CICD平台搭建：Ansible playbooks介绍
将下来介绍Ansible playbooks的相关知识，之前你已经在本地安装了ansible，现在就是如何编写脚本让ansible发挥作用。
playbook语言介绍
playbook作为ansible独有的术语，是ansible配置部署的编排语言框架，本身简单易读的语法结构以及丰富的内嵌模块非常易于我们编写远程系统部署策略，playbook基础的文件格式为yaml格式，可以将playbook称之为总的乐谱，每一个yaml文件可以称为一个playbook的乐章，在这个playbook下可以编写一个或多个task作为这个乐章的音符。我们通过ansible相关的命令去play演奏这个乐谱，就可以将我们预先写好的任务，按照特定的编排部署到远程服务器当中，也就是演奏给我们的听众听。
接下来将详细说明及通过demo演示的方式，向大家介绍一个基础playbooks的框架格式与编写规范。这里通过引入一个Test playbooks乐谱作为一个例子，进行逐一介绍它的基础框架和格式。下面是它的总文件结构：
inventory目录、roles目录及deploy.yml文件构成了它的表层目录结构。下面就详细介绍各个目录的作用。
inventory目录下可以存放一个或多个server详细清单目录，用来保存目标部署主机的相关域名或者IP地址，以及该主机的变量参数。通常可以用具体的部署环境例如develpoy开发环境，uat单元测试环境或者production最终产品环境，用来给server清单命名，对应保存在清单的主机地址具体部署到哪个环境当中。
inventory/testenv文件，是具体清单与变量声明文件，这里是保存inventory/testenv文件，意在保存在testenv下的主机部署到testenv环境当中。
roles目录，是任务列表，保存需要部署的详细任务列表，里面可以存放一个或者多个role，通常命名为具体的add或者项目名称。
roles/testbox目录 ，是testbox详细任务，这里是将testbox作为项目名称。
roles/testbox/task目录 ，用来保存testbox任务乐章文件main.yml。
roles/testbox/task/main.yml ，是testbox主任务文件。
deploy.yml文件，是一个关键性文件，用作playbook任务入口，调动roles下需要部署的项目，以及该项目下的所有任务，最终将任务部署到environment下定义的目标主机中。下面是各个目录的层级结构：
1 | inventory/ |
playbooks编写规范
接下来开始介绍playbooks的编写规范，学会playbooks的编写规范有助于我们日后开展工作方便和高效。
详细目录testenv
首先介绍inventory目录下的testenv这个详细目录，它由上下两部分组成：[testservers]和[testservers:vars] 。[testservers]是一个Server组列表，用来保存一个或多个目标主机、域名或IP地址。我们这里设置了test.example.com这个域名对应目标部署服务器主机名（也就是需要部署的目标主机的域名）。[testservers:vars] 是Server组列表参数，用来定义改组下的远程主机用到的所有key/value参数键值对，作为server组的变量声明，这里设置了server_name为test.example.com，user为root，output为/root/test.txt，如下所示：
1 | [testservers] |
- name: print server name and user to #任务名称
remote testbox
shell: “echo ‘Currently is logining ‘>“1
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### 任务入口文件deploy.yml
`deploy.yml`作为我们的核心文件用来与`ansible-playbook`命令直接对话，将playbook下的所有编排内容展示给我们的ansible命令进行最终的play演奏，最后部署到对应的目标主机当中。 - hosts:”testservers” # 对应于inventory/testenv文件下的[testservers]组列表，用来调用这个组列表下的目标主机，也就是需要部署的目标主机tes.texample.com
gather_facts:true #server基本信息，用来获取目标主机下的一些基本信息
remote_user:root #目标服务器系统用户指定，告诉ansible我们在目标主机下使用的是root用户权限进行所有的系统文件操作
roles:- testbox #告诉进入roles/testbox任务目录，进行接下来的任务执行ssh-keygen -t rsa #创建秘钥
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这样就介绍完了ansible playbooks的编写规范。
### SSH免密码秘钥认证
由于ansible是以SSH作为通信协议，为了保证正常的通信连接，我们需要配置ansible主机与目标主机进行秘钥认证，保证ansible无需密码即可访问目标主机并进行相应的部署操作。
第一步，使用下面的命令在ansible服务器端创建ssh本地秘钥(ssh rsa秘钥格式的本地公钥与私钥的秘钥对)：ssh-copy-id -i /home/deploy/.ssh/id_rsa.pub root@test.example.com #远程推送公钥1
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第二步，使用下面的命令在ansible服务器端建立与目标部署机器的秘钥认证(将ansible服务器端的公钥传送到目标部署机器上，实现ansible服务器端可以免密码访问目标部署机器的资源，从而进行ansible playbooks的部署工作)：ansible-playbook -i inventory/testenv ./deploy.yml1
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### 执行playbooks
在完成SSH免密码秘钥认证之后，就可以使用ansible内建的`ansible-playbook`命令去play执行我们的test playbooks例子。可以执行下面的命令来启动playbooks：[root@localhost ~]# su - deploy #进入deploy虚拟环境1
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其中的`inventory/testenv`这个相对路径对应testenv服务器清单下的`testservers`的值，也就是`test.example.com`服务器主机，`./deploy.yml`用来引入我们当前目录下的`deploy.yml任务入口文件`。这里已经引入了这个入口文件，就可以开启部署工作。
至此已经介绍完了playbooks框架及其各个子文件的编写规范，接下来就开始通过demo来演示如何在我们的ansible主机下利用playbooks框架去部署我们的远程目标主机。
### 通过demo演示test playbook框架实例
准备好两台虚拟机，系统均为CentOS7，一台是之前安装过ansible的虚拟机，一台是测试用的机器，我们用它来作为目标机器。
第一步，登录ansible虚拟机主机，且换换为deploy用户，并加载之前创建的python3.6虚拟环境`.py3-a2.5-env`，并在该环境下加载我们之前安装的ansible2.5版本，使用的命令为：
[deploy@localhost ~]$ source /home/deploy/.py3-a2.5-env/bin/activate #加载虚拟环境
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost ~]$ source /home/deploy/.py3-a2.5-env/ansible/hacking/env-setup -q #在虚拟环境下加载ansible2.5版本(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost ~]$ ansible-playbook –version #验证ansible加载效果1
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第二步，使用`ansible-playbook --version`命令来验证ansible的加载效果：(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ mkdir inventory1
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第三步，开始演示如何编写playbooks框架。在当前目录`/home/deploy`下使用`mkdir test_playbooks`命令新建一个`test_playbooks`目录，并进入该目录，然后在该目录下创建若干个子目录，从而搭建我们当前的playbooks框架：
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ mkdir roles
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ cd inventory
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost inventory]$ vi testenv[testservers]1
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进入到testenv这个文件后，使用编辑模式往里面添加以下信息：
test.example.com
- testbox #告诉进入roles/testbox任务目录，进行接下来的任务执行
[testservers:vars]
server_name=test.example.com
user=root
output=/root/test.txt
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(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost inventory]$ cd ..
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ls #查看当前的文件信息 inventory roles
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ cd roles
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost roles]$ mkdir testbox
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost roles]$ cd testbox/
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost testbox]$ mkdir tasks
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost testbox]$ cd tasks/
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost tasks]$ vi main.yml
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- name: Print server name and user to remote testbox
shell: “echo ‘Currently is logining ‘>“(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost tasks]$ pwd # 查看当前的路径，/home/deploy/test_playbooks/roles/testbox/tasks1
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保存退出后，继续执行以下命令：
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost tasks]$ cd ../../../ # 返回到test_playbooks目录下
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ pwd # 确认当前路径，/home/deploy/test_playbooks
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ vi deploy.yml1
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进入到`deploy.yml`这个文件后，使用编辑模式往里面添加以下信息（注意冒号后面都有空格，且name和shell需要对齐，即距离最左边两个字符）： - hosts: “testservers” # -号是最左边，冒号后有个空格，定义目标主机
gather_facts: true # 距离左端两个空格，获取目标主机的信息
remote_user: root # 距离左端两个空格，使用root账户权限
roles: # 距离左端两个空格- testbox # -号距离最左边四个空格，用于进入roles目录下的testbox任务目录进行接下来的任务执行(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ tree . # 查看当前目录的目录树结构
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保存退出后，继续执行以下命令：
.
├── deploy.yml
├── inventory
│ └── testenv
└── roles
└── testbox
└── tasks└── main.yml
- testbox # -号距离最左边四个空格，用于进入roles目录下的testbox任务目录进行接下来的任务执行
4 directories, 3 files
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192.168.2.132 test.example.com
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(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost ~]$
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(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost ~]$ ssh-keygen -t rsa # 之后一路回车即可
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(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost ~]$ ssh-copy-id -i /home/deploy/.ssh/id_rsa.pub root@test.example.com
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(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost ~]$ ssh root@test.example.com # 测试免密登录
[root@localhost ~]# exit # 测试成功，退出测试主机，返回ansible主机
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost ~]$
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(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ansible-playbook -i inventory/testenv ./deploy.yml
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(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ansible-playbook -i inventory/testenv ./deploy.yml
PLAY [testservers]
TASK [Gathering Facts]
ok: [test.example.com]
TASK [testbox : Print server name and user to remote testbox]
changed: [test.example.com]
PLAY RECAP ***
test.example.com : ok=2 changed=1 unreachable=0 failed=0
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[root@localhost ~]# cat test.txt
Currently root is logining test.example.com
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- name: create a file #定义任务名称
file: ‘path=/root/foot.txt state=touch mode=0755 owner=foo group=foo’1
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`- name`用于定义任务名称为`create a file`，而后面的`file`用于声明任务语句调用的是file模块。`path=/root/foot.txt `表示我们需要在目标主机上创建`/root/foot.txt`文件的路径；`state=touch`定义我们需要创建一个文件；`mode=0755`表示我们需要给这个文件赋予0755权限；`owner=foo`表示该文件属主为foo用户，`group=foo`表示该文件文件属组为foo用户所在的foo组，这样就构成了一个file模块的ansible任务。
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**2、Copy模块**：用于实现ansible服务端到目标主机的文件传送，同样可以对目的地传送文件进行系统权限配置。 - name: copy a file #定义任务名称
copy: ‘remote_src=no src=roles/testbox/files/foo.sh dest=/root/foo.sh mode=0644 force=yes’1
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`- name`用于定义任务名称为`copy a file`，而后面的`copy`用于声明任务语句调用的是copy模块。`remote_src=no`用于声明将源ansible主机中的文件传输到目标主机当中；`src=roles/testbox/files/foo.sh`用于声明源文件为这个路径的文件；`dest=/root/foo.sh`用于声明源文件上传至目标主机的位置为`/root/foo.sh`；`mode=0644`表示我们需要给当前文件赋予0644权限；`force=yes`用于定义copy任务强制执行，这样就构成了一个copy模块的ansible任务。
***
**3、Stat模块**：用于获取远程主机中某文件的状态信息，并将信息保存在一个环境变量下供随后使用。 - name: check if foo.sh exists #检查这个文件是否存在在
stat: ‘path=/root/foo.sh’ #获取远程主机/root/foo.sh文件状态信息
register: script_stat1
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`- name`用于定义任务名称为`check if foo.sh exists`，检查这个文件是否存在在，而后面的`stat`用于声明任务语句调用的是stat模块。`path=/root/foo.sh`用于定义当前需要获取的文件路径为`/root/foo.sh`，`register: script_stat`表示将stat获取的文件信息传送给`script_stat`这个变量，从而实现从获取文件信息到给变量赋值这样一个任务操作，这样就构成了一个stat模块的ansible任务。
***
**4、Debug模块**：用于打印语句到ansible执行输出，通常与stat模块和where语句配合使用，确认文件状态，也可以调用参数进行语句输出。 - debug: msg=foo.sh exits # 定义输出内容
when: script_stat.exists # 调用条件语句when去调用之前的script_stat变量从而判断foo.sh是否存在1
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`- debug:msg`用于定义输出内容，而后面的`when:script_stat.exists`用于调用条件语句when去调用之前的`script_stat`变量从而判断foo.sh是否存在。两个部分合在一起用来判断如果foo.sh文件存在，就在ansible执行信息里打印一条`foo.sh exits`存在的语句，不存在则不打印，这样就构成了一个debug模块的ansible任务。
***
**5、command/shell模块**：用来执行Linux目标主机命令行，不过shell模块会调用Linux系统下的/bin/bash，因此可以使用系统环境变量、重定向变量符、及管道符等，但是command模块就不能使用这些shell的特定符号用法。command模块
- name: run the script
command: “sh /root/foo.sh”
shell模块
- name: run the script
shell: “echo ‘test’ >/root/test.txt” #可以使用重定向符（推荐）1
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shell模块可以使用重定向符，因此推荐大家使用shell模块，这样就构成了一个`command/shell`模块的ansible任务。
***
**6、template模块**：用于实现ansible服务端到目标主机的jinja2模板传送。 - name: write the nginx config file #编写一个nginx配置文件
template: src=roles/testbox/templates/nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf1
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`- name`用于定义任务名称为`write the nginx config file`（编写一个nginx配置文件），而后面的`template`用于声明任务语句调用的是template模块。`src=roles/testbox/templates/nginx.conf.j2`表示源ansible主机模板文件路径为`roles/testbox/templates/nginx.conf.j2`；`dest=/etc/nginx/nginx.conf `表示传送至目标主机路径且重命名为`/etc/nginx/nginx.conf`，注意这个nginx.conf定义的变量参数会调用playbooks server清单里的参数，生成最终的nginx.conf文件，这样就构成了一个`template`模块的ansible任务。
***
**7、packaging模块**：`packaging模块`是一个广义的模块集，用于调用目标主机系统下的包管理工具（yum/apt）进行软件安装。CentOSs/RedHat系统
- name: ensure nginx is at the latest version #确保nginx为最新版本
yum: pkg=nginx state=latest # yum声明调用的语句是yum模块
Debian/Ubuntu系统
- name: ensure nginx is at the latest version
apt: pkg=nginx state=latest # apt声明调用的语句是apt模块1
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也就是说可以调用Linux发行版的包管理工具，并根据定义的安装包名称进行配置安装，常用这个模块去安装不同Linux下的http安装包。常用在centos系统下安装`nginx.rpm`格式安装包，以及在Ubuntu系统下通过apt模块下安装`nginx.deb`格式的安装包。
`- name`用于定义任务名称为`ensure nginx is at the latest version`（确保nginx为最新版本），而后面的`yum`用于声明任务语句调用的是yum模块；`apt`用于声明任务语句调用的是apt模块。`pkg=nginx`表示要安装的为nginx安装包；`state=latest`表示设定安装的nginx为最新版本，这样就构成了一个`packaging`模块的ansible任务。
***
**8、service模块**：用于管理目标主机的INIT系统服务。通常会调用主机的`service `或者`systemctl`用于管理系统服务资源的停止、启动和状态检查。 - name: start nginx service # 启动nginx服务
service: name=nginx state=started[root@localhost ~]# su - deploy #进入deploy虚拟环境1
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`- name`用于定义任务名称为`start nginx service`（启动nginx服务），而后面的`service`用于声明任务语句调用的是service模块。`name=nginx`表示定义调用的服务为nginx；`state=started`表示将nginx服务做一个启动操作，这样就构成了一个`service`模块的ansible任务。注意它必须在安装完nginx以后才能进行该模块操作。
***
接下来会通过前面介绍的8个常用模块，来编写一个完整的ansible playbook脚本文件，实现ansible playbook常用模块的应用。下面就是即将编写的脚本文件中的全部信息：
### 通过demo演示ansible playbook常用模块
首先需要打开ansible主机和模板主机，然后在ansible主机上依次执行下面的命令：
[deploy@localhost ~]$ source /home/deploy/.py3-a2.5-env/bin/activate #加载虚拟环境
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost ~]$ source /home/deploy/.py3-a2.5-env/ansible/hacking/env-setup -q # 在虚拟环境下加载ansible2.5版本
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost ~]$ ansible-playbook –version # 验证ansible-playbook命令是否有效ssh root@test.example.com # 此为待部署的目标主机1
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接着登上待部署的目标机器上，进行一些模块任务需要的预配置工作，保证后面在test playbook上添加的任务能够正常推送到我们的目标主机上。
[root@localhost ~]# useradd foo #添加foo用户
[root@localhost ~]# useradd deploy #添加deploy用户
[root@localhost ~]# mkdir /etc/nginx # 创建nginx配置目录
[root@localhost ~]# rpm -Uvh http://nginx.org/packages/centos/7/noarch/RPMS/nginx-release-centos-7-0.el7.ngx.noarch.rpm #安装nginx的yum源，保证后续可以使用ansible相应的模块在模板主机上安装nginx安装包
[root@localhost ~]# exit #退出待部署的目标主机
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(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ pwd #确保当前目录为/home/deploy/test_playbooks
(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ vi roles/testbox/tasks/main.yml #打开之前的main.yml主任务，我们在其后面新增一些模块任务
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name: create a file
file: ‘path=/root/foo.txt state=touch mode=0755 owner=foo group=foo’1
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然后在`/home/deploy/test_playbooks`目录下，执行下面的命令，从而部署执行我们的create a file任务：(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ansible-playbook -i inventory/testenv ./deploy.yml
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当结果显示为下面的情况时，表示任务已经执行完成：
其实你可以使用下面的命令进行验证（如出现下面的信息，则表示执行成功）：(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ssh root@test.example.com ls -al /root/foo.txt # 验证任务是否执行成功
rwxr-xr-x. 1 foo foo 0 4月 26 21:11 /root/foo.txt
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**一个复制文件的任务。**接下来演示复制文件，但是前提是你ansible主机上有文件才行，因此需要新建`/home/deploy/test_playbooks/roles/testbox/files/foo.sh`文件和目录，然后`foo.sh`文件中的代码为：echo “this is a test script”
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然后保存退出即可。接着使用下面的命令来打开之前的main.yml主任务：(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ vi roles/testbox/tasks/main.yml
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我们在其后面新增copy模块任务：name: copy a file
copy: ‘remote_src=no src=roles/testbox/files/foo.sh dest=/root/foo.sh mode=0644 force=yes’1
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保存退出即可，接着在`/home/deploy/test_playbooks`目录下，执行下面的命令，从而部署执行我们的copya file任务：(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ansible-playbook -i inventory/testenv ./deploy.yml
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当结果显示为下面的情况时，表示任务已经执行完成：
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**stat和debug模块演示。**接下来演示stat和debug模块的使用，在`roles/testbox/tasks/main.yml`主任务文件中添加以下代码：name: check if foo.sh exists
stat: ‘path=/root/foo.sh’
register: script_statdebug: msg=”foo.sh exists”
when: script_stat.stat.exists1
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保存退出即可，接着在`/home/deploy/test_playbooks`目录下，执行下面的命令，从而部署执行我们的stat和debug模块任务：(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ansible-playbook -i inventory/testenv ./deploy.yml
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当结果显示为下面的情况时，表示任务已经执行完成：
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**command/shell模块演示。**接下来演示command/shell模块的使用，在`roles/testbox/tasks/main.yml`主任务文件中添加以下代码（二选一即可）：name: run the script
command: “sh /root/foo.sh”name: run the script
shell: “echo ‘test’ >/root/test.txt”1
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保存退出即可，接着在`/home/deploy/test_playbooks`目录下，执行下面的命令，从而部署执行我们的command/shell模块任务：(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ansible-playbook -i inventory/testenv ./deploy.yml
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当结果显示为下面的情况时，表示任务已经执行完成：
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**template模块演示。**接下来演示template模块的使用。首先需要在`inventory/testenv`文件内添加一些参数，便于后续使用：[testservers]
test.example.com
[testservers:vars]
server_name=test.example.com
user=root
output=/root/test.txt
port=80 # 端口号
user=deploy # 用户
worker_processes=4 # 进程数
max_open_file=65505 # 最大文件打开数量
root=/www # 设置根目录
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user ;
worker_processes ;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /var/run/nginx.pid;
events {
worker_connections ;
}
http {
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log /var/log/nginx/access.log main;
sendfile on;
#tcp_nopush on;
#keepalive_timeout 0;
keepalive_timeout 65;
#gzip on;
# Load config files from the /etc/nginx/conf.d directory
# The default server is in conf.d/default.conf
#include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
server {
listen {{ port }} default_server;
server_name {{ server_name }};
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
root {{ root }};
index index.html index.htm;
}
error_page 404 /404.html;
location = /404.html {
root /usr/share/nginx/html;
}
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root /usr/share/nginx/html;
}
}
}
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- name: write the nginx config file
template: src=roles/testbox/templates/nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf - name: ensure nginx is at the latest version
yum: pkg=nginx state=latest - name: start nginx service
service: name=nginx state=started(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ansible-playbook -i inventory/testenv ./deploy.yml1
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保存退出即可，接着在`/home/deploy/test_playbooks`目录下，执行下面的命令，从而部署执行我们的command/shell模块任务：(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ssh root@test.example.com cat /etc/nginx/nginx.conf # 验证任务是否执行成功1
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当结果显示为下面的情况时，表示任务已经执行完成：
其实你可以使用下面的命令进行验证：(.py3-a2.5-env) [deploy@localhost test_playbooks]$ ssh root@test.example.com ps -ef|grep nginx # 验证nginx是否启动成功1
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以及查看是否启动了nginx服务：1
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### 8个常用模块的任务模板
为了更好的查阅代码，这里附上待测试的常用模块任务，即前面你往`roles/testbox/tasks/main.yml`文件中添加的代码： - name: create a file
file: ‘path=/root/foo.txt state=touch mode=0755 owner=foo group=foo’ - name: copy a file
copy: ‘remote_src=no src=roles/testbox/files/foo.sh dest=/root/foo.sh mode=0644 force=yes’ - name: check if foo.sh exists
stat: ‘path=/root/foo.sh’
register: script_stat - debug: msg=”foo.sh exists”
when: script_stat.stat.exists - name: run the script
command: “sh /root/foo.sh” - name: run the script
shell: “echo ‘test’ >/root/test.txt” - name: write the nginx config file
template: src=roles/testbox/templates/nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf - name: ensure nginx is at the latest version
yum: pkg=nginx state=latest - name: ensure nginx is at the latest version
apt: pkg=nginx state=latest - name: start nginx service
service: name=nginx state=started
```
