Ansible最佳实践之Playbook高级循环任务如何操作

傍晚时分,你坐在屋檐下,看着天慢慢地黑下去,心里寂寞而凄凉,感到自己的生命被剥夺了。当时我是个年轻人,但我害怕这样生活下去,衰老下去。在我看来,这是比死亡更可怕的事。——–王小波

写在前面


  • 今天和小伙伴分享一些ansible剧本中数据迭代的笔记
  • 博文内容比较简单
  • 主要介绍的常见的迭代对比
  • 使用过滤器和查找插件在复杂数据结构上实施迭代循环
  • 食用方式:了解Ansible基础语法
  • 理解不足小伙伴帮忙指正

傍晚时分,你坐在屋檐下,看着天慢慢地黑下去,心里寂寞而凄凉,感到自己的生命被剥夺了。当时我是个年轻人,但我害怕这样生活下去,衰老下去。在我看来,这是比死亡更可怕的事。——–王小波


循环和查找插件

Ansible 在 2.5 中引入了loop关键字。以前任务迭代通过使用with_开头并以查找的名称结尾的关键字的方法。与 loop 等效的是 with_list,设计用于在简单的扁平列表中进行迭代,对于简单的列表来讲,loop 是最佳语法。

以下三种语法具有相同的结果,其中第一个使用的loop是首选:

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$ cat loop_demo.yaml
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- name: loop Play
hosts: servera
gather_facts: no
vars:
- mylist:
- li
- rui
- long
tasks:
- name: using loop
debug: msg={{ item }}
loop: "{{ mylist }}"
- name: using with_list
debug: msg={{ item }}
with_list: "{{ mylist }}"
- name: using lookup plugin
debug: msg={{ item }}
loop: "{{ lookup('list',mylist) }}"
$

运行剧本是一样的效果,这里第三种方式通过,lookup插件的的方式实现的,lookup 插件是 Jinja2 模板引擎的 Ansible 扩展。通过插件使 Ansible 能够使用外部来源的数据,我们这里使用lookup来将一个数据转化为list

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$ ansible-playbook  loop_demo.yaml

PLAY [loop Play] *********************************************************************************************

TASK [using loop] ********************************************************************************************
ok: [servera] => (item=li) => {
"msg": "li"
}
ok: [servera] => (item=rui) => {
"msg": "rui"
}
ok: [servera] => (item=long) => {
"msg": "long"
}

TASK [using with_list] ***************************************************************************************
ok: [servera] => (item=li) => {
"msg": "li"
}
ok: [servera] => (item=rui) => {
"msg": "rui"
}
ok: [servera] => (item=long) => {
"msg": "long"
}

TASK [using lookup plugin] ***********************************************************************************
ok: [servera] => (item=li) => {
"msg": "li"
}
ok: [servera] => (item=rui) => {
"msg": "rui"
}
ok: [servera] => (item=long) => {
"msg": "long"
}

PLAY RECAP ***************************************************************************************************
servera : ok=3 changed=0 unreachable=0 failed=0 skipped=0 rescued=0 ignored=0

$

使用 loop 关键字替代 with_* 样式的循环具有以下优点:

  • 无需记住或查找 with_* 样式关键字来满足当前迭代场景。
  • 专注于学习 Ansible 中提供的插件和过滤器,适用性比单纯的迭代更广泛。
  • 可以通过ansible-doc -t lookup命令访问查找插件文档,结合插件文档实现复杂遍历

使用loop关键字和dict插件替换”with_dict”关键字

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- hosts: testB
remote_user: root
gather_facts: no
vars:
users:
alice: female
bob: male
tasks:
- debug:
msg: "{{item.key}} is {{item.value}}"
loop: "{{ lookup('dict',users) }}"

在2.6版本的官网手册中,官方开始推荐使用 loop加filter 的方式来替代”loop加lookup”的方式,

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- hosts: testB
remote_user: root
gather_facts: no
vars:
users:
alice: female
bob: male
tasks:
- debug:
msg: "{{item.key}} is {{item.value}}"
loop: "{{ users | dict2items }}"

loop 方式还提供了 loop_control属性

可以用于控制循环的行为,添加索引之类,比如,使用loop_control的index_var选项,就能在遍历列表时,将元素对应的索引写入到指定的变量中,除了index_var选项,loop_control还有一些其他的选项可用,此处我们就来总结一下这些选项。

pause选项能够让我们设置每次循环之后的暂停时间,以秒为单位,换句话说就是设置每次循环之间的间隔时间,示例如下

迭代场景示例

在列表的列表上迭代

对于需要多级迭代的嵌套数据,使用传统的循环方式,往往获取不到子数据,即不能实现数据的扁平化处理。

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- name: loop Play
hosts: servera
gather_facts: no
vars:
- mylist:
- ['l','i']
- rui
- long
tasks:
- name: using loop
debug: msg={{ item }}
loop: "{{ mylist }}"
- name: using with_list
debug: msg={{ item }}
with_list: "{{ mylist }}"
- name: using lookup plugin
debug: msg={{ item }}
loop: "{{ lookup('list',mylist) }}"

上面迭代的数据为一个嵌套的list,使用前面所讲的迭代方式不能对嵌套的子数组进行迭代。

三种不同方式的测试,都不能做的扁平化的迭代

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$ ansible-playbook  loop_demo.yaml

PLAY [loop Play] *********************************************************************************************

TASK [using loop] ********************************************************************************************
ok: [servera] => (item=['l', 'i']) => {
"msg": [
"l",
"i"
]
}
ok: [servera] => (item=rui) => {
"msg": "rui"
}
ok: [servera] => (item=long) => {
"msg": "long"
}

TASK [using with_list] ***************************************************************************************
ok: [servera] => (item=['l', 'i']) => {
"msg": [
"l",
"i"
]
}
ok: [servera] => (item=rui) => {
"msg": "rui"
}
ok: [servera] => (item=long) => {
"msg": "long"
}

TASK [using lookup plugin] ***********************************************************************************
ok: [servera] => (item=['l', 'i']) => {
"msg": [
"l",
"i"
]
}
ok: [servera] => (item=rui) => {
"msg": "rui"
}
ok: [servera] => (item=long) => {
"msg": "long"
}

PLAY RECAP ***************************************************************************************************
servera : ok=3 changed=0 unreachable=0 failed=0 skipped=0 rescued=0 ignored=0

这个时候,我们可以使用 with_items 关键字来迭代复杂的列表,实现列表数据的扁平化处理

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$ cat loop_demos.yaml
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- name: loop Play
hosts: servera
gather_facts: no
tasks:
- name: using with_list
debug:
msg: "{{ item }}"
with_items:
- [ 1,2,4 ]
- [ r,u ]
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$ ansible-playbook  loop_demos.yaml

PLAY [loop Play] *********************************************************************************************

TASK [using with_list] ***************************************************************************************
ok: [servera] => (item=1) => {
"msg": 1
}
ok: [servera] => (item=2) => {
"msg": 2
}
ok: [servera] => (item=4) => {
"msg": 4
}
ok: [servera] => (item=r) => {
"msg": "r"
}
ok: [servera] => (item=u) => {
"msg": "u"
}

PLAY RECAP ***************************************************************************************************
servera : ok=1 changed=0 unreachable=0 failed=0 skipped=0 rescued=0 ignored=0

获取序列

有时候希望在剧本里获取一些序列,可以通过 whit_sequence 关键字实现

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$ cat loop_demo_sq.yaml
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- name: liruilong demo
hosts: servera
gather_facts: n
tasks:
- name: test whit_sequence
debug: msg={{ item }}
with_sequence:
start=1
end=5
stride=1
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$ ansible-playbook  loop_demo_sq.yaml

PLAY [liruilong demo] ****************************************************************************************

TASK [test whit_sequence] ************************************************************************************
ok: [servera] => (item=1) => {
"msg": "1"
}
ok: [servera] => (item=2) => {
"msg": "2"
}
ok: [servera] => (item=3) => {
"msg": "3"
}
ok: [servera] => (item=4) => {
"msg": "4"
}
ok: [servera] => (item=5) => {
"msg": "5"
}

PLAY RECAP ***************************************************************************************************
servera : ok=1 changed=0 unreachable=0 failed=0 skipped=0 rescued=0 ignored=0

flatten 代替 with_items

若希望重构旧的剧本里的 with_items 任务以使用 loop 关键字,可使用 flatten 过滤器。

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$ cat loop_demos.yaml
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- name: loop Play
hosts: servera
gather_facts: no
tasks:
- name: using with_list
debug:
msg: "{{ item }}"
#with_items:
loop:
- [ 1,2,4,[3,4,5,[6]] ]
- [ r,u ]
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$ ansible-playbook loop_demos.yaml

PLAY [loop Play] *********************************************************************************************
TASK [using with_list] ***************************************************************************************
ok: [servera] => (item=[1, 2, 4, [3, 4, 5, [6]]]) => {
"msg": [
1,
2,
4,
[
3,
4,
5,
[
6
]
]
]
}
ok: [servera] => (item=['r', 'u']) => {
"msg": [
"r",
"u"
]
}

PLAY RECAP ***************************************************************************************************
servera : ok=1 changed=0 unreachable=0 failed=0 skipped=0 rescued=0 ignored=0
$
  • flatten 过滤器将以递归方式搜索嵌入式列表,并从发现的值创建一个列表。

  • flatten 过滤器接受 levels 参数,用于指定搜索嵌入式列表的整数的级别数,levels = 1 与 with_items 隐式进行的相同的一级扁平化。

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$ cat loop_demos.yaml
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- name: loop Play
hosts: servera
gather_facts: no
tasks:
- name: using with_list
debug:
msg: "{{ item }}"
loop: "{{ numList | flatten(levels=3) }}"
vars:
numList:
- [ 1,2,4,[3,4,5,[6]] ]
- [ r,u ]

$

执行测试

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$ ansible-playbook loop_demos.yaml

PLAY [loop Play] *********************************************************************************************

TASK [using with_list] ***************************************************************************************
ok: [servera] => (item=1) => {
"msg": 1
}
ok: [servera] => (item=2) => {
"msg": 2
}
ok: [servera] => (item=4) => {
"msg": 4
}
ok: [servera] => (item=3) => {
"msg": 3
}
ok: [servera] => (item=4) => {
"msg": 4
}
ok: [servera] => (item=5) => {
"msg": 5
}
ok: [servera] => (item=6) => {
"msg": 6
}
ok: [servera] => (item=r) => {
"msg": "r"
}
ok: [servera] => (item=u) => {
"msg": "u"
}

PLAY RECAP ***************************************************************************************************
servera : ok=1 changed=0 unreachable=0 failed=0 skipped=0 rescued=0 ignored=0


迭代嵌套列表

subelements 过滤器从 names 变量数据中创建一个新列表。列表中的每一项本身是一个两元素列表。

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$ cat  subelements.yaml
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- name: liruilong demo
hosts: servera
vars:
names:
- liruilong:
- key: li
- liruilong:
- key: rui
- liruilong:
- key: long
tasks:
- name: loop demo
debug: msg={{ item }}
loop: "{{ names | subelements('liruilong') }}"

执行测试

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$ ansible-playbook subelements.yaml -b

PLAY [liruilong demo] ****************************************************************************************

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

TASK [loop demo] *********************************************************************************************
ok: [servera] => (item=[{'liruilong': [{'key': 'li'}]}, {'key': 'li'}]) => {
"msg": [
{
"liruilong": [
{
"key": "li"
}
]
},
{
"key": "li"
}
]
}
ok: [servera] => (item=[{'liruilong': [{'key': 'rui'}]}, {'key': 'rui'}]) => {
"msg": [
{
"liruilong": [
{
"key": "rui"
}
]
},
{
"key": "rui"
}
]
}
ok: [servera] => (item=[{'liruilong': [{'key': 'long'}]}, {'key': 'long'}]) => {
"msg": [
{
"liruilong": [
{
"key": "long"
}
]
},
{
"key": "long"
}
]
}

PLAY RECAP ***************************************************************************************************
servera : ok=2 changed=0 unreachable=0 failed=0 skipped=0 rescued=0 ignored=0
  • 第一个元素包含对每个用户的引用。
  • 第二个元素包含该用户的 liruilong 字典中的单个条目的引用。

迭代字典

在 Ansible 2.5 之前,必须使用 with_dict 关键字来迭代字典中的键值对。

item 变量具有两个属性:key 和 value。

key 属性包含一个字典键的值,而 value 属性则包含与字典关联的数据

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$ cat dist_demo.yaml
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- name: 字典 demo
hosts: servera
vars:
users:
xiaoming:
name: xiaoming
xiaoli:
name: xiaoli
tasks:
- name: dist demo
debug: msg={{ item.value.name }}
loop: "{{ users | dict2items }}"
- name: dist demo1
debug: msg={{ item.key }}
with_dict : "{{ users }}"
$

这里使用 dict2item 可以实现相同的功能

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$ ansible-playbook dist_demo.yaml

PLAY [字典 demo] *************************************************************************************************************

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

TASK [dist demo] ***********************************************************************************************************
ok: [servera] => (item={'key': 'xiaoming', 'value': {'name': 'xiaoming'}}) => {
"msg": "xiaoming"
}
ok: [servera] => (item={'key': 'xiaoli', 'value': {'name': 'xiaoli'}}) => {
"msg": "xiaoli"
}

TASK [dist demo1] **********************************************************************************************************
ok: [servera] => (item={'key': 'xiaoming', 'value': {'name': 'xiaoming'}}) => {
"msg": "xiaoming"
}
ok: [servera] => (item={'key': 'xiaoli', 'value': {'name': 'xiaoli'}}) => {
"msg": "xiaoli"
}

PLAY RECAP *****************************************************************************************************************
servera : ok=3 changed=0 unreachable=0 failed=0 skipped=0 rescued=0 ignored=0

$

迭代文件通配模式

通过fileglob查找插件构建循环,以迭代与所提供的文件通配模式的文件列表:

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$ cat file_loop.yaml
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- name: demo
hosts: serverc
tasks:
- name: file demo
debug: msg={{lookup('fileglob','~/.bash*')}}

执行测试

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$ ansible-playbook  file_loop.yaml

PLAY [demo] ****************************************************************************************************************

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

TASK [file demo] ***********************************************************************************************************
ok: [serverc] => {
"msg": "/home/student/.bash_logout,/home/student/.bash_profile,/home/student/.bashrc,/home/student/.bash_history"
}

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

可以使用 query 代替 lookup, 以列表的形式展示

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$ sed 's/lookup/query/' file_loop.yaml -i
$ ansible-playbook file_loop.yaml

PLAY [demo] ****************************************************************************************************************

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

TASK [file demo] ***********************************************************************************************************
ok: [serverc] => {
"msg": [
"/home/student/.bash_logout",
"/home/student/.bash_profile",
"/home/student/.bashrc",
"/home/student/.bash_history"
]
}

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

$

博文参考


《Red Hat Ansible Engine 2.8 DO447》

发布于

2022-05-17

更新于

2023-06-21

许可协议

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