如何使用 Ansible 变量和事实？

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Ansible 是一款广泛使用的开源工具，可帮助自动化软件配置、配置管理和应用程序部署。其强大的功能之一是能够使用变量和事实，这可以简化您的剧本和任务，并允许您设计更动态、灵活和可重用的自动化脚本。

在本文中，我们将深入探讨如何使用 Ansible 变量和事实，并展示几个示例及其相应的输出。

了解 Ansible 变量

Ansible 中的变量允许存储和操作值，这些值可以在多个任务甚至不同的剧本中使用。变量可以在多个位置定义，其作用域主要由其定义位置决定。

定义变量

在 Ansible 中定义变量有很多方法 -

在剧本中 - 以下是如何在剧本中定义变量的示例 -

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- hosts: webservers
   vars:
      http_port: 80
      max_clients: 200
   tasks:
- name: Ensure Apache is at the latest version
   yum:
      name: httpd
      state: latest

在这个剧本中，变量 http_port 和 max_clients 被定义，并且可以在此剧本中的任何任务中使用。

在清单文件中 - 变量也可以在清单文件中定义 -

[webservers]
server1 ansible_host=192.168.1.10 http_port=80 max_clients=200

在此清单文件中，http_port 和 max_clients 为 server1 定义。

使用变量

您可以在任务或模板中使用这些变量，方法是用双花括号括起来。以下是一个示例 -

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- hosts: webservers
   vars:
      http_port: 80
      max_clients: 200
   tasks:
- name: Ensure Apache is configured with vars
   template:
      src: /etc/httpd/conf/httpd.conf.j2
      dest: /etc/httpd/conf/httpd.conf

在模板文件中，您将这样引用这些变量 -

Listen {{ http_port }}
MaxClients {{ max_clients }}

了解 Ansible 事实

Ansible 事实是从目标系统获取的信息片段，例如网络接口、操作系统详细信息、IP 地址等。这些事实存储在变量中，可以在剧本中使用。

Ansible 使用名为 setup 的模块来收集事实。如果您想查看 Ansible 收集到的关于某个系统的事实，请运行以下命令 -

ansible −m setup hostname

将 hostname 替换为您要定位的主机的名称或 IP。输出将是一个 JSON 文档，其中列出了为该主机收集的所有事实。

以下是如何在任务中使用事实的示例 -

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- hosts: webservers
  tasks:
  - name: Display OS family
    debug:
      msg: "The operating system family is {{ ansible_os_family }}"

在此示例中，ansible_os_family 是一个提供目标系统操作系统系列的事实。

组织变量

随着您 Ansible 使用规模的扩大，您可能会发现自己正在处理大量变量。在这种情况下，建议您在专用文件甚至目录中管理变量。

在单独的变量文件中 - 您可以在单独的文件中定义变量，然后像这样将这些文件包含在您的剧本中

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- hosts: webservers
  vars_files:
    - vars/apache.yml
  tasks:
  - name: Ensure Apache is at the latest version
    yum:
      name: httpd
      state: latest

在 vars/apache.yml 中，您可以这样定义变量 -

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http_port: 80
max_clients: 200

在目录中 - 对于更大的项目，尤其是在组织方面，您可以将变量存储在目录结构中。

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- hosts: webservers
  vars_files:
    - vars/apache.yml
    - vars/directory/extra_vars.yml
  tasks:
  - name: Ensure Apache is at the latest version
    yum:
      name: httpd
      state: latest

在 vars/directory/extra_vars.yml 中，您可以定义其他变量。

高级变量用法：事实缓存

Ansible 的强大功能之一是能够缓存事实。当您使用大型清单或希望在多个剧本中使用收集的事实而无需每次都重新收集时，这尤其有用。

要启用事实缓存，您需要在 ansible.cfg 文件中设置以下参数 -

[defaults]
gathering = smart
fact_caching = jsonfile
fact_caching_connection = /tmp/ansible_facts
fact_caching_timeout = 7200

通过此配置，Ansible 将在 /tmp/ansible_facts 目录中缓存收集的事实，并且不会在 7200 秒（2 小时）内重新收集它们。

此示例演示了如何访问缓存的事实 -

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- hosts: webservers
  tasks:
  - name: Display cached OS family
    debug:
      msg: "The cached operating system family is {{ ansible_os_family }}"

在此剧本中，ansible_os_family 将使用缓存中的值（如果可用且不超过 2 小时）。

变量优先级

在 Ansible 中，有许多方法可以设置变量，并且了解评估变量的顺序至关重要。此顺序称为变量优先级，允许您控制变量的最终值。

以下是从最低到最高的简化优先级顺序 -

• 角色默认值

• 清单文件或脚本组变量

• 清单 group_vars/all

• 剧本 group_vars/all

• 清单 group_vars/*

• 剧本 group_vars/*

• 清单文件或脚本主机变量

• 清单 host_vars/*

• 剧本 host_vars/*

• 主机事实/缓存的 set_facts

• 剧本变量

• 剧本 vars_prompt

• 剧本 vars_files

• 角色变量（在 role/vars/main.yml 中定义）

• 块变量（仅适用于块中的任务）

• 任务变量（仅适用于任务）

• 额外变量（始终优先）

变量类型

除了标准变量之外，Ansible 还提供了几种特殊的变量类型，这些类型非常有用。这些包括 -

列表变量 - 此类型允许您创建值列表（数组）。

fruits:
  - Apple
  - Banana
  - Orange

字典变量 - 此类型能够存储更复杂的数据结构。

user:
  name: John Doe
  job: Developer

布尔变量 - 用于存储 True/False 值。

debug_mode: True

访问复杂变量

对于列表和字典变量，您可以通过其索引或键访问各个元素。例如 -

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- hosts: localhost
  gather_facts: no
  vars:
    fruits:
      - Apple
      - Banana
      - Orange
    user:
      name: John Doe
      job: Developer
  tasks:
    - debug:
        msg: "The first fruit in the list is {{ fruits[0] }}"
    - debug:
        msg: "The user's job is {{ user['job'] }}"

上述剧本将输出 -

PLAY [localhost] 
***************************************************************

TASK [debug] 
*******************************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "The first fruit in the list is Apple"
}

TASK [debug] 
*******************************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "The user's job is Developer"
}

PLAY RECAP 
*********************************************************************
localhost                  : ok=2    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

使用过滤器与变量

Ansible 中的过滤器可以操作变量。它们与 | 字符一起使用。例如，'default' 过滤器可用于在未定义变量时为其分配默认值 -

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- hosts: localhost
  gather_facts: no
  vars:
    var1: "Hello"
  tasks:
    - debug:
        msg: "{{ var1 | default('Hi') }}"
    - debug:
        msg: "{{ var2 | default('Hi') }}"

上述剧本将输出 -

PLAY [localhost] 
***************************************************************

TASK [debug] 
*******************************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "Hello"
}

TASK [debug] 
*******************************************************************
ok: [localhost] => {
    "msg": "Hi"
}

PLAY RECAP 
*********************************************************************
localhost                  : ok=2    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

在第一个 debug 任务中，var1 已定义，因此 default 过滤器不会更改其值。在第二个任务中，var2 未定义，因此 default 过滤器将其分配值为 'Hi'。

了解如何在 Ansible 中利用变量和事实是编写高效、可重用自动化脚本的关键。始终保持学习和探索这些概念，以充分利用 Ansible。

结论

Ansible 变量和事实如果使用得当，可以通过使您的任务更具动态性、减少重复以及实现更有效的资源利用来极大地增强您的自动化工作流程。从定义和使用基本变量到采用事实缓存等高级策略，可能性多种多样。

通过了解这些概念，您可以编写更灵活、高效和强大的 Ansible 剧本。与往常一样，请务必查阅 Ansible 官方文档以获取最准确和最新的信息。