【王老师说运维】分享python自动化运维开发实战项目

652 05-12

前言：

高级运维开发工程师在线评测：http://www.gtalent.cn/exam/interview/nsYteJ5wFfWkMdb2

初中级Linux运维工程师在线评测：http://www.gtalent.cn/exam/interview/eUrdXoILlsGnh6At

【王老师说运维】：运维之linux基础入门实战(http://www.codeforest.cn/course/443)

从宏观环境来看互联网用户正在飞速发展，在我国互联网的普及率已接近了60%；

互联网用户的上涨势必会对网站的规模和性能带来更大的要求，所以就需要1个庞大的系统支撑起海量用户的并发访问；

对于运维人员来说我们需要以一种更加自动化的方式加速运维效率应对突发流量，以及更加可靠的技术手段保障系统稳定运行；

2大核心功能：

资产自动化扫描、发现 (CMDB)

Ansible自动化任务执行 (批量执行任务)

一、整体功能设计

资产自动化扫描发现

使用Python程序扫描、发现企业内部的所有资产（实体机+虚拟机【KVM+ESX+Docker】+网络设备+其他），当资产信息变更（设备升级、资产下线）自动发现并完成数据库资产变更记录；

Ansible自动化任务执行

基于Ansible的ad-hoc和playbook方式实现批量主机任务执行；

二、扫描出网络中存活的主机

想要做CMDB就需要知道您所在公司到底有多少资产？都有那些统计方式呢？

0.人工录入

服务器变更人工干涉维护；

1.程序自动发现

使用nmap网络扫描工具，扫描公司内网每个网络中存活的主机列表。

三、硬件/系统信息获取

通过paramiko登录主机列中服务器，调用shell命令，通过awk、send截取指定内容；

1.获取主机名

 hostname

2.获取mac地址

Linux系统:

cat /sys/class/net/[^vtlsb]*/address

EXSI:

esxcfg-vmknic -l|awk '{print $8}' | grep ':'

通用型

cat /sys/class/net/[^vtlsb]*/address || esxcfg-vmknic -l|awk '{print $8}' | grep ':'

3.系统版本

 cat /etc/issue  || cat /etc/reahat-release

4.服务机型

dmidecode -s system-product-name  PS:安装 yum -y install dmidecode

5.SN（服务器唯一标识）

dmidecode -s system-serial-number

以上信息都可以基于paramiko远程执行命令返回信息结果(不包含 docker和网络设备)；

6.获取网络设备、docker容器的信息

6.1 获取网络设备的硬件信息

对于网络设备管理人员我们除了使用ssh协议（TCP/22）之外还要使用Telnet协议（TCP/23）

如果想要获取网络设备的信息可以通过 snmap（简单网络管理协议）

使用python snmap模块作为客户端去连接网络设备并获取网络设备信息；

pip install pysnmp

from pysnmp.entity.rfc3413.oneliner import cmdgen
cg=cmdgen.CommandGenerator()
ret=cg.getCmd(cmdgen.CommunityData('snmpt','public',0), #,安全my-agent、社区名public、snmp协议版本,之间用逗号隔开, snmp协议版本：0代表 2C 1
        cmdgen.UdpTransportTarget(('172.17.10.112',161 )),'.1.3.6.1.2.1.1.1.0')     #ip 端口 OID，一个OID对应一种设备（比如网卡、磁盘等，在不同机器上同种设备的OID是一样的）

# print(ret)
'''
(None, 0, 0, 错误信息
[执行结果]
'''
print( ret[-1])

for i in  ret[-1]:
    print(i)

使用pysnmp模块获取网络设备信息

注意：

OID：1个OID对应 1种服务器硬件信息（比如网卡、磁盘等，在不同机器上同种设备的OID是一样的），不同厂商网络设备的OID可见官网；

6.2获取docker容器的信息

安装docker容器

shell获取docker容器（端口、容器ID、镜像ID）。

[root@localhost zhanggen]# docker ps | awk -F '->'  '{print $1}' | grep -v 'CONTAINER' |awk 'BEGIN{FS~/s+/;}{print $NF " "$1" "$2;}' |sed  s/0.0.0.0:// 
5166 43958ff0fbaa 78a959232453
[root@localhost zhanggen]#

import paramiko,time
ssh = paramiko.SSHClient()
ssh._policy = paramiko.AutoAddPolicy()
ssh.connect(hostname='192.168.226.139',port=22, username='root',password='123.com')

docker_list_cmd="""docker ps | awk -F '->'  '{print $1}' | grep -v 'CONTAINER' |awk 'BEGIN{FS~/s+/;}{print $NF " "$1" "$2;}' |sed s/0.0.0.0://"""
stdin,stdout,stderr=ssh.exec_command(docker_list_cmd)
docker_info=stdout.read().decode('utf-8').split('\n')[:-1]
for row in docker_info:
    docker_info_dict = {}
    docker_info_dict['dcoker_port']=row.split(' ')[0]
    docker_info_dict['docker_container_id'] = row.split(' ')[1]
    docker_info_dict['dcoker_image_id'] = row.split(' ')[2]
    print(docker_info_dict)


# {'dcoker_port': '5188', 'docker_container_id': 'd69a0f80a4d2', 'dcoker_image_id': '78a959232'}
# {'dcoker_port': '5166', 'docker_container_id': '43958ff0fbaa', 'dcoker_image_id': '78a959232453'}

python获取docker信息

6.2 登录宿主机获取宿主机kvm虚拟机信息

cat /sys/class/net/vnet*/address  #查看到所有虚拟机的网卡mac地址

6.3.ESXI物理机的扫描

pyVmomi模块

三、Ansible模块执行自动化任务

Ansible包含众多子模块包含shell、定时任务、用户管理、MySQL直接连接管理；

pip intstall ansible  #安装Ansible

[root@cmdb ansible]# ansible --version 
ansible 2.6.3
  config file = /etc/ansible/ansible.cfg
  configured module search path = ['/usr/share/my_modules']
  ansible python module location = /usr/local/python3/lib/python3.6/site-packages/ansible
  executable location = /usr/bin/ansible
  python version = 3.6.1 (default, Mar 15 2018, 14:09:21) [GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-18)]
[root@cmdb ansible]#

1.Ansible的配置文件

/etc/ansible/ansible.cfg

1.0: 主配置文件

执行全局性、默认的配置文件例如：设置连接服务器的默认端口、用户、并发数据量

/etc/ansible/hosts

1.1:默认主机资产清单文件

配置Ansible 连接主机、端口、用户、密码

[root@cmdb tmp]# export ANSIBLE_CONFIG=/tmp/ansible.cfg
[root@cmdb tmp]# ansible --version
ansible 2.6.3
  config file = /tmp/ansible.cfg
  configured module search path = ['/usr/share/my_modules']
  ansible python module location = /usr/local/python3/lib/python3.6/site-packages/ansible
  executable location = /usr/bin/ansible
  python version = 3.6.1 (default, Mar 15 2018, 14:09:21) [GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-18)]
[root@cmdb tmp]# export ANSIBLE_CONFIG=/etc/ansible/ansible.cfg 
[root@cmdb tmp]# ansible --version
ansible 2.6.3
  config file = /etc/ansible/ansible.cfg

1.2:更改Ansible默认配置文件路径

PS:Ansible读取主配置文件的优先级

export ANSIBLE_CONFIG=声明的路径

./ansible.cfg：当前执行ansible命令所在路径 

~/ansible.cfg：用户家目录下寻找

/etc/ansible/ansible.cfg

1.4:hosts文件配置

hosts配置文件主要记录远程主机IP、ansible_sudo_user、ansible_sudo_pass

[Hytest] 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#主机组
10.150.29.163 ansible_sudo_pass='Best@123'  #使用ansible.cfg中默认的用户、密码 
10.150.29.155 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.154 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.162 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.157 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.156 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.160 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.161 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.164 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.158 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.159 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.165 ansible_sudo_pass='Best@123'
10.150.29.152 ansible_sudo_pass='Best@123'

2、Ansible常用命令

[root@cmdb ansible]# ansible --version #查看Ansible相关信息

ansible 2.6.3
config file = /etc/ansible/ansible.cfg
configured module search path = ['/usr/share/my_modules']
ansible python module location = /usr/local/python3/lib/python3.6/site-packages/ansible
executable location = /usr/bin/ansible
python version = 3.6.1 (default, Mar 15 2018, 14:09:21) [GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-18)]

[root@cmdb ansible]# ansible all --list-hosts    　　　　#列出所有可以远程登录的远程主机（不区分主机组）

[root@cmdb ansible]# ansible Hytest --list-hosts 　　　　#列出某个主机组的主机

ansible all -a 'ls'                                     #批量执行命令

3:Ansible的ad-hoc模式

[root@cmdb ~]# ansible Hytest -a 'ls'   　　　　　　　　　　 #匹配组

[root@cmdb ~]# ansible 10.150.29.* -a 'ls'                #按IP做正则匹配

配置别名

[Hybris]
zhanggen ansible_shh_ip=10.150.25.199 ansible_sudo_pass='Hybris$BS^_199'

执行

[root@cmdb ansible]# ansible zhangg* -a 'ls'     　　　　　　#按别名匹配执行

4: ad-hoc模式常用的模块

查看 Ansible ad-hoc模式所支持的模块

[root@cmdb ansible]# ansible-doc -l

使用 -m 参数加载Ansible支持的模块

[root@cmdb /]# ansible 192.168.1.18 -m shell -a "echo $HOSTNAME"  #加载 shell模块

[root@cmdb ~]# ansible test -m copy -a "src=/tmp/zhanggen.txt dest=/tmp/" -f 1 -l 192.168.1.18

-f 开启1个进程 -l 从test机组中筛选主机
192.168.1.18 | SUCCESS => {
    "changed": false,
    "checksum": "3ee88a74d3722b336a69c428d226f731435c71ba",
    "dest": "/tmp/zhanggen.txt",
    "gid": 0,
    "group": "root",
    "mode": "0644",
    "owner": "root",
    "path": "/tmp/zhanggen.txt",
    "size": 7,
    "state": "file",
    "uid": 0
}
[root@cmdb ~]#

setup模块批量获取系统信息

[root@cmdb ~]# ansible test -m setup  -f 1 -l 192.168.1.18

-a "filter=ansible_distribution" 添加过滤器

[root@cmdb ~]# ansible test -m setup -a "filter=ansible_distribution" -f 1 -l 192.168.1.18192.168.1.18 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "ansible_distribution": "RedHat"
    },
    "changed": false
}
[root@cmdb ~]#

yum模块批量安装应用

[root@cmdb ~]# ansible test -m yum -a "name=nginx state=present" -f 1 -l 192.168.1.18 
 #state=present  如果已经安装nginx则不会再进行安装更新         
 #state=latest   比对安装最新的版本
 #state=removed   yum remove

service模块批量启、停服务

[root@cmdb ~]# ansible test -m service -a "name=mysql state=restarted" -f 1 -l 192.168.1.18192.168.1.18 | SUCCESS => {
    "changed": true,
    "name": "mysql",
    "state": "started"
}

git模块批量下载代码

如果你开发了CMDB汇报客户端，如何让1000台主机安装上它呢？This is a way.

[root@cmdb ~]# ansible test -m git -a "repo=https://github.com/zhanggen3714/zhanggen_audit.git dest=/zhanggen/ version=First" -f 1 -l 192.168.1.18

5：playbook模式

什么是Ansible的playbook模式？

playbook就是剧本的意思

play：定义主机的角色

task：定义的是具体执行的任务

playbook：1个playbook可以包含N个play，1个play包含N个task。

A.基本使用

ansible-playbook playbook.yml [options]

生成剧本.yml配置文件

---
- hosts : 192.168.1.18
  remote_user : root
  vars :
      touch_file : zhanggen.txt
  tasks:
      - name : touch file
        shell : "touch /tmp/{{touch_file}}"

查看该剧本中可执行的主机

[root@cmdb ansible]# ansible-playbook -i hosts --list-hosts f1.yml 
playbook: f1.yml
  play #1 (192.168.1.18): 192.168.1.18    TAGS: []
    pattern: ['192.168.1.18']
    hosts (1):
      192.168.1.18

执行剧本

[root@cmdb ansible]# ansible-playbook -i hosts f1.yml  #-i 指定主机清单的路径  剧本配置文件.yml

6、playbook的使用

语法

yaml文件以 “---”作为文档的开始的标志；

区分大小写；

使用空白符缩进表示层级关系（只能使用空格不能是table键），可以是空格个数不限可以是4个空格可以是1个；

yaml支持的数据类型

字典: {name:zhanggen }

列表:-Apple -Orange -Strawberry -Mango

数字、布尔、字符串

yaml格式转成json格式

Playbook剧本中变量的定义方式

A.在剧本中引用

myname:zhanggen name:"{{ myname }}"

B.extra-vars执行参数赋值给剧中指定变量

每次都把变量定义在文件里面这也太费劲了，于是--extra参数出现了；

[root@cmdb ansible]# ansible-playbook -i hosts f1.yml --extra-vars "touch_file=aaa"

C.通过在资产清单文件（hosts）中定义变量

[test]
192.168.1.18
10.150.22.211

[test:vars]
touch_file=whatdidIsay

/etc/ansibl/hosts

D.regist关机键字获取1个指定命令的输出结果到 1个自定义变量中

---
- hosts : 192.168.1.18
  remote_user : root
  vars :
      touch_file : zhanggen.txt
  tasks:
      - name : get_current_time
        command : date
        register: current_time #把 date命令的输出结果 声明为变量current_time
      - name : touch file
        shell: "echo {{current_time.stdout}}>/tmp/{{touch_file}}" #把current_time 输出到 文件中！

playbook中的条件判断、循环语句

playbook不仅支持变量的声明、还支持条件判断和循环语句

when条件判断

---
- hosts : 192.168.1.18
  remote_user : root
  tasks:
  - name : "touch_file"
    command : "touch /tmp/this_is_{{ansible_distribution}}_system"
    when : (ansible_distribution == "RedHat" and 1 == 1) or (ansible_distribution == "CentOS" and 1 == 1)

循环语句

with_items循环列表

---
- hosts : 192.168.1.18
  remote_user : root
  tasks:
  - name : add_server_user
    user : name={{ item.name }} state=present groups={{ item.groups }} #加载user模块添加2个用户：test_user01--->whee组 test_user02--->root组
    with_items:
      - { name: 'test_user01', groups: 'wheel'}        #循环列表
      - { name: 'test_user02', groups: 'root'}

with_dict 循环字典

---
- hosts : 192.168.1.18
  remote_user : root
  tasks:
  - name : add_server_user
    user : name={{ item.key }} state=present groups={{ item.value }}  #key value
    with_dict:                                                     
      {'test_user01':'wheel','test_user02':'root'}

with_fileglob 循环目录下的文件

---
- hosts : 192.168.1.18
  remote_user : root
  tasks:
    - file : dest=/tmp/ state=directory    #加载文件模块
    - copy : src={{item}} dest=/tmp/ owner=root mode=600  #设置源文件路径 目标主机文件路径 属组 权限
      with_fileglob:                       #设置循环的路径
        - /tmp/*

[root@cmdb ansible]# ansible-playbook f1.yml 
[DEPRECATION WARNING]: DEFAULT_SUDO_USER option, In favor of Ansible Become, which is a generic framework. See become_user. , use 
become instead. This feature will be removed in version 2.8. Deprecation warnings can be disabled by setting 
deprecation_warnings=False in ansible.cfg.

执行过程

循环+判断混合

---
- hosts : 192.168.1.18
  remote_user : root
  tasks:
    - debug: msg="{{item.key}}" 　　　　#debug模式打印
      with_dict: { "zhanggen":{'math':25,'chinese':27},'Martin':{'englist':80,'chinese':90} }
      when : item.value.chinese >=60  #判断

[root@cmdb ansible]# ansible-playbook f1.yml 

PLAY [192.168.1.18] ***************************************************************************************************************

TASK [Gathering Facts] ************************************************************************************************************
ok: [192.168.1.18]

TASK [debug] **********************************************************************************************************************
skipping: [192.168.1.18] => (item={'key': 'zhanggen', 'value': {'math': 25, 'chinese': 27}}) 
ok: [192.168.1.18] => (item={'key': 'Martin', 'value': {'englist': 80, 'chinese': 90}}) => {
    "msg": "Martin"
}

PLAY RECAP ************************************************************************************************************************
192.168.1.18               : ok=2    changed=0    unreachable=0    failed=0   

[root@cmdb ansible]#

执行结果

ignore_errors异常处理

---
- hosts : 192.168.1.18
  remote_user : root
  tasks:
    - name: ignore false
      command: /bin/false
      ignore_errors : yes #处理异常错误
    - name: touch a file
      file: path=/tmp/test06 state=touch mode=0700 owner=root group=root

执行结果

[root@cmdb ansible]# ansible-playbook f1.yml 

PLAY [192.168.1.18] *******************************************************************************************************

failed_when 根据条件判断主动抛出异常

---
- hosts: 192.168.1.18
  remote_user: root
  tasks:
    - name: get_process
      shell: ps -ef|wc -l
      register: process_count
    #- debug: msg="{{process_count.stdout}}"   
      failed_when: process_count.stdout|int > 3     #进程数据量大于 3 抛出异常，小于三 往下进行
    - name: touch_a_file
      file: path=/tmp/test06 state=touch mode=0700 owner=root group=root

标签： python 运维开发