Ansible handson ood2016

Ansible Hands-on
Okinawa Open Days 2016
2016.12.05
Hideki Saito (@saito_hideki)
1

whoami
氏名: 齊藤秀喜 (さいとうひでき)
TwitterID: @saito_hideki
• 所属:
• 株式会社インターネットイニシアティブ
• 日本OpenStackユーザ会ボードメンバー
• Okinawa Open Days 2016実行委員
• 趣味: OpenStack, Ansible, IT Automation
2

本セッションの目的
本セッションでは、ITオートメーションツールである"Ansible"
の仕組みと基本操作、パブリッククラウド環境での利用方法に
ついて、実際に手を動かしながら体験してみましょう。
(1) Ansibleのインストール
(2) Ansibleの仕組み
(3) パブリッククラウド環境で利用する
3

Ansibleのインストール
〜前提条件〜
Cloud Shellでのコンソール操作が可能であること
4

Ansibleは、手作業のコード化と自動実行を実現する
ためのITオートメーションツールです。
構築手順構築手順
Server
Ansibleとは(1)
Apache
MySQL
PHP
Linux
Linux
Apache
MySQL
PHP
Server
Linux
Apache
MySQL
PHP
構築手順書
作業実施
Playbook
コード実行
オペレータ
5

Ansibleとは(2)
Ansibleは、ITオートメーションを実現する優秀な
ツールですが、他の選択肢も存在しています。
他の代表的なプロダクトとして、ChefやPuppetがあ
げれられます。
6

Ansibleの特徴
ChefとPuppetはAnsibleに比べて歴史も長く、多くの利用実
績があります。また、自動化を実現するためのコンセプトも
似通っています。
これらのプロダクトに対して、Ansibleは以下のような特徴
を持っています。
◎ 運用しやすいコマンドラインベースのシンプルなアーキテクチャ
◎ エージェントレスなうえに、CMDBもなしで身軽
○ 標準提供される数多くのモジュール群をもっている
☓ 外部から制御可能なAPIをもっていない(CLIベースなので)
☓ ユーザの細かな権限管理をしにくい
☓ Ansibleの設定やログなどを中央で管理する方法は提供されない
7

Server
Infrastructure as Codeを実現
Linux
Apache
MySQL
PHP
Playbook
例: テスト環境の⾃動構築
fetch/push
review
check/fetch/review
fetch/push
deploy
operation
operation
exec
8
ITオートメーションツールと、他の役割のツール群を
連携させることで、更に大きな導入効果を得られます。

ハンズオンの準備
Github上のリポジトリをチェックアウト
ハンズオン用のリポジトリをチェックアウトして利用します。
このリポジトリには、ダイナミックインベントリやPlaybookなどの以
降で利用するファイル群が保存されています。
$ cd ~
$ git clone https://github.com/saito-hideki/ood-handson-ansible
$ cd ood-handson-ansible
├── ansible.cfg
├── gce.ini
├── gce.py
├── hosts
├── playbooks
│ └── gce
│ └── create_instance.yml
├── README.md
└── secrets.py.sample
Ansibleの設定ファイル
<ood-handson-ansibleリポジトリ>
ダイナミックインベントリ設定ファイル
ダイナミックインベントリインベントリファイル
GCE用のダイナミックインベントリが
利用する認証設定ファイル
Playbook
9

Ansibleのインストール(1)
Cloud Shell上にvirtualenv環境を構築します。
• 仮想環境名: ood2016
virtualenv環境への切り替え以降に、pipでインストールし
たPythonモジュールやパッケージは、virtualenv環境であ
る$HOME/ood2016/以下に配置されます。
$ virtualenv ~/ood2016
$ source ~/ood2016/bin/activate
(ood2016)$
virtualenvの環境名がプロンプトに表示されます
virtualenv環境への切り替え
virtualenv環境(ood2016)の作成
10

AnsibleからGoogle Cloud Platformを操作するのに必要と
なる Apache Libcloud を、pipでインストールします。
(ood2016)$ pip install apache-libcloud
Collecting apache-libcloud
Downloading apache_libcloud-1.4.0-py2.py3-none-any.whl (2.3MB)
100% |████████████████████████████████| 2.4MB 559kB/s
Installing collected packages: apache-libcloud
Successfully installed apache-libcloud-1.4.0
Ansible
GCPモジュール
Apache Libcloud
ServerServerServer
11

pipを利用してAnsibleをインストールして、設定ファイルを
確認します。
(ood2016)$ pip install ansible
Installing setuptools, pip, wheel...done.
[defaults]
callback_whitelist = profile_tasks
forks = 10
gathering = smart
host_key_checking = False
private_key_file=/home/<UserID>/.ssh/google_compute_engine
transport = smart
設定ファイルパス: ~/ood-handson-ansible/ansible.cfg
設定可能なパラメータ > http://docs.ansible.com/ansible/intro_configuration.html
12

Ansible(ver2.2.0.0)が正常に動作することを確認します。
(ood2016)$ cd ~/ood-handson-ansible
(ood2016)$ ansible --version
ansible 2.2.0.0
config file = /home/<UserID>/ood-handson-ansible/ansible.cfg
configured module search path = Default w/o overrides
(ood2016)$ ansible localhost -i hosts -m ping
localhost | SUCCESS => {
"changed": false,
"ping": "pong"
}
pingモジュールを利用して動作確認を行います。
SUCCESSとなっていれば、Ansibleは正常に動作しています
チェックアウトしたリポジトリ上にある
インベントリファイル(hosts)を利用します
13

ansibleコマンドの書式
ansibleコマンドは、パッケージをインストールしたり、対象
ホストを再起動するなど、連続しない単発のタスクを実行す
るときに利用します。
[書式] ansible <host-pattern> [options]
[例1] モジュールを実行する
ansible <パターン> -i インベントリ -m モジュール
ansible localhost -i hosts -m ping
[例1] モジュールに変数を渡して実行する
ansible <パターン> -i インベントリ -m モジュール -e "key=value"
ansible localhost -i hosts -m debug -e "msg='Hello,World!'"
[例2] アドホックにOSのコマンドを実行する
ansible <パターン> -i インベントリ -a "コマンド"
ansible testserver -i ./gce.py -a "uname -a"
14

ansible-playbookコマンドの書式
ansible-playbookコマンドは、ワークフローをYAML形式で
記述したPlaybookを使用して、連続するタスクを実行すると
きに利用します。
[書式] ansible-playbook -i インベントリ playbook.yml
[例1] Playbookを実行する
ansible-playbook -i インベントリ
ansible-playbook -i hosts playbook.yml
[例2] Playbookを実行時に-eオプションで変数を与える
ansible-playbook -i インベントリ -e "変数=値" Playbook
ansible-playbook -i ./gce.py -e "hostname=testserver" playbook.yml
[例3] Playbookを実行時に-tオプションでタグを指定する
ansible-playbook -i インベントリ -t Playbook
ansible-playbook -i ./gce.py -t start playbook.yml
15

Ansibleの仕組み
16

Ansibleの構成要素
Ansibleはコマンドラインベースのツールで、以下の要素か
ら構成されています。
# 構成要素概要
1 Configuration Ansibleの振る舞いを決める設定ファイル
2 Inventory 管理対象ホストの一覧が記述されたファイル
3 Module タスクとしてAnsibleが実行するプログラム
4 Command タスクやPlaybookを実行するためのコマンド群
5 Playbook 複数のタスクから構成されるワークフロー定義ファイル
17

Ansibleによる自動化の仕組み
(a) UNIXホストに対する操作
(b)Windowsホストに対する操作
(c)ネットワーク機器に対する操作
18

ansibleによるタスク実行
19

ansible-playbookによるシナリオ実行
AnsibleはPlaybookにより、オペレーションのコー
ド化を実現しています。
Playbookは、実施する一連のタスクを、順序立て
てYAML形式で記述したものです。
20

パブリッククラウド環境で利用する
21

インベントリファイルの課題
Ansibleでは、インベントリファイルと呼ばれるテキストファ
イルで操作対象ホストの情報を管理しています。
mail.example.com
[webservers]
foo.example.com
bar.example.com
[dbservers]
www[00:50]
<インベントリファイル>
IPアドレスまたは名前解決可能なホスト名
複数のホストエントリのグループ化が可能
アルファベットと数字であればレンジ指定が可能
22

ダイナミックインベントリ
操作対象の増減が激しい環境では、手動でインベントリファ
イルのエントリをメンテナンスするのは現実的に難しくなり
ます。
しかし、幸いなことにGCPのようなクラウドサービスは、ユー
ザ管理下のリソースに関する情報を取得可能なAPIを提供し
ています。Ansibleは、このAPIをダイナミックインベント
リから利用することで、環境の変化に対応します。
API
JSON形式の
インベントリ情報
ServerServerServer
23

ダイナミックインベントリを利用する
GCPを対象として、ダイナミックインベントリを利用するに
は、いくつかの準備が必要です。
(1) ダッシュボードから"ツールとサービス"をクリックします
(2) "API Manager"をクリックします
(3) "認証情報"をクリックします
サービスアカウントの準備
Google Cloud Platformのダッシュボードから、API Managerを利用
して認証情報を作成し、ダウンロードします。
24

(4) "サービスアカウントキー"を作成します
ファイル名: credential.json
として保存してください
25

作成した認証ファイルを、Cloud Shellにアップロードします。
(5) Cloud Shellのメニューバーからファイルアップロードを選択して、認証
ファイルアップロードします。
26

APIを有効化する
Google Compute EngineをAPI経由で操作する機能を有効化します。
"API Manager"の"ライブラリ"から"Compute Engine API"を"有効"にします。
27

GCP認証ファイルの作成
Google Cloud PlatformのAPIを利用するために必要となる認証情報を
設定するファイル(secrets.py)を作成します。
secrets.pyの内容は以下の２行です。
GCE_PARAMS = ('<client_email>', '<credentialファイルパス>')
GCE_KEYWORD_PARAMS = {'project': '<project_id>'}
credential.jsonの"project_id"パラメータの値
credential.jsonの"client_email"パラメータの値 credential.jsonファイルのパス
28

ダイナミックインベントリの動作確認
GCP用のダイナミックインベントリは、Pythonスクリプトで提供され
ています。
(ood2016)$ ./gce.py --help
usage: gce.py [-h] [--list] [--host HOST] [--pretty]
Produce an Ansible Inventory file based on GCE
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
--list List instances (default: True)
--host HOST Get all information about an instance
--pretty Pretty format (default: False)
(ood2016)$ ./gce.py --pretty --list
(ood2016)$ ./gce.py --pretty --host <ホスト名>
virtualenvの環境名がプロンプトに表示されいない場合は、以下のコマンドを実行してください
$ source ~/ood2016/bin/activate
29

仮想マシンを起動する
GCEと連携して仮想マシンを起動する
create_instance.ymlを適用し、仮想マシンを起動させてみましょう。
---
- hosts: localhost
vars:
gcp:
driver: google
hostname: "{{ hostname }}"
machine_image: https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/ubuntu-os-cloud/global/images/ubuntu-1604-xenial-v20161115
machine_type: n1-standard-1
project: ood2016-handson
zone: asia-northeast1-a
tasks:
- command: >
docker-machine create --driver "{{ gcp.driver }}" --google-project "{{ gcp.project }}"
--google-zone "{{ gcp.zone }}" --google-machine-type "{{ gcp.machine_type }}"
--google-machine-image "{{ gcp.machine_image }}" "{{ gcp.hostname }}"
- command: gcloud compute ssh "{{ gcp.hostname }}" --zone "{{ gcp.zone }}" -- uname
- name: show getting start
debug:
msg: "Usage: ssh -i <private-key file> -l {{ ansible_user_id }} {{ gcp.hostname }}.{{ gcp.zone }}.{{ gcp.project }}"
tags:
- usage
Ansibleが実行するタスクが列挙されています
GCEの情報や、起動する仮想マシンのスペックが定義されています
タスクを実行するホストを指定しています
みなさんの環境にあわせて修正してください
30

(ood2016)$ cd ~/ood-handson-ansible/
(ood2016)$ ansible-playbook -i hosts -e "hostname=testserver" playbooks/gce/create_instance.yml
PLAY [localhost] ***************************************************************
TASK [setup] *******************************************************************
Friday 02 December 2016 16:33:15 +0900 (0:00:00.027) 0:00:00.027 *******
ok: [localhost]
TASK [command] *****************************************************************
Friday 02 December 2016 16:33:16 +0900 (0:00:00.927) 0:00:00.955 *******
changed: [localhost]
TASK [command] *****************************************************************
Friday 02 December 2016 16:39:07 +0900 (0:05:50.367) 0:05:51.323 *******
Enter passphrase (empty for no passphrase): 何も入力せずにEnter
Enter same passphrase again: 何も入力せずにEnter
TASK [show getting start] ******************************************************
Friday 02 December 2016 16:39:28 +0900 (0:00:21.277) 0:06:12.600 *******
ok: [localhost] => {
"msg": "Usage: ssh -i <private-key file> -l %userid% testserver.asia-northeast1-a.ood2016-handson"
}
PLAY RECAP *********************************************************************
localhost : ok=4 changed=2 unreachable=0 failed=0
... 以下略 ...
<ansible-playbookコマンド実⾏結果>
taskセクション
を順次実⾏
-eオプションで変数を定義
31
Playbook

GCEと連携した仮想マシンの起動プロセス
ここでは、ローカルホストのCloud Shell上で、commandモジュール
からdocker-machineコマンドを実行しています。
インベントリファイル
モジュール
Cloud Shell
(4) API
(1) read
(5) create & boot
(2) read
実行可能コード
(3)generate
exec
instance
32

起動した仮想マシンにログインする
GCE上に起動した"testserver"に実際にログインしてみましょう。
(ood2016)$ ./gce.py --host testserver | jq .gce_public_ip
"NNN.NNN.NNN.NNN"
(ood2016)$ ssh -i ~/.ssh/google_compute_engine NNN.NNN.NNN.NNN
<userd>@testserver:~$ hostname
testserver
<userd>@testserver:~$ exit
logout
Connection to NNN.NNN.NNN.NNN closed.
(ood2016)$
SSHログイン成功！
ダイナミックインベントリを利用してIPアドレスを調べる
33

Dockerコンテナを起動する
testserverがAnsibleから操作できることを確認
GCE上に起動したtestserverが、Ansibleから操作できることを確認
します。ここでは、ダイナミックインベントリを利用しています。
(ood2016)$ ansible testserver -i ./gce.py -m ping
testserver | SUCCESS => {
"changed": false,
"ping": "pong"
}
1
2
3
3
GCE上のホストリストを取得
testserverの詳細情報を取得
testserver上でpingモジュールを実行
1
2
1 2 3
34

Dockerハンズオンで登録したイメージを再利⽤
Dockerハンズオンで作成・登録した、Dockerコンテナ(v1.0/v1.1)の
イメージを再利用します。
モジュール
ダイナミックインベントリ
Cloud Shell
(2) API
(3) read
(1) read
(4)generate
instance
(5) sftp(6) ssh / exec
CMDB
35

(ood2016)$ ansible-playbook -i ./gce.py
-e "hostname=testserver" -e "tag=v1.0" playbooks/gce/launch_container.yml
PLAY [testserver] **************************************************************
TASK [setup] *******************************************************************
Saturday 03 December 2016 14:01:29 +0900 (0:00:00.033) 0:00:00.033 *****
ok: [testserver]
TASK [install requirement packages by apt] *************************************
changed: [testserver] => (item=[u'python-pip'])
TASK [install requirement packages by pip] *************************************
changed: [testserver] => (item=docker-py)
TASK [pull container image from gcr.io by gcloud command] **********************
changed: [testserver] => (item=v1.0)
changed: [testserver] => (item=v1.1)
TASK [launch container] ********************************************************
changed: [testserver]
PLAY RECAP *********************************************************************
testserver : ok=5 changed=4 unreachable=0 failed=0
...以下略...
36
変数指定 Playbook変数指定

GCPダッシュボードからHTTPアクセスを許可
起動したコンテナに対して、インターネット経由でのHTTPアクセス
を許可します。
37

Webブラウザからアクセスする
WebブラウザからコンテナにHTTPアクセスしてみましょう。
38

Dockerコンテナを切り替える
(ood2016)$ ansible-playbook -i ./gce.py
-e "hostname=testserver" -e "tag=v1.1" playbooks/gce/switch_container.yml
PLAY [testserver] **************************************************************
TASK [setup] *******************************************************************
ok: [testserver]
TASK [stop container] **********************************************************
TASK [launch container] ********************************************************
PLAY RECAP *********************************************************************
testserver : ok=3 changed=2 unreachable=0 failed=0
...以下略...
起動中のコンテナをv1.0からv1.1に切り替えます
起動中のv1.0を停止し、v1.1を起動することにより、アプリケーショ
ンを切り替えてみましょう。
39
変数指定 Playbook変数指定

Dockerコンテナを切り替える
Webブラウザからアクセスする
WebブラウザからコンテナにHTTPアクセスしてみましょう。
40

仮想マシンを削除する
(ood2016)$ ansible-playbook -i hosts -e "hostname=testserver" playbooks/gce/delete_instance.yml
PLAY [localhost] ***************************************************************
TASK [setup] *******************************************************************
ok: [localhost]
TASK [delete instance from GCE] ************************************************
PLAY RECAP *********************************************************************
localhost : ok=2 changed=1 unreachable=0 failed=0
...以下略...
起動中の仮想マシンを削除します
最後に、GCE上で起動しているtestserverを削除するPlaybookを実行
してみましょう。
41
Playbook変数指定

仮想マシンを削除する
GCEと連携した仮想マシンの削除プロセス
起動時と同じプロセスで、今度はローカルホストのCloud Shell上で、
commandモジュールからdocker-machineコマンドを利用してインス
タンスを削除します。
インベントリファイル
モジュール
Cloud Shell
(4) API
(1) read
(5) delete
(2) read
(3)generate
exec
instance
42

まとめ
43

IT Automation by Ansible
このハンズオンセッションでは、Ansibeを利用したオペレー
ションの自動化について体験していただきました。
Ansibleに代表されるITオートメーションツールは、これまで
人間が行ってきた作業を自動化するための機能を提供してく
れます
Google Cloud PlatformやOpenStackのようなクラウド基盤
との連携機能を持っており、親和性が高いのが特徴です。
44

Infrastructure as Code
ITオートメーションツールを導入して、手作業のコード化
を推進することで、ソフトウェア開発の分野で利用されてい
るQAやテストなどの優れた手法を、ITインフラの運用管理
にも応用することができるようになります。
1.手順書のコード化
2.コードのリビジョンの管理
3.チケットシステムによる課題管理
4.コードレビュー
5.テスト
6.デプロイシステム
7.インフラの構成管理
Internet Week 2016
出展: Wikipedia
１〜7をシステマチックに連携させることで
Infrastructure as Codeを実現する
45

Ansible関連情報
• 公式サイト
• https://www.ansible.com/
• Tower公式サイト
• https://www.ansible.com/tower
• 公式ドキュメント
• http://docs.ansible.com/ansible/index.html
• ソースコードリポジトリ
• https://github.com/ansible/ansible
• https://github.com/ansible/ansible-modules-core
• https://github.com/ansible/ansible-modules-extras
Internet Week 2016
46

おつかれさまでした:-)

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