Python读取Ansible playbooks返回信息

情不立事

一．背景及概要设计

当公司管理维护的服务器到达一定规模后，就必然借助远程自动化运维工具，而ansible是其中备选之一。Ansible基于Python开发，集合了众多运维工具（puppet、chef、func、fabric）的优点，实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。Ansible是借助ssh来和远程主机通讯的，不需要在远程主机上安装client/agents。因为上手容易，配置简单、功能强大、扩展性强，在生产应用中得到了广泛的应用。使用过程中，读取、解析、判断、保存Ansible playbooks 的执行返回信息是重要一坏。本文详细描述如何实现Python读取Ansible playbooks 执行返回信息，并且保存到数据库中。
Ansible playbooks 的返回信息，有相应的格式。
例如：

1. PLAY [play to setup web server] *****************************************************
3. TASK [Gathering Facts] **************************************************************
4. ok: [172.177.117.129]
5. ok: [172.177.117.130]
7. TASK [Installed the latest httpd version] ***********************************************
8. ok: [172.177.117.129]
9. ok: [172.177.117.130]
11. TASK [restart service] ***********************************************************
12. changed: [172.177.117.129]
13. changed: [172.177.117.130]
15. PLAY RECAP **************************************************************************
16. 172.177.117.129 : ok=3 changed=1 unreachable=0 failed=0 skipped=0 rescued=0 ignored=0
17. 172.177.117.130 : ok=3 changed=1 unreachable=0 failed=0 skipped=0 rescued=0 ignored=0

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从上面的例子可以看出，返回的运行信息还是很丰富的，从中可以得出play、task的名字、每个task执行情况，以及play运行情况的概况。
即:
 When you run a playbook, Ansible returns information about connections, the name lines of all your plays and tasks, whether each task has succeeded or failed on each machine, and whether each task has made a change on each machine. At the bottom of the playbook execution, Ansible provides a summary of the nodes that were targeted and how they performed. General failures and fatal “unreachable” communication attempts are kept separate in the counts.
重点及难点：从结果中找出规律，格式化结果，怎么用正则表达式取得想要的信息。
二．表设计

通过对Ansible playbooks返回信息的分析，可以将其分成两类（或者说两部分），一是play的整体执行情况（主要信息为PLAY RECAP ），另一个是每个task的执行详情。因此，我们设计了两张表。
2.1 设计用来保存【最终执行结果】的表
ansible_play_recap

字段名字	字段类型	默认值	COMMENT
id	bigint(20)	NOT NULL AUTO_INCREMENT	主键
manager_ip	varchar(100)	NOT NULL	管理节点
clustername	varchar(200)	NOT NULL	集群名字
playname	varchar(360)	NOT NULL	Ansible剧本名称
playrecap_serverip	varchar(50)	NOT NULL	Ansible运行节点（受管节点）
playrecap_ok_qty	varchar(10)	NOT NULL	成功运行的task个数
playrecap_changed_qty	varchar(10)	NOT NULL	产生效果的task个数
playrecap_unreachable	varchar(10)	NOT NULL	相应的远程节点是否不可达
playrecap_failed_qty	varchar(10)	NOT NULL	执行失败的task个数【注意，不可达的情况，即未执行的情况下，失败的个数记为0，此时是为执行的】
playrecap_skipped_qty	varchar(10)	NOT NULL	跳过的task的个数
playrecap_rescued_qty	varchar(10)	NOT NULL	抢救的task的个数
playrecap_ignored_qty	varchar(10)	NOT NULL	忽略的task的个数
create_time	datetime(6)	NOT NULL	插入时间
create_user	varchar(50)	NOT NULL	操作人

2.2 设计用来保存【各执行步骤详情】的表

ansible_task_palydetail

字段名字	字段类型	默认值	COMMENT
id	bigint(20)	NOT NULL AUTO_INCREMENT	主键
manager_ip	varchar(100)	NOT NULL	管理节点
clustername	varchar(200)	NOT NULL	集群名字
playname	varchar(360)	NOT NULL	Ansible剧本名称
task_serverip	varchar(50)	NOT NULL	Ansible运行节点（受管节点）
taskname	varchar(360)	NOT NULL	任务名称
task_status	varchar(50)	NOT NULL	任务执行结果
task_result_type	varchar(10)	NOT NULL	执行结果类型（错误类型）
task_messages	mediumtext	NOT NULL	Task运行返回信息（错误信息）
create_time	datetime(6)	NOT NULL	插入时间
create_user	varchar(50)	NOT NULL	操作人

注意:（1）可以根据需要，在表中增加一列ansible_cmd，用来保存执行的ansible的命令。
        （2）为什么会有看着奇怪的manager_ip、clustername？因为，这份代码来自于对DB 集群的 部署 和 管理，可根据实际需要，修改取舍（即你的代码可以把他们去掉）。
三．Models设计

3.1 AnsiblePlayRecap的定义

1. class AnsiblePlayRecap(models.Model):
2.     """
3.     保存ansible最终执行结果的表
4.     """
5.     id = models.AutoField('自增id', primary_key=True)
6.     manager_ip = models.CharField('MHA Manager IP', max_length=100)
7.     clustername = models.CharField('HA 集群名字', max_length=200, default='')
8.     playname = models.CharField('Ansible剧本名称', max_length=360, default='')
9.     playrecap_serverip = models.CharField('受管节点', max_length=50, default='')
10.     playrecap_ok_qty = models.CharField('此节点成功运行的task个数', max_length=10, default='')
11.     playrecap_changed_qty = models.CharField('产生效果的task个数', max_length=10, default='')
12.     playrecap_unreachable = models.CharField('相应的远程节点是否不可达', max_length=10, default='')
13.     playrecap_failed_qty = models.CharField('执行失败的task个数', max_length=10, default='')
14.     playrecap_skipped_qty = models.CharField('跳过的task的个数', max_length=10, default='')
15.     playrecap_rescued_qty = models.CharField('抢救的task的个数', max_length=10, default='')
16.     playrecap_ignored_qty = models.CharField('忽略的task的个数', max_length=10, default='')
17.     create_time = models.DateTimeField('插入时间', auto_now=True)
18.     create_user = models.CharField('操作人', max_length=50, default='')
20.     class Meta:
21.         db_table = 'ansible_play_recap'
22.         verbose_name = '保存ansible最终执行结果的表'

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AnsibleTaskDetail的定义

1. class AnsibleTaskDetail(models.Model):
2.     """
3.     保存各task执行详情的表
4.     """
5.     id = models.AutoField('自增id', primary_key=True)
6.     manager_ip = models.CharField('MHA Manager IP', max_length=100)
7.     clustername = models.CharField('HA 集群名字', max_length=200, default='')
8.     playname = models.CharField('Ansible剧本名称', max_length=360, default='')
9.     task_serverip = models.CharField('受管节点', max_length=50, default='')
10.     taskname = models.CharField('任务名称', max_length=360, default='')
11.     task_status = models.CharField('任务执行结果', max_length=50, default='')
12.     task_result_type = models.CharField('执行结果的错误类型', max_length=10, default='')
13.     task_messages = models.TextField('Task运行返回信息')
14.     create_time = models.DateTimeField('插入时间', auto_now=True)
15.     create_user = models.CharField('操作人', max_length=50, default='')
17.     class Meta:
18.         db_table = 'ansible_task_palydetail'
19.         verbose_name = '保存各执行步骤详情的表'

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四．SQL脚本

由model所在的项目名称，通过运行 python manage.py生成
假如项目名称用XXXX代替
---生成脚本

1. python manage.py makemigrations XXXX

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---显示刚才生成的SQL脚本（0006为版本序列号）

1. python manage.py sqlmigrate XXXX 0006

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五. 主要功能代码

调用代码，需传入的参数有三个，
（1）shell_command 餐宿 -----即要执行的Ansible Playbook 命令；
（2）manager_ip参数
（3）cluster_name 参数--- 这两个命令前面已解释了，因为我们的这份代码，其功能是为了维护数据库集群的。在其他场景下，这两个参数可以去掉。
5.1 执行ansible 命令

声明关于正则的模式；连接远程ansible主机；获取ansible 执行结果；

1.     from .ansible import ParamikoHelper
2.     ##paramiko 是一个用于在Python中执行远程操作的模块，支持SSH协议。它可以用于连接到远程服务器，执行命令、上传和下载文件，以及在远程服务器上执行各种操作。
4.     ##字符串中关于IP地址的正则表达式
5.     ## ^：匹配字符串的开头。((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.)：匹配一个数字和一个点号，这个数字的取值范围是0到255。
6.     ## {3}：匹配前面的表达式三次。(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)：   配一个数字，这个数字的取值范围是0到255。$：匹配字符串的结尾。
7.     ## 使用正则表达式匹配IP地址
8.     # 字符串是IP地址
9.     ip_pattern = r'^((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)$'
10.     ##字符串是IP地址开头的
11.     ipstart_pattern = r'^((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)'
12.     ##字符串包含IP
13.     ipcontain_pattern = r'((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)'   
14.     ##字符串包含IP,并且IP地址是以': ['字符开头，以']'字符结尾
15.     ipcontain_pattern_plus = r'(\: \[)((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\])'
18.     ansible_ip = '你的ansible server IP'
19.     ssh_port = 你的ssh_port
20.     ssh_username = '免密登录设置的账号'
21.     ph = ParamikoHelper(remote_ip=ansible_ip,remote_ssh_port=ssh_port,ssh_username=ssh_username)
22.     stdin, stdout, stderr = ph.exec_shell(shell_command)
23.     processor_result = stdout.readlines() #readlines()列表形式返回全文，每行作为一个字符串作为列表元素

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5.2 开始逐行解析返回的结果

先判断这一行是否以Server IP开头（是的话，就是 PLAY RECAP 中的内容 ），
还要判断这一行 是否 有 以': ['字符开头，以']'字符结束的Server IP（如果是的话，很可能就是task部分的内容）
两个判断是各自独立的，相互没有关系依赖。

1.     ### 先赋值，否则有可能报错:UnboundLocalError: local variable 'XXXXX' referenced before assignment
2.     rplayname = ''
3.     rtask_result_type =''
4.     ###
5.     for pr_line in processor_result:
6.       logger.warning(f'{pr_line}')
7.       ## 判断这个字符串是不是以IP地址开头
8.       ip_result = re.search(ipstart_pattern, pr_line)
9.       ## 判断这个字符串是不是包含IP地址，并且IP以': ['字符开头，以']'字符结束  
10.       ip_plus_result = re.search(ipcontain_pattern_plus, pr_line)
11.       ##获取playname start

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5.3获取playname 和taskname

根据是否含有'PLAY ['字符、'TASK ['字符进行判断和提取。

1.       ##获取playname
2.       if 'PLAY [' in pr_line:
3.         ##使用的正则表达式'\[(.*?)\]'，其中'\'为转移符，用于表示左右中括号的匹配，'?'表示非贪婪模式，这个模式会匹配最短的符合要求的字符串。
4.         ## [0],因正则匹配后，放回的是数组，通过[0],转换为字符串。
5.         rplayname = re.findall(r'\[(.*?)\]', pr_line)[0]##获取task 的名称
6.       elif 'TASK [' in pr_line:
7.         rtaskname = re.findall(r'\[(.*?)\]', pr_line)[0]<br>

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5.4 获取 paly 执行概况

即PLAY RECAP 部分内容，主要依据是这行的字符是以IP地址开头的。 

1.       ## 判断这个字符串是不是以IP地址开头
2.       elif ip_result: #字符串是IP地址开头的
3.         ## 此时pr_line的字符串格式如下:
4.         ## pr_line = '172.173.17.18               : ok=5    changed=2    unreachable=1    failed=0    skipped=6    rescued=7    ignored=8'
5.         rserverip = ip_result.group() ## 匹配的server IP
6.         ## print(rserverip) ##打印IP地址
8.         ## 正则表达式，\s+ ，将一个以多个空格或制表符为分隔符的字符串拆分成一个列表
9.         pr_line_lst = re.split(r"\s+", pr_line)
10.         ##分割后为： ['172.173.17.18', ':', 'ok=5', 'changed=2', 'unreachable=1', 'failed=0', 'skipped=6', 'rescued=7', 'ignored=8']
11.         for pr_arry in pr_line_lst:
12.           if 'ok=' in pr_arry:
13.             rplayrecap_ok_qty = pr_arry.split("ok=")[1] ##记得：字符串切割后返回的是数组，所以取第二个元素if 'changed=' in pr_arry:
14.             rplayrecap_changed_qty = pr_arry.split("changed=")[1]if 'unreachable=' in pr_arry:
15.             rplayrecap_unreachable = pr_arry.split("unreachable=")[1]if 'failed=' in pr_arry:
16.             rplayrecap_failed_qty = pr_arry.split("failed=")[1]if 'skipped=' in pr_arry:
17.             rplayrecap_skipped_qty = pr_arry.split("skipped=")[1]if 'rescued=' in pr_arry:
18.             rplayrecap_rescued_qty = pr_arry.split("rescued=")[1]if 'ignored=' in pr_arry:
19.             rplayrecap_ignored_qty = pr_arry.split("ignored=")[1]<br>

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5.5 将paly 概况数据插入表中

Django 框架，关于Model数据的写入。

1.         ### 开始向表[ansible_play_recap]中插入数据,保存ansible最终执行结果的表
2.         AnsiblePlayRecap.objects.create(manager_ip=manager_ip,clustername=cluster_name,playname=rplayname,playrecap_serverip=rserverip,
3.                                                     playrecap_ok_qty=rplayrecap_ok_qty,playrecap_changed_qty=rplayrecap_changed_qty,
4.                                                     playrecap_unreachable=rplayrecap_unreachable,playrecap_failed_qty=rplayrecap_failed_qty,
5.                                                     playrecap_skipped_qty=rplayrecap_skipped_qty,playrecap_rescued_qty=rplayrecap_rescued_qty,
6.                                                     playrecap_ignored_qty=rplayrecap_ignored_qty, create_user='Archery System'
7.                                                     )

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5.6 获取task执行情况，并将数据保存到表中

如果这一行数据包含Server IP地址，并且这个 IP以': ['字符开头，以']'字符结尾的，那么这行记录的就是这个task在某受管节点的执行情况。

1.       ## 判断这个字符串是不是包含IP地址，并且IP以': ['字符开头，以']'字符结尾
2.       elif ip_plus_result: ##字符串包含IP,并且IP地址是以': ['字符开头，以']'字符结尾
3.         if 'ok: [' in pr_line:
4.           rtask_status = 'ok'
5.           rtask_messages = '' ## 赋值空
6.           ##查找server IP
7.           result = re.search(ipcontain_pattern, pr_line)
8.           rserverip = result.group() ## 匹配的server IP  
9.           ## print(rserverip)
11.         elif 'changed: [' in pr_line:
12.           rtask_status = 'changed'
13.           rtask_messages = '' ## 赋值空##查找server IP
14.           result = re.search(ipcontain_pattern, pr_line)
15.           rserverip = result.group() ## 匹配的server IP## 有些 返回的change 中还有其他信息，例如:changed: [192.168.168.192] => (item=perl-Parallel-ForkManager-1.18-2.el7.noarch.rpm)
16.           ## 此时判断下，是否包含 '] =>',如果包含，赋值给  
17.           if '] => ' in pr_line:
18.             rtask_messages= pr_line.split("] => ")[1]elif 'skipping: [' in pr_line:
19.           rtask_status = 'skipping'
20.           rtask_messages = '' ## 赋值空
21.           ##查找server IP
22.           result = re.search(ipcontain_pattern, pr_line)
23.           rserverip = result.group() ## 匹配的server IPelif 'fatal: [' in pr_line:
24.           rtask_status = 'fatal'
25.           rtask_messages = '' ## 赋值空
26.           rtask_result_type ='FAILED'##查找server IP
27.           result = re.search(ipcontain_pattern, pr_line)
28.           rserverip = result.group() ## 匹配的server IPif 'FAILED! =>' in pr_line:
29.             rtask_messages= pr_line.split("FAILED! =>")[1]else:
30.           rtask_status = 'NA'
31.           rtask_messages = '未知状态，请DBAcheck......' + pr_line
32.         ### 开始向表中插入数据
33.         AnsibleTaskDetail.objects.create(manager_ip=manager_ip,clustername=cluster_name,playname=rplayname,playrecap_serverip=rserverip,
34.                                                     taskname=rtaskname,task_status=rtask_status,
35.                                                     task_result_type=rtask_result_type,task_messages=rtask_messages,
36.                                                     create_user='Archery System'
37.                                                     )

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5.7 去除干扰项和无效项

1.       elif len(pr_line) == 0 or pr_line == '\n' or ('PLAY RECAP *******' in  pr_line): ###判断是否空 或只是 简单的换行符，再或者包含指定字符
2.            print("这一行为空行 或 说明行，无需记录!")

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5.8 补充有效项

1. 当执行task返回OK时，，后面跟个IP，再后面一般不跟啥了；但是有时候还会由跟东西的。啥时候跟呢？ <br>例如：task   #debug:  #   msg: "你想要的返回信息。。。。。。"  这类命令时。

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1.       else:
2.         rtask_status = 'Mostly OK'
3.         rtask_result_type = 'debug+msg'   ##'经常出现在task中有debug：msg：的时候'
4.         rtask_messages =  pr_line
5.         ### 开始向表中插入数据
6.         AnsibleTaskDetail.objects.create(manager_ip=manager_ip,clustername=cluster_name,playname=rplayname,playrecap_serverip=rserverip,
7.                                                     taskname=rtaskname,task_status=rtask_status,
8.                                                     task_result_type=rtask_result_type,task_messages=rtask_messages,
9.                                                     create_user='Archery System'
10.                                                     )
12.         ###这段处理的情形不好想像，比较难懂，举个例子
13.         ## ok: [192.168.168.192] => <br>        ##  {
14.         ##     "msg": "MySQL Replication Health is OK!"
15.         ## }
16.         ##需要注意的时，相应的在表中也会保留多行数据。因为我们时逐行获取，逐行解析，逐行报错的。不过庆幸的时，顺序都是对的。

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六. 其他说明

6.1 必须说明的是：上面的Python代码针对的是ansible host 文件保存的是Server IP，如果是域名，那么关于IP的正则是不可用的，代码必须调整。
6.2  补充几个task的返回信息的示例，方便理解代码。

1. 示例 1<br>ok: [192.168.168.192] => {\n', '    "msg": "MySQL Replication Health is OK!"\n', '}\n
2. 示例 2
3. changed: [192.168.168.192] => (item=perl-Parallel-ForkManager-1.18-2.el7.noarch.rpm)<br>示例 3<br>fatal: [192.168.168.192]: FAILED! => {"changed": false, "msg": "No package matching "test" found available, installed or updated", "rc": 126, "results": ["No package matching "test" found available, installed or updated']}"""
4. 示例 4
5. skipping: [192.168.168.192]<br>示例 5<br>changed: [192.168.168.192]<br>示例 6 <br>ok: [192.168.168.192]

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 6.3 Python读取Ansible playbooks返回信息只是平台的一个小功能，整个系统平台采用的是Django框架。

来源:https://www.cnblogs.com/xuliuzai/p/17850437.html
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