配置即代碼：Ansible 入門
之前負責產品研發時，常常需要因應客戶需求，更新終端裝置上的應用程式。因為終端裝置在廠區可能一次就是幾十幾百台，如果用手動更新大概當天就不用做事了。Ansible 這類組態管理(Configuration Management)軟體就是為此而生。相對於同類軟體，Ansible 的系統需求單純，只要 Client 端有安裝 Python 即可，很適合資源受限的嵌入式系統。
這篇會用 Ansible 來模擬簡單的 Python 應用程式更新，看看它如何處理 Deployment 的問題。
Install Ansible and Setup Environment
首先在 Server 端安裝 Ansible，如果你使用的是 Ubuntu 的話，只需要執行
sudo apt-get install ansible同時，使用一台 Raspberry Pi Model B 來當成終端裝置，沒有 RPi 也可以用 VirtualBox + Vagrant 搭建虛擬機來使用。
因為 Ansible 是使用 SSH 進行遠端操作，記得要打開 RPi 上的 SSH
sudo raspi-config
選擇 Interfacing Options 後，打開 P2 SSH。
最後要記得確認 RPi 上有 Python
python3 --versionSetup Host Information
我們必須告訴 Ansible 要連接的主機是哪些，相關資訊是什麼，這些 Client 端的裝置，在 Ansible 術語中稱為 Inventory。先假設工作目錄為 playbook，則先在該目錄下新增一個 hosts，來描述終端裝置
playbook/
hosts *# inventory file for production servers*該檔案內容為
pi ansible_host=192.168.5.10 ansible_user=pi由內容可以知道，該裝置名稱是 pi，IP 是 192.168.5.10，而用來登入的使用者名稱為 pi。
接著可以執行 Ansible 的測試命令 ping，當裝置收到後，會回應 pong，表示兩者間通訊正常
# -i is inventory
# -m is command module
ken@ken-Lenovo-ideapad-330-15ICH:~/git/ansible/raspberry/playbooks$ ansible pi -i hosts -m ping
pi | SUCCESS => {
"changed": false,
"ping": "pong"
}Setup Ansible Config File
因為每台裝置需要寫 hosts 來對應會很麻煩，如果裝置有共通欄位，例如 RPi 的 remote_user 都是 pi，能不能使用共同文件來設定？Ansible 的 config 檔就是為了滿足這個需求。我們在工作目錄下加入 config
playbook/
hosts *# inventory file for production servers
ansible.cfg *# ansible config file*
檔案內容如下
[defaults]
inventory = hosts
remote_user = pi
host_key_checking = False將預設的 inventory 指向 hosts，預設的 user 設為 pi，如此一來，inventory file 中就無需描述多餘資訊，hosts 可以改成
pi ansible_host=192.168.5.10因為 config 檔中已經指定 inventory 為 hosts，之後執行 Ansible 時就不用指定 -i 了。這次使用另外一個 Ansible 的命令來看 uptime 的時間
ken@ken-Lenovo-ideapad-330-15ICH:~/git/ansible/raspberry/playbooks$ ansible pi -m command -a uptime
pi | SUCCESS | rc=0 >>
16:28:46 up 2:48, 4 users, load average: 0.08, 0.05, 0.01如上，可以看到 RPi 從啟動到下指令，中間經過 2:48。
Write a Playbook
在前面的步驟中，我們透過 Ansible 對遠端裝置進行單次指令，但如果組態設定或部署需要一次進行多次指令的話，我們可以怎麼做？Ansible 有個工具稱為 playbook，類似劇本，只要 user 依照 yaml 格式編寫好，Ansible 就會根據 playbook 來執行指令。
為了使用 playbook，在工作目錄中加入 playbook 的檔案
playbook/
hosts *# inventory file for production servers
ansible.cfg *# ansible config file
pi-update.yml *# ansible playbook*
內容如下
- name: Update python script
hosts: end-devices
become: True
tasks:
- name: copy python file
copy: src=files/hello.py dest=/home/pi/ansible/hello.py mode=0644
- name: run python file
command: python3 /home/pi/ansible/hello.py在這個 playbook 中，執行對象是 end-devices 這個 inventory 群組。這個 playbook 存在兩個 task，第一個用來將 hello.py 這支 python 的 copy 到終端裝置；第二個用來執行終端裝置上的 python 程式。
可以看到，inventory 由原先的 hosts 改為 end-devices，這是因為 inventory 可能是由多台機器組成的群組，因此我們改寫原先的 inventory file，將它變成
[end-devices]
pi ansible_host=192.168.5.10在開頭加入群組名稱。
接著，在工作目錄創建要複製過去的檔案
playbook/
hosts *# inventory file for production servers
ansible.cfg *# ansible config file
pi-update.yml *# ansible playbook
files/ *# files
hello.py
hello.py 是個 python 的程式碼，用來印出 “Hello, world”
print("Hello, world")相關準備完成了，來看看執行的結果。執行 playbook 需要使用 ansible-playbook 這個命令
ken@ken-Lenovo-ideapad-330-15ICH:~/git/ansible/raspberry/playbooks$ ansible-playbook pi-update.yml
PLAY [Update python script] ********************************************************************
TASK [Gathering Facts] ********************************************************************
ok: [pi]
TASK [copy python file] ********************************************************************
changed: [pi]
TASK [run python file] ********************************************************************
changed: [pi]
PLAY RECAP ********************************************************************
pi : ok=3 changed=2 unreachable=0 failed=0Ansible 會先收集裝置上的資訊，然後依照 playbook 來執行 task，changed 表示裝置被實際變動，由結果可看到 Ansible 將 hello.py 複製到 RPi 上，並且執行 python script。
Add Debug Information
但是 hello.py 有印出 “Hello, world”，為什麼在執行結果沒看到呢？這是因為印出的資訊是在 RPi 上，如果要將輸出結果顯示到 Ansible 的結果中，可以修改 playbook 如下
- name: Update python script
hosts: end-devices
become: True
tasks:
- name: copy python file
copy: src=files/hello.py dest=/home/pi/ansible/hello.py mode=0644
- name: run python file
command: python3 /home/pi/ansible/hello.py
register: hello
- debug: var=hello將 task 的結果用 register 註冊為 variable，再使用 debug 印出，方便除錯。
好的，再執行一次 ansible-playbook
ken@ken-Lenovo-ideapad-330-15ICH:~/git/ansible/raspberry/playbooks$ ansible-playbook pi-update.yml
PLAY [Update python script] ********************************************************************
TASK [Gathering Facts] ********************************************************************
ok: [pi]
TASK [copy python file] ********************************************************************
ok: [pi]
TASK [run python file] ********************************************************************
changed: [pi]
TASK [debug] ********************************************************************
ok: [pi] => {
"hello": {
"changed": true,
"cmd": [
"python3",
"/home/pi/ansible/hello.py"
],
"delta": "0:00:00.779588",
"end": "2019-11-25 20:06:11.911999",
"failed": false,
"rc": 0,
"start": "2019-11-25 20:06:11.132411",
"stderr": "",
"stderr_lines": [],
"stdout": "Hello, world",
"stdout_lines": [
"Hello, world"
]
}
}
PLAY RECAP ********************************************************************
pi : ok=4 changed=1 unreachable=0 failed=0這次就可以看到 stdout 結果是 “Hello, world”，同時因為 hello.py 已經複製過了，第一個 task 狀態改為 ok，而非 changed。
小結
初次上路，好在沒有翻車。Ansible 相對 expect 這類響應式腳本複雜不少，但需要的 cost 真的很低，只需要 python 就可以運行。優點是 framework 架構完整，修改性跟移植性高，當專案成長到一定規模，expect 維護起來很麻煩時，就可以考慮用 Ansible 來補充。
