Lesson 0017：Ansible——管 100 台服务器像管 1 台

还记得 Lesson 0008 的 Terraform 吗？Terraform 管基础设施（服务器、网络、防火墙）的创建。这一课学 Ansible——管服务器内部（装软件、改配置、启服务）的配置。

两者互补，合在一起才是完整的 IaC：

Terraform：创建服务器 + 安全组 + 网络     ← 基础设施层
Ansible： 装 Docker + 配 Nginx + 部署应用  ← 配置管理层

Ansible 为什么特别？

你之前用 Shell 脚本管服务器（0004/0010）：

ssh server1 "apt update && apt install -y nginx"
ssh server2 "apt update && apt install -y nginx"
ssh server3 "apt update && apt install -y nginx"

问题：10 台服务器、每台要装 5 个包、配置 3 个文件——脚本会变成几百行的意大利面条。而且跑第二遍时可能报错（nginx 已经装过了）。

Ansible 的三条设计原则解决了这个问题：

Agentless（无 agent）——通过 SSH 连接，目标机器不用装任何东西
Idempotent（幂等）——跑一次和跑十次结果一样，不会重复安装
Declarative（声明式 YAML）——告诉 Ansible 要什么状态，它自己算需要做什么

四个核心概念

第一部分：安装并跑通第一台机器（15 分钟）

# 在你的 Ubuntu 机器上安装 Ansible
sudo apt update && sudo apt install -y ansible
ansible --version   # 验证安装

# 最简单的 inventory：只管本机
mkdir -p /tmp/ansible-demo && cd /tmp/ansible-demo
cat > inventory.ini << 'EOF'
[webservers]
localhost ansible_connection=local
EOF

# 第一个命令：ping 所有机器
ansible all -i inventory.ini -m ping
# 输出：localhost | SUCCESS => { "ping": "pong" }

ansible all -i inventory.ini -m ping 的含义：对 inventory.ini 里的所有机器，执行 ping 模块。这就是 Ansible 的最简形式——一行命令管 1 台或 100 台。

第二部分：第一个 Playbook——装 Nginx（15 分钟）

Ad-hoc 命令适合一次性操作。重复执行的配置写成 Playbook：

cat > nginx-playbook.yml << 'EOF'
---
- name: 安装并启动 Nginx          # Playbook 名
  hosts: webservers                # 对 inventory 里的 webservers 组执行
  become: yes                      # sudo 执行

  tasks:                           # 任务列表，从上到下顺序执行
    - name: 更新 apt 缓存
      apt:
        update_cache: yes
        cache_valid_time: 3600     # 1 小时内不重复更新

    - name: 安装 Nginx
      apt:
        name: nginx
        state: present             # present = 确保已安装（幂等！）

    - name: 确保 Nginx 在运行
      service:
        name: nginx
        state: started             # 确保已启动
        enabled: yes               # 开机自启

    - name: 放一个自定义首页
      copy:
        content: "<h1>由 Ansible 管理</h1>"
        dest: /var/www/html/index.html
        mode: '0644'
EOF

# 执行 Playbook
ansible-playbook -i inventory.ini nginx-playbook.yml

关键点：幂等性。再跑一遍 ansible-playbook，输出会显示 ok=4 changed=0——四个 task 全部 skipped，因为状态已经正确了。这就是 Ansible 和 Bash 脚本的本质区别。

第三部分：变量和模板——学会用 Jinja2（10 分钟）

不同环境用不同配置？Ansible 用 Jinja2 模板 + 变量：

# 1. 创建 Jinja2 模板
cat > nginx.conf.j2 << 'EOF'
server {
    listen {{ nginx_port }};
    server_name {{ server_name }};
    root /var/www/{{ app_name }};
}
EOF

# 2. 在 Playbook 里用 template 模块 + 变量
cat > deploy-app.yml << 'EOF'
---
- name: 部署 Web 应用
  hosts: webservers
  become: yes

  vars:                            # 变量定义
    nginx_port: 8080
    server_name: "{{ ansible_hostname }}"
    app_name: myapp

  tasks:
    - name: 渲染 Nginx 配置
      template:
        src: nginx.conf.j2
        dest: /etc/nginx/sites-available/{{ app_name }}
      notify: reload nginx         # 配置变了才触发 handler

  handlers:                        # handler = 被 notify 触发的 task
    - name: reload nginx
      service:
        name: nginx
        state: reloaded
EOF

ansible-playbook -i inventory.ini deploy-app.yml

第四部分：实战——用 Ansible 管理你的 VPS

把学习环境从本机扩展到 VPS，这才是 DevOps 日常：

# 1. 更新 inventory.ini，加上 VPS
cat > inventory.ini << 'EOF'
[webservers]
localhost ansible_connection=local
vps ansible_host=YOUR_VPS_IP ansible_user=root
EOF

# 2. 验证连接（用 SSH key，免密码）
ansible vps -i inventory.ini -m ping

# 3. 写一个完整的 VPS 初始化 Playbook
cat > init-vps.yml << 'EOF'
---
- name: 初始化 VPS —— DevOps 基线配置
  hosts: vps
  become: yes

  tasks:
    - name: 安装基础包
      apt:
        name:
          - htop
          - vim
          - curl
          - git
          - ufw
          - fail2ban
        state: present

    - name: 开启 UFW 防火墙
      ufw:
        rule: allow
        port: "{{ item }}"
      loop: [22, 80, 443]           # loop = 对列表每个元素执行一次

    - name: 启用 UFW
      ufw:
        state: enabled

    - name: 配置时区
      timezone:
        name: Asia/Shanghai

    - name: 确保 fail2ban 运行
      service:
        name: fail2ban
        state: started
        enabled: yes
EOF

ansible-playbook -i inventory.ini init-vps.yml

动手练习：用 Ansible 部署你的 Docker 应用

任务：写一个 Playbook，在 VPS 上自动完成：装 Docker → 拉你的应用镜像 → 用 Docker Compose 启动。

cat > deploy-docker-app.yml << 'EOF'
---
- name: Docker 化部署
  hosts: vps
  become: yes

  tasks:
    - name: 安装 Docker（官方脚本）
      shell: curl -fsSL https://get.docker.com | sh
      args:
        creates: /usr/bin/docker      # 如果 docker 已存在就跳过

    - name: 启动 Docker daemon
      service:
        name: docker
        state: started
        enabled: yes

    - name: 把用户加入 docker 组
      user:
        name: "{{ ansible_user }}"
        groups: docker
        append: yes

    - name: 安装 Docker Compose 插件
      apt:
        name: docker-compose-plugin
        state: present

    - name: 创建应用目录
      file:
        path: /opt/myapp
        state: directory
        mode: '0755'

    - name: 上传 docker-compose.yml
      copy:
        src: ./docker-compose.yml
        dest: /opt/myapp/docker-compose.yml

    - name: 启动应用
      docker_compose:
        project_src: /opt/myapp
        state: present                 # present = 确保在运行
EOF

# 先创建一个测试用的 docker-compose.yml
cat > docker-compose.yml << 'EOF'
services:
  web:
    image: nginx:alpine
    ports: ["8080:80"]
EOF

ansible-playbook -i inventory.ini deploy-docker-app.yml

小测验

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下一步

下一课学习日志系统（0018）——弥补监控（0009）的另外半条腿。学完你就能回答「监控看到 CPU 飙升，怎么查日志找到根因」。