨自动将Web服务器日志打包备份,避免日志占用过多空间,并保留一定的归档。
  • 日志清理维护: 编写脚本定期清理过期的日志文件,避免日志堆积占满磁盘。脚本可使用find命令按时间查找老旧日志并删除。也可结合日志切割,把最新日志备份后清空原日志文件,以保持日志文件大小受控。
  • 服务存活检查: 通过脚本定时检查关键服务进程是否存活。如发现服务进程(如 Nginx、MySQL 等)停止,脚本可立即尝试重启服务并通知管理员。这实现了简单的故障自动恢复,保障服务连续运行。

以上只是 Bash 脚本在运维中应用的一部分场景。其优势在于轻量、高效,直接使用系统自带命令即可完成任务,无需额外安装软件。在Linux环境下,运维人员往往将许多重复任务交给 Bash 脚本处理,从而腾出时间处理更重要的事务。

案例:Bash 脚本自动备份 /etc 目录

应用背景

对于企业服务器而言,/etc 目录包含系统和服务的配置文件,非常重要。一旦配置文件意外损坏或丢失,及时恢复备份就显得尤为关键。运维人员通常会定期备份 /etc 等关键目录,以确保遇到故障时能够快速恢复系统配置。借助 Linux 的 cron 定时任务,可以安排脚本在每日凌晨等固定时间自动运行备份,实现无人值守的配置文件备份工作。

脚本功能

  • 自动打包压缩:脚本使用 tar/etc 目录打包成压缩文件(tar.gz),文件名包含当前日期,例如 etc_backup_20250720.tar.gz,方便辨识备份日期。通过日期避免文件名冲突,每次运行产生独立备份。
  • 保留最近3份:在每次新建备份后,脚本会检查备份目录中已有的备份文件个数。如果超过3个,则自动删除最早的旧备份,只保留最近的3份压缩包。这可防止备份过多占满存储空间,同时保留近期的三个版本以应对配置回退需求。
  • 支持定时任务:该脚本可配合 Linux crontab 设置定时执行,例如每天凌晨2点运行,持续进行周期性备份。这样企业或数据中心的配置目录 /etc 就能得到定期备份,一旦发生故障可从最近的备份中恢复。

关键代码示例

以下为该 Bash 备份脚本的核心代码片段:

#!/bin/bash
backup_dir="/opt/backup/etc"            # 备份存储目录
[ -d $backup_dir ] || mkdir -p "$backup_dir"   # 确保备份目录存在

# 生成日期时间字符串,例如 20250720
date_str=$(date +%Y%m%d)               
# 压缩 /etc 目录为 tar.gz 文件,文件名包含日期
tar -czf "$backup_dir/etc_backup_${date_str}.tar.gz" /etc  # 打包压缩

# 保留最新的3个备份,删除旧备份
count=$(ls -1 "$backup_dir"/*.tar.gz | wc -l)  # 计算当前备份文件数
if [ "$count" -gt 3 ]; then
    # 列出备份文件按时间排序,跳过最新的3个,其余予以删除
    ls -t "$backup_dir"/*.tar.gz | tail -n +4 | xargs rm -f -- 
    echo "旧备份已清理,只保留最近的3份备份"
fi

上述脚本首先确保备份目录存在,然后利用 date 命令获取当前日期并拼接成文件名,使用 tar -czf/etc 目录压缩成带日期的归档文件。接下来,通过 ls 和管道命令统计备份文件数量,若超过3则删除最旧的文件,以保证仅保留最新的3个备份。这样每次运行脚本都会滚动更新备份集。

执行逻辑说明

  1. 准备阶段:脚本开始执行时,先设定备份保存路径(如 /opt/backup/etc),并使用 mkdir -p 创建目录(如果不存在)。这保证了备份文件有正确的存放位置。
  2. 生成备份文件:使用当前日期构造备份文件名,然后调用 tar/etc 目录整个打包压缩成 tar.gz 文件,保存到备份目录中。例如,当天日期为 2025年07月20日,则生成文件名 etc_backup_20250720.tar.gz 并完成压缩备份。
  3. 清理旧备份:压缩成功后,脚本获取备份目录下现有备份文件的列表,并统计数量。如果备份文件多于3个,表示需要执行轮换清理。脚本会按文件创建时间(或名称中的日期)排序,跳过最新的3个备份,删除其余更早的备份文件。这样保证每次运行后备份目录中仅存3个最近的备份文件。
  4. 日志输出:脚本可输出操作日志,如备份完成时间、新备份文件名,以及删除旧备份的结果,方便管理员检查定时任务执行情况。如果结合 cron 设置,每次备份的日志信息也可通过邮件发送或记录在系统日志中,便于后续审计。

流程示意

上述 Bash 自动备份脚本的流程:首先由定时任务(cron)定期触发脚本运行。脚本将 /etc 配置目录压缩为带有当前日期命名的归档文件,并存储到预定的备份目录中。随后脚本列出备份目录中已有的备份文件,检查总数量是否超过3个。如果超过,则自动删除最早的旧备份,只保留最近创建的3个备份文件。通过这种机制,实现了周期性备份与备份轮换,防止备份文件无限增长占用过多磁盘空间,同时确保始终保留最近的三个配置备份以备不时之需。

要让它每天自动执行一次,可以把该脚本加入 Cron 定时任务。例如,加入一条调度记录:

59 23 * * * /usr/bin/bash /backup_etc.sh

以上 Cron 表达式表示每天23:59运行一次备份脚本。这样就实现了系统配置文件的定时自动备份与清理。通过这个案例可以看到,利用 Bash 脚本结合系统自带的定时任务,可以方便地实现文件备份、日志管理等日常维护工作自动化

小结:Bash 脚本是 Linux 运维的基础技能之一。其优点是上手容易、执行效率高,适合处理系统层面的简单任务和操作。如批量执行命令、文件操作、字符串处理等。在运维场景中,Bash 脚本经常充当“胶水”角色,把各种命令串联起来完成自动化流程。不过,当需要进行复杂的逻辑处理、跨平台操作或者调用外部API时,Bash 编写会变得困难。这时就需要用到功能更强大的脚本语言,例如 Python 来实现。

其他常用shell脚本示例

竞赛环境初始化

#!/bin/bash
# 竞赛环境初始化脚本
# This script is used to initialize the environment for the competition because  there are too many machines.
# First,  write the following code in the notepad in Windows system.
# Seceond, execute `vi cinit.sh` in the terminal of Linux system that you want to initialize.
# Third, copy the code in the notepad and paste it in the terminal.
# Finally, execute `bash cinit.sh` in the terminal.
# Usage:   source   cinit.sh   192.168.229.101/24  192.168.229.254    server01

hip=$1
hgw=$2
hos=$3
dom=skills39.org
hdns=114.114.114.114

# configure  apt 
sed  -i  's/noauto/auto/'   /etc/fstab
mount  -a 
apt   update

# install some  software
apt   -y  install  vim   ssh  ntpdate  net-tools  bash-completion

# configure ip address
cat > /etc/network/interfaces<<EOF
source /etc/network/interfaces.d/*

auto lo
iface lo inet loopback

auto  ens33
iface  ens33  inet static
address  $hip
gateway  $hgw
EOF

cat   >/etc/resolv.conf <<EOF
search  $dom
domain  $dom
nameserver   $hdns
EOF

#  hostname


systemctl enable --now dbus
hostnamectl  hostname  $hos

#  configure   /etc/hosts
sed  -i "s/debian/$hos.$dom    $hos/"   /etc/hosts

# restart system
reboot

批量创建用户

#!/bin/bash
# Copyright (c) 2022, Huang Daojin
# All rights reserved.
# Name: adduser.sh
# Author: Huang Daojin
# Date: 2022.01.11
Version="1.0.0"
# Description: This script is used to add user. The password of user will be changed when user first login.
# Usage: ./adduser.sh
# Apply: Debian 11

# Set some variables
unset LANG
export LANG=en_US.UTF-8

usage() {
    cat <<EOF
    Usage: $(basename $0) [OPTION]... FILE
    Add multiple users to the system.The password of user will be changed when user first login.

    -h        Display this help and exit.
    -v        Output version information and exit.
EOF
}

# Start running

if [ $# -eq 1 ]; then
    while getopts "hv" arg; do
        case $arg in
        h)
            usage
            exit 0
            ;;
        v)
            echo "$(basename $0) version: $Version"
            exit 0
            ;;
        ?)
            usage
            exit 1
            ;;
        esac
    done

    password="Skills39!"

    while read line; do
        username="$line"
        [ -z "$username" ] && continue
        grep -q "^$username:" /etc/passwd
        if [ $? -eq 0 ]; then
            echo "User $username already exists."
        else
            useradd -m -s /bin/bash $username
            echo "$username:$password" | chpasswd
            passwd -e $username
            echo "User $username has been added."
        fi
    done <$1
else
    usage
    exit 1
fi

2. 应用 Python 脚本进行自动化任务

Python 脚本在自动化运维中的优势: Python 是一种功能强大的高级编程语言,被广泛应用于运维自动化领域。与 Bash 相比,Python 脚本语法更加简洁可读,拥有丰富的第三方库,可以轻松完成许多 Bash 无法胜任或实现复杂的任务,例如进行网络设备配置、调用REST API接口、解析处理JSON/YAML数据、生成报表等。在运维场景下,Python 常被用来编写监控脚本、批量操作工具,甚至构建运维系统的后台服务。总体来说,Python 更适合编写复杂的自动化程序,尤其当涉及到跨平台、处理结构化数据或需要与各种服务交互时,Python 脚本具有明显优势。

与 Bash 脚本的区别: 二者都是脚本语言,但定位不同。Bash 擅长调用系统命令快速完成本地操作,而 Python 则提供了编程语言的完整能力,支持更复杂的流程和逻辑。例如,Bash 中要处理字符串、文件内容可能需要借助多种命令组合,而在 Python 中可以直接用内置函数或正则表达式库来实现。同样地,Bash 执行循环或条件判断语法相对简单但局限,而 Python 则支持更复杂的数据结构和错误处理机制。另外,Python 脚本可在不同操作系统上运行(只要安装了解释器),而 Bash 脚本主要在类Unix系统有效。因此,在复杂任务或需要跨平台的场景中,Python 更加适合。不过需要注意,Python 脚本运行需Python环境支持,初次编写成本略高于编写简单的Shell脚本。

Python 在运维中的典型应用:

  • 网络设备和配置管理: 运维人员可以使用 Python 对网络设备进行自动配置,例如通过 Paramiko 库远程执行交换机/路由器上的配置命令;或利用 Netmiko、Napalm 等专门库批量下发配置、更改防火墙规则等。相比手工登录设备逐台配置,Python 脚本可以一次操作多台设备,保证配置一致性并节省时间。
  • 调用系统或云平台 API: 很多系统和云服务提供REST API接口,Python 拥有强大的HTTP请求库(如 requests)。运维工程师可以编写脚本调用API,实现例如批量创建云主机、防火墙规则更新、监控报警等自动化操作。例如,通过Python脚本定期调用云监控API获取资源使用数据,发现异常时自动发送通知。
  • 系统状态监控与通知: Python 的 psutil 库可以方便地获取服务器的CPU、内存、磁盘、网络等使用率信息。通过脚本持续监测系统资源,一旦发现指标超出阈值,就通过邮件或消息发送告警通知给管理员。相比用Shell脚本结合系统命令解析输出,Python 的监控脚本可以收集更多维度的数据,逻辑也更清晰。
  • 任务编排和综合管理: 利用 Python 可以开发更复杂的运维工具或小型系统。例如编写一个脚本同时完成“登录多台服务器 -> 执行指定命令或更新操作 -> 汇总结果”的功能,或者结合数据库/缓存,实现对配置的集中管理。这类场景超出了简单Shell脚本能力范畴,而是用Python构建起一个小型运维应用

案例:利用 Python 脚本监测服务器资源并发送邮件提醒

下面通过一个简单的实例,说明如何用 Python 实现“监控服务器CPU和内存使用率,并在超阈值时发送邮件告警”。思路如下:

  1. 获取系统资源使用率: 使用 psutil 库获取CPU当前利用率百分比和内存使用率等数据。例如,psutil.cpu_percent(interval=1) 可以得到最近1秒CPU的平均占用百分比;psutil.virtual_memory().percent 能获取内存使用率百分比。脚本可以设置预定阈值,例如 CPU 或内存超过 90% 就视为异常。
  2. 阈值判断与触发报警: 脚本定期检查上述指标,一旦发现某项超过阈值,就触发告警流程。为防止瞬时波动引起大量误报,可以加入简单的逻辑,例如连续几次高于阈值才确认异常。在我们例子中,如果CPU平均利用率连续3次高于90%,或内存使用率超过90%,就触发报警动作。
  3. 发送邮件通知: Python 内置 smtplib 库可以发送邮件。我们可以预先配置好SMTP服务器(例如使用QQ邮箱SMTP),以及收件人的邮箱地址。触发报警后,脚本将组装一封告警邮件,内容包含出现的问题(如“CPU使用率连续三次超过90%”)以及当前系统基本信息(CPU核数、内存总量已用量等)。然后通过SMTP服务器发送邮件给管理员。此外,也可以借助第三方库如 yagmail 简化发送邮件的过程。
  4. 持续运行或定时执行: 将脚本部署为常驻进程定期检测,或者配置为Cron定时任务每5分钟运行一次,都可以实现持续监控的效果。一旦有异常立即邮件通知相关人员。

下面是一段示例代码片段,演示其中关键步骤的实现(为简洁起见省略了连续监测判断等逻辑,仅展示一次检查并发邮件):

import psutil, subprocess
import socket
from datetime import datetime

# 设置监控阈值
CPU_THRESHOLD = 90  # CPU使用率阈值90%
MEM_THRESHOLD = 90  # 内存使用率阈值90%

# 获取当前CPU和内存使用率
cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval=1)  # 获取1秒平均CPU占用
mem_usage = psutil.virtual_memory().percent  # 获取内存使用率

# 检查是否超出阈值
alert_msgs = []  # 用于收集需要告警的信息
if cpu_usage > CPU_THRESHOLD:
    alert_msgs.append(f"CPU使用率达到{cpu_usage:.1f}%, 超过阈值{CPU_THRESHOLD}%!")
if mem_usage > MEM_THRESHOLD:
    alert_msgs.append(f"内存使用率达到{mem_usage:.1f}%, 超过阈值{MEM_THRESHOLD}%!")

# 如果有需要告警的事项,则发送邮件给本机root用户
if alert_msgs:
    # 获取主机名
    hostname = socket.gethostname()

    # 构建邮件内容
    content = f"主机 {hostname} 资源告警:\n\n"
    content += "\n".join(alert_msgs)
    content += f"\n\n当前状态:\n"
    content += f"CPU使用率: {cpu_usage:.1f}%\n"
    content += f"内存使用率: {mem_usage:.1f}%\n"
    content += f"检查时间: {datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}\n"

    # 使用mail命令发送邮件给root用户
    subprocess.run(
        ['mail', '-s', f'[{hostname}] 服务器资源告警', 'root'],
        input=content,
        text=True
    )
    print("告警邮件已发送给root用户,可使用'mail'命令查看")

这段代码利用 psutil 获取CPU和内存占用,然后判断是否超标。由于服务器处于离线环境,无法连接外部SMTP服务器,所以采用了本地邮件系统的方式,直接使用Linux系统的 mail 命令发送邮件给本机root用户。

运行要求: - 系统需要安装 mailutilsmailx 包(大多数Linux发行版默认已安装) - 可以通过以下命令安装:sudo apt install mailutilssudo yum install mailx

查看邮件的方法: - root用户可以使用 mail 命令查看邮件 - 或者直接查看 /var/mail/root 文件内容

实际使用中,我们可以将其做成每隔几分钟运行一次,或者常驻监控。运行效果:当CPU或内存使用持续过高时,管理员将收到本地邮件通知,提醒资源紧张需要关注。这种方式特别适合离线环境或内网环境的服务器监控。通过这个案例可以体会到,Python 脚本可以方便地完成系统监控和通知这种涉及多步骤的任务,从采集数据、逻辑判断到通知发送,一气呵成,而且代码相对清晰易读。

小结:Python 脚本在自动化运维中发挥着越来越重要的作用。对于需要处理复杂逻辑、与不同系统交互的任务,Python 提供了丰富的模块和框架支持,开发效率高。例如大规模集群管理、云平台交互、自动化部署测试等方面都有Python的身影。当然,Python 脚本也常与Shell脚本配合使用:Shell 负责调用系统底层命令,Python 负责更复杂的决策和数据处理。这两种脚本工具各有所长,合理组合能大幅提升运维工作的自动化水平。

其他案例

import subprocess


def run_shell_command(cmd):
    result = subprocess.run(cmd, capture_output=True, text=True)
    return  result.stdout.strip()


hostname = run_shell_command(['hostname'])
mem_pc = run_shell_command(['free', '-m'])


print(hostname)

print(mem_pc)

3. 使用 Ansible 进行批量配置管理

Ansible 是当前运维领域非常流行的自动化运维工具之一。它能够实现批量系统配置、批量软件部署、批量命令执行等功能。Ansible 最大的特点是无需在被管节点安装代理(Agent),采用无代理架构。其工作原理是由中心控制节点通过 SSH 连接到各目标主机,推送并执行指令。简单说,就是用一台管理机批量远程操控多台服务器完成配置更改。而被控服务器无需预先安装任何客户端,只要有SSH服务并授权即可。这种无代理方式让 Ansible 部署非常简便,只需在管理端安装 Ansible 软件,添加主机清单信息即可开始工作。

Ansible 的架构包括以下核心概念:

  • Inventory(主机清单): 被管理主机列表,通常保存在 /etc/ansible/hosts 文件中。可以将主机分组,在Playbook中按组进行批量操作。例如,将需配置 Nginx 的服务器都放入一个组“webservers”,以便在剧本中引用。
  • Module(模块): Ansible 预建了大量模块,用于完成特定任务,如user模块用于管理用户,yum/apt模块用于软件包管理,copy模块用于分发文件等等。执行 Ansible 任务本质上就是在远程主机上调用这些模块,实现我们需要的状态。如“安装了 nginx 软件并启动”。模块是幂等的,即多次执行结果相同,确保配置一致性。
  • Playbook(剧本): Playbook 是 Ansible 的任务剧本文件,采用 YAML 语法编写。一个 Playbook 可以包含一个或多个 Play,每个 Play 定义在一组主机上执行的一系列 Tasks(任务)。通过剧本,我们可以把多条 Ansible 命令按顺序组织起来,实现复杂的部署或配置流程。例如,一个部署Web服务器的剧本,可以定义:在web组所有机器上依次执行安装Nginx、部署配置文件、启动服务等任务。运行剧本即可自动按步骤完成所有操作。
  • Roles(角色): Roles 是对 Playbook 的进一步组织和封装,将相关的任务、文件、模板等按角色归类。比如把 “安装Nginx” 做成一个 role,方便在不同剧本中重复使用。同一台主机可以应用多个角色。角色提高了剧本的可重用性和结构清晰度。
  • 配置和变量: Ansible 支持使用变量、模板等机制,使剧本更加灵活。我们可以为不同环境定义变量,在剧本中通过 {{变量名}} 动态插入。例如根据主机的环境变量,决定安装不同版本的软件等。模板(Template)功能则允许我们将配置文件做成模板,根据变量渲染后分发到目标主机。

适用场景: Ansible 非常适合大规模服务器集群的配置管理与应用部署场景。典型的应用包括:

  • 批量安装软件和统一配置: 例如新上线10台服务器,需要安装相同版本的Nginx并部署相同的配置文件。如果用传统手段,需要登录每台机器安装配置,既耗时又容易出错。而使用Ansible,只需编写一次Playbook,然后运行它即可自动在这10台机器上完成安装和配置,所有步骤一致,保证环境统一。
  • 代码发布和部署: 在持续集成/部署(CI/CD)中,可利用Ansible将编译好的应用程序包分发到多台服务器并重启服务。Ansible 可以串行或并行地执行这些操作,支持滚动更新等策略,减少发布过程中服务中断时间。
  • 系统批量变更: 如紧急更改所有服务器的SSH端口、安全配置或文件分发,使用Ansible的copylineinfile等模块,可以一次性对所有目标批量执行修改而不必逐台处理。
  • 日常维护任务: 例如批量收集服务器信息(磁盘使用率、内核参数等)、执行批量重启、批量用户管理等。Ansible 提供的ad-hoc模式(单条命令模式)可以让我们用一条命令即时对一组服务器执行操作。这比编写临时脚本更方便,而且Ansible命令自带并行、错误处理等特性。

案例:使用 Ansible Playbook 批量部署并配置 Nginx

假设一个场景:我们有多台 Web 服务器,需在所有服务器上安装 Nginx,并保证其配置文件一致,服务开机自启。使用 Ansible 可以非常高效地完成此任务。

步骤概述:

  1. 准备 Inventory: 编辑 Ansible 主机清单,将所有目标Web服务器添加到一个组,例如定义组名为 [webservers],列出各服务器的IP地址或主机名。
  2. 编写 Playbook: 创建一个 YAML 文件(如 deploy_nginx.yml),编写剧本内容。在剧本中,指定主机组为 webservers,提升权限为root(因为安装软件需要root权限),然后在 tasks 列表下编写具体任务:

  3. 安装 Nginx: 使用系统包管理模块(如 yum 模块)安装 Nginx 软件包。

  4. 分发配置文件: 使用 copytemplate 模块将统一的 Nginx 配置文件推送到每台服务器的 /etc/nginx/nginx.conf(或相应目录)上。
  5. 启动并设置开机自启: 使用 service 模块(或新版 Ansible 中的 systemd 模块)启动 Nginx 服务,并将其设置为开机自动启动。
  6. 执行 Playbook: 在控制节点上运行命令 ansible-playbook deploy_nginx.yml。Ansible 将按照剧本定义,自动连接所有 webservers 组内主机并逐步执行每条任务。过程中会输出每台主机各任务的执行结果(成功、更改、失败等)。
  7. 结果验证: 剧本执行完成后,我们可以登录其中一两台服务器,检查 Nginx 是否已安装并运行、配置文件是否正确部署,或者直接利用 Ansible 的模块运行状态检测命令。例如可以执行 ansible webservers -m shell -a "nginx -v" 检查版本,或使用 ansible webservers -m service -a "name=nginx state=started" 验证服务状态。

一个简单的 Playbook 示例片段如下:

- hosts: webservers            # 目标主机组
  become: yes                  # 提升为管理员权限执行(需要sudo权限)
  tasks:
    - name: 安装 Nginx         # 任务1: 安装Nginx软件
      yum:
        name: nginx
        state: latest

    - name: 分发配置文件      # 任务2: 拷贝配置文件
      copy:
        src: ./nginx.conf      # 本地配置模板路径
        dest: /etc/nginx/nginx.conf  # 远程目标路径
        owner: root
        group: root
        mode: 0644

    - name: 启动并设为开机自启 # 任务3: 启动服务并设置开机启动
      service:
        name: nginx
        state: started
        enabled: yes

上述剧本会对 webservers 组中的所有主机执行三个任务:安装 Nginx、部署统一的配置文件、启动服务并设置开机启动。通过一条命令,这些操作将在多台服务器上批量完成,省去了重复劳动。而且由于 Ansible 模块的幂等性,即使某些主机已经安装了 Nginx,剧本重复执行也不会出错,只会略过已完成的步骤或确保其状态正确。

操作流程: 控制节点上的 Ansible 在运行剧本时,会针对每台目标主机依次执行各项任务,确保所有主机达到我们期望的配置状态。例如在本案例中,Ansible 先检查每台主机是否安装Nginx,没有的话则安装;然后将统一的配置下发覆盖;最后启动服务。如果某一步出现错误(例如网络不通或权限不足),Ansible 会中止该主机后续步骤并报告错误,但不会影响其他主机的执行。这种并行且相互隔离的执行机制,使批量操作更加安全可靠。

通过这个案例可以体会到,Ansible 非常适合运维场景下的集中管理:只需在一处定义“想要的配置状态”,Ansible 就能帮我们把这个状态应用到成百上千台机器上。而且由于使用SSH通道,无需额外开放端口或安装代理,接入新服务器也很方便,修改清单即可。

小结:Ansible 作为新一代配置管理工具,大大简化了大规模运维的工作。它以声明式的方式让我们描述期望状态,然后自动化地执行必要步骤去达成状态,而不需要我们逐步手工敲命令。其无代理、模块丰富、易学易用等优点使其成为很多企业运维的首选工具。当然,除了 Ansible,业内还有 Puppet、Chef、SaltStack 等配置管理工具,各有特点。但对于中小规模团队或希望快速上手的人来说,Ansible相对简单且功能强大,值得深入学习掌握。


本节通过基本概念和实际案例,介绍了 Bash 脚本、Python 脚本和 Ansible 在自动化运维中的应用场景和方法。总结来看:

  • Bash 脚本偏重于本地系统操作,适合快速完成重复的命令式任务,在运维中用于各种基础的自动化;
  • Python 脚本功能更强,适用于复杂逻辑和跨系统交互,可以完成监控、调用API、批量操作等更智能的任务;
  • Ansible则提供了一个专业的批量配置管理框架,利用简单的配置即可编排大量机器的状态,实现大规模运维自动化。

掌握这三种工具的使用,将为运维人员提高工作效率、减少错误率提供极大帮助。在企业IT基础设施管理和数据中心运维中,它们各有用武之地,可以协同发挥作用,帮助我们构建稳定、高效、自动化的运维体系。