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24. 使用 Ansible 自動設定 Ubuntu Server：實用指南

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簡介

手動設定和管理伺服器可能是一個繁瑣且容易出錯的過程，尤其是在擁有多台伺服器或重複設定任務的環境中。Ansible 是一款強大的開源 IT 自動化工具，它可以讓你輕鬆自動完成伺服器佈建、設定和管理，從而簡化這一過程。在本指南 《24. 使用 Ansible 自動設定 Ubuntu Server：實用指南》 中，我們將帶你了解使用 Ansible 自動設定和組態 Ubuntu Server 的基礎知識。讀完本文，你將學會如何編寫和執行 Ansible Playbook，以簡化常見的伺服器任務、提高效率，並確保整個基礎架構的一致性。

往期文章：

01. Ubuntu Server 簡介 – SysOSX: AI & Cloud

02. 如何搭建你的第一台 Ubuntu Server：初學者指南 – SysOSX: AI & Cloud

03. 掌握 Ubuntu Server 的 Linux 命令列 – SysOSX: AI & Cloud

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05. Ubuntu Server 網路基礎：全面指南 – SysOSX: AI & Cloud

06. 在 Ubuntu Server 上安裝和管理軟體：完整指南 – SysOSX: AI & Cloud

07.Ubuntu Server 修補程式與更新：全面指南 – SysOSX: AI & Cloud

08. 保護你的 Ubuntu Server：強化與防護的實用步驟 – SysOSX: AI & Cloud

09. Ubuntu 伺服器稽核與記錄

10. Ubuntu Server 系統監控工具：全面指南 – SysOSX: AI & Cloud

11. Ubuntu 伺服器集中式記錄：必讀指南 – SysOSX: AI & Cloud

12. Ubuntu Server 稽核與合規：最佳實踐 – SysOSX: AI & Cloud

13. 為代管和 Web 應用程式設定你的 Ubuntu Server：終極指南 – SysOSX: AI & Cloud

14. 在一台 Ubuntu Server 上代管多個網站：實用技巧 – SysOSX: AI & Cloud

15. Ubuntu Server 儲存與磁碟管理：簡明指南 – SysOSX: AI & Cloud

16. 在 Ubuntu Server 上設定檔案共用服務：完整指南 – SysOSX: AI & Cloud

17. 在 Ubuntu 上設定安全的資料庫伺服器：MySQL 與 MariaDB 對比 – SysOSX: AI & Cloud

18. 如何在 Ubuntu Server 上設定和使用 LVM：全面指南 – SysOSX: AI & Cloud

19. KVM 虛擬化入門：Ubuntu Server 初學者指南 – SysOSX: AI & Cloud

20. 如何在 Ubuntu Server 上安裝 Docker：容器化逐步指南 – SysOSX: AI & Cloud

21. LXD 入門：輕鬆安裝容器 + 速查表 – SysOSX: AI & Cloud

22. Ubuntu Server 上 Podman 入門：完整指南 – SysOSX: AI & Cloud

23. 在雲端部署 Ubuntu Server：逐步指南 – SysOSX: AI & Cloud

為什麼使用 Ansible 進行伺服器自動化？

Ansible 因其簡單易用和功能強大而被廣泛用於伺服器自動化。以下是它成為首選的原因：

  • 無代理：Ansible 不需要在目標伺服器上安裝任何代理軟體。它使用 SSH 進行通訊。
  • 宣告式語法：Ansible Playbook 使用 YAML，這是一種人類可讀的語法，可以輕鬆定義期望狀態。
  • 可重複使用的設定：一次編寫 Playbook，即可在多台伺服器上重複使用。
  • 冪等性：Ansible 確保任務僅在必要時執行，避免冗餘操作。
  • 可擴展性：Ansible 支援多種模組，可處理軟體套件安裝、檔案管理和服務設定等任務。

先決條件

在深入了解如何使用 Ansible 自動設定 Ubuntu Server 之前，請確保你具備以下條件：

  1. 控制節點：安裝了 Ansible 的機器（你的本機系統或專用伺服器）。
  2. 目標伺服器：你想要設定的 Ubuntu 伺服器（本地端或雲端）。
  3. SSH 存取：確保控制節點與目標伺服器之間已設定免密 SSH 存取。

步驟 1：安裝 Ansible

1.1 在控制節點上安裝 Ansible

在你的控制節點（例如執行 Ubuntu 的本機）上安裝 Ansible：

sudo apt update  
sudo apt install ansible -y

1.2 驗證安裝

檢查已安裝的 Ansible 版本，確保安裝正確：

ansible --version

範例輸出：

ansible 2.10.8
  config file = None
  configured module search path = ['/home/uadmin/.ansible/plugins/modules', '/usr/share/ansible/plugins/modules']
  ansible python module location = /usr/lib/python3/dist-packages/ansible
  executable location = /usr/bin/ansible
  python version = 3.10.12 (main, Feb  4 2025, 14:57:36) [GCC 11.4.0]

步驟 2：設定 SSH 存取

Ansible 透過 SSH 與目標伺服器通訊。你需要設定從控制節點到目標伺服器的免密 SSH 存取。

2.1 產生 SSH 金鑰組

如果你還沒有 SSH 金鑰組，請產生一個：

ssh-keygen -t rsa -b 2048

2.2 將 SSH 金鑰複製到目標伺服器

使用以下命令將你的公開金鑰複製到目標伺服器：

ssh-copy-id ubuntu@<target-server-ip>

測試 SSH 存取，確保無需密碼即可正常運作：

ssh ubuntu@<target-server-ip>

步驟 3：定義清單

Ansible 使用 清單檔案 來定義要管理的目標伺服器。

3.1 建立清單檔案

在工作目錄中建立一個名為 inventory 的檔案：

nano inventory

加入目標伺服器的 IP 位址或主機名稱。例如：

[ubuntu_servers]  
192.168.50.42  
192.168.50.145

儲存並離開檔案（Ctrl+O，然後按 Ctrl+X）。

3.2 測試連通性

使用 ping 模組測試與目標伺服器的連通性：

ansible -i inventory ubuntu_servers -m ping

範例輸出：

192.168.50.145 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python3"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}
192.168.50.42 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python3"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}

步驟 4：編寫你的第一個 Ansible Playbook

Ansible Playbook 是定義你想要自動執行的任務的 YAML 檔案。讓我們建立一個 Playbook 來自動完成 Ubuntu Server 的設定。

4.1 建立 Playbook 檔案

建立一個名為 setup.yml的檔案：

nano setup.yml

4.2 定義 Playbook

將以下內容加入到 Playbook 中：

---  
- name: Configure Ubuntu Server  
  hosts: ubuntu_servers  
  become: true  

  tasks:  
    - name: Update and upgrade apt packages  
      apt:  
        update_cache: yes  
        upgrade: dist  

    - name: Install common packages  
      apt:  
        name:  
          - curl  
          - wget  
          - git  
          - build-essential  
        state: present  

    - name: Enable UFW and allow SSH  
      ufw:  
        rule: allow  
        name: OpenSSH  
        state: enabled  

    - name: Create a new user  
      user:  
        name: devuser  
        password: "{{ 'password123' | password_hash('sha512') }}"  
        state: present  
        groups: sudo

任務說明

  1. 更新和升級軟體套件：確保伺服器擁有最新的更新和安全性修補程式。
  2. 安裝常用軟體套件：安裝以下必備工具： curl、 wget和 git。
  3. 啟用 UFW：設定防火牆以允許 SSH 存取。
  4. 建立新使用者：加入具有 sudo 權限的新使用者。
  5. 設定主機名稱：設定伺服器的主機名稱。

儲存並離開檔案。

步驟 5：執行 Playbook

執行 Playbook 以套用設定：

ansible-playbook -i inventory setup.yml

Ansible 會記錄每個任務的進度。如果所有任務都成功完成，你的 Ubuntu Server 將完成全部設定。

輸出如下：

uadmin@u2204-001:~$ sudo ansible-playbook -i inventory setup.yml

PLAY [Configure Ubuntu Server] ***************************************************************************************

TASK [Gathering Facts] ***********************************************************************************************
ok: [192.168.50.145]
ok: [192.168.50.42]

TASK [Update and upgrade apt packages] *******************************************************************************
^X^C [ERROR]: User interrupted execution
uadmin@u2204-001:~$ sudo nano setup.yml
uadmin@u2204-001:~$ sudo ansible-playbook -i inventory setup.yml

PLAY [Configure Ubuntu Server] ***************************************************************************************

TASK [Gathering Facts] ***********************************************************************************************
ok: [192.168.50.145]
ok: [192.168.50.42]

TASK [Update and upgrade apt packages] *******************************************************************************
ok: [192.168.50.42]
ok: [192.168.50.145]

TASK [Install common packages] ***************************************************************************************
changed: [192.168.50.145]
changed: [192.168.50.42]

TASK [Enable UFW and allow SSH] **************************************************************************************
changed: [192.168.50.145]
changed: [192.168.50.42]

TASK [Create a new user] *********************************************************************************************
changed: [192.168.50.42]
changed: [192.168.50.145]

PLAY RECAP ***********************************************************************************************************
192.168.50.145             : ok=5    changed=3    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0
192.168.50.42              : ok=5    changed=3    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

步驟 6：驗證設定

6.1 檢查已安裝的軟體套件

登入其中一台目標伺服器，驗證常用軟體套件是否已安裝：

curl --version  
git --version

6.2 檢查防火牆狀態

驗證防火牆已啟用：

sudo ufw status

6.3 檢查新使用者

確保新使用者已建立：

cat /etc/passwd | grep devuser

進階用例

熟悉基本 Playbook 後，你可以探索更進階的用例：

  • 部署應用程式：使用 Ansible 安裝和設定 Web 伺服器（例如 Nginx、Apache）或資料庫（例如 MySQL、PostgreSQL）。
  • 管理多個環境：分別為預發佈、生產和開發環境建立單獨的清單檔案。
  • 使用角色：將 Playbook 組織成可重複使用的角色，以應對複雜的設定。
  • 與 CI/CD 整合：將伺服器設定自動化作為 CI/CD 流水線的一部分。

參考：

Ansible 文件——Ansible 社群文件

結論

Ansible 是自動完成伺服器設定和組態的強大工具。在本指南中，我們介紹了：

  • 在控制節點上安裝 Ansible。
  • 設定對目標伺服器的 SSH 存取。
  • 編寫並執行一個基本的 Playbook，以自動完成 Ubuntu Server 的設定。

利用 Ansible，你可以節省時間、減少錯誤，並確保整個基礎架構的一致性。無論你管理的是單台伺服器還是數百台伺服器，Ansible 都是現代 DevOps 工作流程中不可或缺的工具。

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2 thoughts on “24. Automating Ubuntu Server Setup with Ansible: A Practical Guide”

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