ansible系列(22)--ansible的Facts Variables

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目录

• 1 Ansible Facts Variables
  • 1.1 facts的获取方法
  • 1.2 根据主机IP地址生成Redis配置文件
  • 1.3 根据主机CPU核数生成Nginx配置
  • 1.4 根据主机内存生成Memcached配置
  • 1.5 facts变量优化方案
    • 1.5.1 方式1-关闭facts采集加速执行
    • 1.5.2 方式2-使用Redis缓存facts加速

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1 Ansible Facts Variables

Ansible facts 用来自动采集，”被控端主机“ 自身的状态信息。

比如: 主机名、IP地址、系统版本、CPU数量、内存状态、磁盘状态等等。

1.1 facts的获取方法

被控节点的facts信息需要使用ansible的setup模块进行获取，使用filter参数可以过滤特定的Facts变量：

facts中的变量可以直接引用，无需获取。

• 示例一：获取被控主机的信息：

  #获取主机名：
  [root@xuzhichao ansible_var]# ansible 192.168.20.23 -m setup -a 'filter=ansible_fqdn'
  192.168.20.23 | SUCCESS => {
      "ansible_facts": {
          "ansible_fqdn": "nginx03.lan",
          "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
      },
      "changed": false
  }
  
  #模糊匹配，获取主机名：
  [root@xuzhichao ansible_var]# ansible 192.168.20.23 -m setup -a 'filter=*name'
  192.168.20.23 | SUCCESS => {
      "ansible_facts": {
          "ansible_hostname": "nginx03",
          "ansible_nodename": "nginx03",
          "ansible_product_name": "VMware Virtual Platform",
          "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
      },
      "changed": false
  }
  
  #查看系统版本信息：
  [root@xuzhichao ansible_var]# ansible 192.168.20.23 -m setup -a 'filter=*version*'
  192.168.20.23 | SUCCESS => {
      "ansible_facts": {
          "ansible_bios_version": "6.00",
          "ansible_distribution_major_version": "7",      <==centos主版本
          "ansible_distribution_version": "7.8",          <==centos版本
          "ansible_kernel_version": "#1 SMP Tue Mar 31 23:36:51 UTC 2020",
          "ansible_product_version": "None",
          "ansible_python_version": "2.7.5",
          "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
      },
      "changed": false
  }
  

• 示例二：在playbook中直接调用facts变量：

  [root@xuzhichao playbook]# cat fact.yml
  - hosts: NginxWebs
    remote_user: root
  
    tasks:
      - name: Output ansible variables facts
        debug:
          msg:
            - this default IPv4 address "{{ ansible_fqdn}}" is "{{ ansible_default_ipv4.address }}"
  

  运行结果如下：

  [root@xuzhichao playbook]# ansible-playbook fact.yml 
  
  PLAY [NginxWebs] *********************************************************************************************************************************************
  
  TASK [Gathering Facts] ***************************************************************************************************************************************
  ok: [192.168.20.23]
  ok: [192.168.20.22]
  
  TASK [Output ansible variables facts] ************************************************************************************************************************
  ok: [192.168.20.22] => {
      "msg": [
          "this default IPv4 address \"nginx02.lan\" is \"192.168.2.149\""
      ]
  }
  ok: [192.168.20.23] => {
      "msg": [
          "this default IPv4 address \"nginx03.lan\" is \"192.168.2.158\""
      ]
  }
  

1.2 根据主机IP地址生成Redis配置文件

在redis配置文件中，需要绑定主机的IP地址，可以通过fact变量获取主机地址，然后在redis配置文件中调用fact变量。

• 编写安装redis的playbook文件：

  [root@xuzhichao playbook]# cat install_redis.yml
  - hosts: redissers
    remote_user: root
  
    tasks:
      - name: Install Redis Server
        yum:
          name: redis
          state: present
  
      - name: Configure Redis Server
        template:
          src: conf/redis.conf.j2
          dest: /etc/redis.conf
          owner: "redis"
          group: "root"
          mode: "0644"
        notify: Restart Redis Server
  
      - name: Start Redis Server
        service:
          name: redis
          state: started
  
    handlers:
      - name: Restart Redis Server
        service:
          name: redis
          state: restarted
  

• 修改redis的配置模板文件：

  [root@xuzhichao playbook]# vim conf/redis.conf.j2
  ......
  bind 127.0.0.1 {{ ansible_eth1.ipv4.address }}
  ......
  

• 运行playbook文件：

  [root@xuzhichao playbook]# ansible-playbook install_redis.yml
  

1.3 根据主机CPU核数生成Nginx配置

nginx的配置文件中启动的nginx进程数需要根据主机的CPU核心数进行设置，此时可以使用fact变量获取nginx主机的CPU核心数，然后在nginx配置文件中定义调用fact变量。

fact变量中关于CPU核心的值为：

• ansible_processor_cores: 4 ：每颗物理CPU的核心数
• ansible_processor_count: 2 ：CPU颗数 (有几个CPU )
• ansible_processor_vcpus: 8 ：CPU总核心数

配置示例如下：

• 编写安装nginx的playbook文件：

  [root@xuzhichao playbook]# cat install_nginx.yml
  - hosts: NginxWebs
    remote_user: root
  
    tasks:
      - name: Install Nginx Server
        yum:
          name: nginx
          state: present
  
      - name: Configure Nginx Server
        template:
          src: conf/nginx.conf.j2
          dest: /etc/nginx/nginx.conf
          owner: "root"
          group: "root"
          mode: "0644"
        notify: Restart Nginx Server
  
      - name: Start Nginx Server
        service:
          name: nginx
          state: started
  
    handlers:
      - name: Restart Nginx Server
        service:
          name: nginx
          state: restarted
  

• 修改redis的配置模板文件：

  [root@xuzhichao playbook]# vim conf/nginx.conf.j2
  ......
  worker_processes {{ ansible_processor_vcpus * 2 }};  <==nginx的进程数为CPU核心数*2，(支持+-*/运算)；
  ......
  

• 运行playbook文件：

  [root@xuzhichao playbook]# ansible-playbook install_nginx.yml
  

1.4 根据主机内存生成Memcached配置

Memcached服务需要根据主机的内存来设置启用缓存的大小，此时可以使用fact变量获取memcached主机的内存，然后在memcached配置文件中定义调用fact变量。

• ansible_memtotal_mb：主机的内存大小

配置示例如下：

• 编写安装memcached的playbook文件：

  [root@xuzhichao playbook]# cat install_memcached.yml
  - hosts: memcachedsers
    remote_user: root
  
    tasks:
      - name: Install Memcached Server
        yum:
          name: nmemcached
          state: present
  
      - name: Configure Memcached Server
        template:
          src: conf//memcached.j2
          dest: /etc/sysconfig/memcached
          owner: "root"
          group: "root"
          mode: "0644"
        notify: Restart Memcached Server
  
      - name: Start Memcached Server
        service:
          name: memcached
          state: started
  
    handlers:
      - name: Restart Memcached Server
        service:
          name: memcached
          state: restarted
  

• 修改memcached的配置模板文件：

  [root@xuzhichao playbook]# cat memcached.j2
  PORT="11211"
  USER="memcached"
  MAXCONN="1024"
  #根据内存状态生成不同的配置(支持+-*/运算)
  CACHESIZE="{{ ansible_memtotal_mb //2 }}"
  OPTIONS=""
  

1.5 facts变量优化方案

虽然facts变量非常有用，但是使用了facts变量后会大大增加ansible运行的时长，因为每次运行都需要去获取所有被控主机的facts变量，可以使用以下两种方法增加ansible的执行速度。

注意：在被控主机较多时才会明显感受到ansible执行速度的提升。

1.5.1 方式1-关闭facts采集加速执行

• 编写 TASK 任务 sleep10 秒，针对 15 台机器同时执行，需要消耗的时间大概是1m54.980s

  [root@m01 ~]# cat ansible_facts.yml
  - hosts: all
    tasks:
    - name: sleep 10
      command: sleep 10
  

• 使用 gather_facts: no 关闭 facts 信息采集，发现仅花费了 0m38.164s ，整个速度提升了3倍，如果调整 forks 操作的主机的数量，也可以得到非常大的提升；

  [root@m01 ~]# cat ansible_facts.yml
  - hosts: all
    gather_facts: no    <==关闭facts采集功能
    tasks:
    - name: sleep 10
      command: sleep 10
  

1.5.2 方式2-使用Redis缓存facts加速

• 当我们使用 gather_facts: no 关闭 facts ，确实能加速 Ansible 执行，但是有时候又需要使用 facts 中的内容，还希望执行的速度快一点，这时候可以设置facts 的缓存；

  [root@xuzhichao playbook]# yum install python2-redis
  [root@xuzhichao playbook]# yum install python2-pip
  [root@xuzhichao playbook]# pip install --upgrade pip
  [root@xuzhichao playbook]# pip install redis
  [root@xuzhichao playbook]# systemctl start redis
  
  [root@xuzhichao playbook]# cat /etc/ansible/ansible.cfg
  [defaults]
  # smart 表示默认收集 facts，但 facts 已有的情况下不会收集，即使用缓存 facts
  # implicit 表示默认收集 facts，要禁止收集，必须使用 gather_facts: False；
  # explicit 则表示默认不收集，要显式收集，必须使用 gather_facts: Ture。
  gathering = smart #在使用 facts 缓存时设置为smart
  fact_caching_timeout = 86400
  fact_caching = redis
  fact_caching_connection = 192.168.20.23:6379
  
  # 若 redis 设置了密码
  # fact_caching_connection = localhost:6379:0:admin
  

• 测试缓存：

  #发现已经不再收集facts信息了
  [root@xuzhichao playbook]# ansible-playbook install_redis.yml
  
  PLAY [NginxWebs] **********************************************************************************************************************************************
  
  TASK [Install Redis Server] ***********************************************************************************************************************************
  changed: [192.168.20.23]
  changed: [192.168.20.22]
  
  TASK [Configure Redis Server] *********************************************************************************************************************************
  changed: [192.168.20.23]
  changed: [192.168.20.22]
  
  TASK [Start Redis Server] *************************************************************************************************************************************
  changed: [192.168.20.23]
  changed: [192.168.20.22]
  
  RUNNING HANDLER [Restart Redis Server] ************************************************************************************************************************
  changed: [192.168.20.23]
  changed: [192.168.20.22]
  
  PLAY RECAP ****************************************************************************************************************************************************
  192.168.20.22              : ok=4    changed=4    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0
  192.168.20.23              : ok=4    changed=4    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0
  

• 在redis上也可以看到缓存信息：

  [root@nginx03 ~]# redis-cli
  127.0.0.1:6379> keys *
  1) "ansible_cache_keys"
  2) "ansible_facts192.168.20.23"
  3) "ansible_facts192.168.20.22"