Shell & Ansible 从零实战练习

#!/bin/bash
# 第一个Shell脚本：变量和输入输出

# 1. 定义变量（等号两边绝对不能有空格！）
name="张三"
age=20

# 2. 输出变量（用$引用）
echo "姓名: $name"
echo "年龄: $age"

# 3. 读取用户输入
read -p "请输入你的城市: " city
echo "你在 $city"

# 4. 特殊变量
echo "脚本名: $0"
echo "第一个参数: $1"
echo "参数个数: $#"

# 运行方式：
# chmod +x hello.sh
# ./hello.sh 参数1

#!/bin/bash
# if 条件判断练习

# 1. 判断文件是否存在
file="/etc/passwd"
if [ -f "$file" ]; then
    echo "$file 存在"
else
    echo "$file 不存在"
fi

# 2. 数字比较
score=75
if [ $score -ge 90 ]; then
    echo "优秀"
elif [ $score -ge 60 ]; then
    echo "及格"
else
    echo "不及格"
fi

# 3. 判断目录是否存在，不存在就创建
dir="/tmp/mytest"
if [ ! -d "$dir" ]; then
    mkdir -p "$dir"
    echo "目录 $dir 创建成功"
fi

# 4. 检查上一条命令是否成功
ls /tmp > /dev/null 2&1
if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "命令执行成功"
fi

#!/bin/bash
# 重定向和管道练习

logfile="/tmp/mylog.txt"

# 1. > 覆盖写入
echo "=== 系统信息 ===" > $logfile

# 2. >> 追加写入
date >> $logfile
hostname >> $logfile
echo "写入完成，查看文件："
cat $logfile

# 3. 管道：统计/etc/passwd有多少用户
user_count=$(cat /etc/passwd | wc -l)
echo "系统用户数: $user_count"

# 4. 管道：找出包含root的行
cat /etc/passwd | grep "root"

# 5. 2>&1 把错误也写入日志
ls /不存在的目录 >> $logfile 2&1
echo "（错误信息也被写入了日志）"

# 6. 命令替换 $() 把命令输出变成变量
today=$(date +%Y-%m-%d)
echo "今天是: $today"

#!/bin/bash
# 算术运算和字符串操作

# 1. 算术运算（必须用$(())，不能直接写3+5）
a=10
b=3
echo "加法: $(($a + $b))"
echo "减法: $(($a - $b))"
echo "乘法: $(($a * $b))"
echo "除法: $(($a / $b))"   # 整数除法
echo "取余: $(($a % $b))"

# 2. 字符串长度
str="Hello World"
echo "字符串: $str"
echo "长度: ${#str}"

# 3. 字符串截取 ${str:起始位置:长度}
echo "截取前5个: ${str:0:5}"    # Hello
echo "从第6位截: ${str:6}"      # World

# 4. 字符串替换
echo "替换一个: ${str/l/L}"    # 替换第一个l
echo "替换全部: ${str//l/L}"   # 替换所有l

# 5. tr命令：大小写转换
echo "$str" | tr a-z A-Z       # 转大写
echo "$str" | tr A-Z a-z       # 转小写

# 6. 默认值：变量为空时用默认值
echo "${未定义变量:-这是默认值}"

#!/bin/bash
# for循环各种用法

# 1. 遍历固定列表
echo "=== 水果列表 ==="
for fruit in apple banana orange; do
    echo "  水果: $fruit"
done

# 2. 数字范围（seq生成序列）
echo "=== 1到5 ==="
for i in $(seq 1 5); do
    echo "  数字: $i"
done

# 3. 批量创建用户（模拟）
echo "=== 批量操作 ==="
for user in user1 user2 user3; do
    echo "  创建用户: $user"
    # useradd $user  # 真实环境取消注释
done

# 4. break：跳出循环
echo "=== break示例 ==="
for i in $(seq 1 10); do
    if [ $i -eq 4 ]; then
        echo "  到4了，跳出！"
        break
    fi
    echo "  $i"
done

# 5. continue：跳过本次，继续下次
echo "=== 跳过偶数 ==="
for i in $(seq 1 6); do
    if [ $(( i % 2 )) -eq 0 ]; then
        continue   # 偶数跳过
    fi
    echo "  奇数: $i"
done

#!/bin/bash
# while循环实战

# 先创建一个测试文件
cat > /tmp/servers.txt << EOF
192.168.1.10 webserver
192.168.1.20 database
192.168.1.30 cache
EOF

# 1. while read 逐行读取文件
echo "=== 读取服务器列表 ==="
while read line; do
    echo "  服务器: $line"
done < /tmp/servers.txt

# 2. 读取多列（按空格分隔）
echo "=== 分别读取IP和名称 ==="
while read ip name; do
    echo "  IP: $ip  角色: $name"
done < /tmp/servers.txt

# 3. while 数字倒计时
echo "=== 倒计时 ==="
count=3
while [ $count -gt 0 ]; do
    echo "  $count..."
    count=$(( count - 1 ))
done
echo "  开始！"

#!/bin/bash
# 函数定义和使用

# 1. 基本函数（注意：定义要在调用之前）
say_hello() {
    echo "你好，世界！"
}
say_hello   # 调用函数，直接写函数名

# 2. 带参数的函数（用$1 $2接收参数）
greet() {
    local name="$1"    # local声明局部变量
    local age="$2"
    echo "你好，$name，你今年$age岁"
}
greet "李四" 22

# 3. 有返回值的函数（用echo输出，$()捕获）
add() {
    local result=$(( $1 + $2 ))
    echo $result   # 用echo"返回"值
}
sum=$(add 15 27)   # 用$()捕获函数输出
echo "15 + 27 = $sum"

# 4. 实用：带颜色的日志函数
log_info()  { echo "[INFO]  $1"; }
log_ok()    { echo "[  OK] $1"; }
log_error() { echo "[FAIL] $1" >&2; }

log_info  "开始部署..."
log_ok    "nginx 安装成功"
log_error "数据库连接失败"

#!/bin/bash
# case语句和trap

# 1. trap：Ctrl+C时打印提示再退出
trap 'echo ""; echo "用户中断，退出！"; exit 0' SIGINT

# 2. case 做菜单
echo "=== 服务管理 ==="
echo "1) 启动服务"
echo "2) 停止服务"
echo "3) 查看状态"
echo "q) 退出"
read -p "请选择: " choice

case $choice in
    1)
        echo "正在启动服务..."
        # systemctl start nginx
        ;;
    2)
        echo "正在停止服务..."
        # systemctl stop nginx
        ;;
    3)
        echo "查看服务状态..."
        # systemctl status nginx
        ;;
    q|Q)          # | 表示"或"，q和Q都能匹配
        echo "退出"
        exit 0
        ;;
    *)             # * 是默认情况，匹配所有其他输入
        echo "无效输入！"
        ;;
esac

#!/bin/bash
# grep 和 sed 实战

# 准备测试文件
cat > /tmp/app.conf << EOF
# 应用配置文件
server_port=8080
server_host=127.0.0.1
db_host=192.168.1.100
db_port=3306
debug=true
log_level=INFO
EOF

echo "=== grep 搜索 ==="
# 搜索包含"port"的行
grep "port" /tmp/app.conf

echo "=== 反向过滤（去掉注释行） ==="
# -v 反向：不包含#的行
grep -v "^#" /tmp/app.conf

echo "=== 显示行号 ==="
grep -n "db" /tmp/app.conf

echo "=== sed 替换（不修改文件） ==="
# 把8080替换成9090
sed 's/8080/9090/' /tmp/app.conf

echo "=== sed 删除注释行 ==="
# 删除以#开头的行
sed '/^#/d' /tmp/app.conf

echo "=== sed -i 直接修改文件 ==="
# 把debug=true改为debug=false（真实修改文件）
sed -i 's/debug=true/debug=false/' /tmp/app.conf
grep "debug" /tmp/app.conf

#!/bin/bash
# awk 实战：处理结构化数据

# 准备数据
cat > /tmp/scores.txt << EOF
张三 语文 88
李四 数学 95
王五 英语 72
张三 数学 91
李四 语文 83
EOF

echo "=== 打印第1列（姓名） ==="
awk '{print $1}' /tmp/scores.txt

echo "=== 打印行号和整行 ==="
awk '{print NR, $0}' /tmp/scores.txt

echo "=== 过滤：只显示张三的成绩 ==="
awk '$1=="张三" {print $0}' /tmp/scores.txt

echo "=== 过滤：成绩>85的 ==="
awk '$3 > 85 {print $1, "的", $2, "成绩:", $3}' /tmp/scores.txt

echo "=== 统计：计算总分 ==="
awk 'BEGIN{sum=0} {sum+=$3} END{print "总分:", sum}' /tmp/scores.txt

echo "=== 处理/etc/passwd（冒号分隔） ==="
# -F: 指定分隔符为冒号
awk -F: '{print "用户:", $1, "家目录:", $6}' /etc/passwd | head -5

#!/bin/bash
# 系统巡检脚本（综合练习）

REPORT="/tmp/check_$(date +%Y%m%d).log"

# 日志函数
log() { echo "$1" | tee -a $REPORT; }

log "============================="
log "系统巡检报告: $(date)"
log "主机名: $(hostname)"
log "============================="

# 检查磁盘使用率
check_disk() {
    log "--- 磁盘使用率 ---"
    df -h | awk 'NR>1 {
        used=$5
        gsub(/%/,"",used)
        if(used+0 > 80)
            print "  ⚠ 警告: " $6 " 使用率 " $5
        else
            print "  ✓ 正常: " $6 " 使用率 " $5
    }' | tee -a $REPORT
}

# 检查内存
check_mem() {
    log "--- 内存使用 ---"
    free -h | awk 'NR==2 {print "  总内存:", $2, "  已用:", $3, "  空闲:", $4}' \
        | tee -a $REPORT
}

# 检查指定进程是否运行
check_process() {
    local proc="$1"
    if pgrep -x "$proc" > /dev/null 2&1; then
        log "  ✓ $proc 运行中"
    else
        log "  ✗ $proc 未运行"
    fi
}

# 执行检查
check_disk
check_mem

log "--- 关键进程 ---"
for proc in sshd cron bash; do
    check_process "$proc"
done

log "============================="
echo "报告已保存到: $REPORT"

# /etc/ansible/hosts 或自定义 inventory 文件

# 直接写IP（属于默认组ungrouped）
192.168.1.5

# 定义组
[webservers]
192.168.1.10
192.168.1.11

[databases]
192.168.1.20  ansible_port=2222   # 主机变量

# 组变量（对整组生效）
[webservers:vars]
ansible_user=root
ansible_ssh_private_key_file=~/.ssh/id_rsa

# 组的组
[all_servers:children]
webservers
databases

# 格式：ansible 主机/组 -m 模块名 -a "参数"

# 测试连通性
ansible all -m ping

# 执行shell命令（支持管道）
ansible webservers -m shell -a "df -h | grep '/$'"

# 复制文件到远程
ansible all -m copy -a "src=/tmp/test.txt dest=/tmp/test.txt mode=644"

# 安装软件包
ansible webservers -m yum -a "name=nginx state=present" -b

# 启动服务
ansible webservers -m service -a "name=nginx state=started enabled=yes" -b

# -b 表示 become（sudo提权）
# -i 指定inventory文件
# -v/-vv/-vvv 增加输出详细度

---
# Playbook：在webservers组部署nginx
- name: 部署 Nginx Web服务器
  hosts: webservers         # 对应inventory里的组名
  become: true             # 用sudo执行
  gather_facts: true       # 收集主机信息（facts）

  vars:                     # 定义变量
    http_port: 80
    nginx_pkg: nginx

  tasks:
    # 任务1：只在RedHat系列执行
    - name: 安装 nginx（RedHat）
      yum:
        name: "{{ nginx_pkg }}"   # 引用变量
        state: present
      when: ansible_os_family == "RedHat"

    # 任务2：只在Debian系列执行
    - name: 安装 nginx（Debian）
      apt:
        name: "{{ nginx_pkg }}"
        state: present
      when: ansible_os_family == "Debian"

    # 任务3：复制配置文件，有变化就通知handler
    - name: 复制 nginx 配置
      copy:
        src: files/nginx.conf
        dest: /etc/nginx/nginx.conf
      notify: 重启 nginx       # 文件有变化才触发

    # 任务4：启动并开机自启
    - name: 启动 nginx
      service:
        name: nginx
        state: started
        enabled: yes

  handlers:               # 被notify触发，所有task完成后执行
    - name: 重启 nginx
      service:
        name: nginx
        state: restarted

---
- name: 变量和循环演示
  hosts: all
  become: true

  vars:
    packages:              # 变量可以是列表
      - vim
      - wget
      - curl
    web_user: webadmin

  tasks:
    # loop循环：批量安装软件包
    - name: 批量安装软件包
      yum:
        name: "{{ item }}"      # item = 当前循环元素
        state: present
      loop: "{{ packages }}"    # 遍历packages列表

    # register：捕获命令结果
    - name: 获取系统时间
      shell: date +%Y-%m-%d
      register: current_date   # 结果存入变量

    # debug：打印变量内容
    - name: 打印时间
      debug:
        msg: "当前日期: {{ current_date.stdout }}"

    # set_fact：运行时创建新变量
    - name: 设置备份目录变量
      set_fact:
        backup_dir: "/backup/{{ current_date.stdout }}"

    - name: 创建备份目录
      file:
        path: "{{ backup_dir }}"
        state: directory
        mode: '0755'

# 1. 创建Role目录结构
ansible-galaxy init nginx_role

# 生成的目录结构：
nginx_role/
├── tasks/main.yml        # 主任务（必须有）
├── handlers/main.yml     # 处理器
├── vars/main.yml         # 变量（高优先级）
├── defaults/main.yml     # 默认变量（低优先级，可被覆盖）
├── files/                # 静态文件（copy模块用）
├── templates/            # Jinja2模板（template模块用）
└── meta/main.yml         # 元数据（依赖其他role）

---
# roles/nginx_role/tasks/main.yml
- name: 安装 nginx
  yum:
    name: nginx
    state: present

- name: 部署配置文件
  template:                  # 用template渲染变量
    src: nginx.conf.j2        # 在templates/目录下
    dest: /etc/nginx/nginx.conf
  notify: restart nginx

- name: 启动 nginx
  service:
    name: nginx
    state: started
    enabled: yes

---
- name: 部署Web服务器
  hosts: webservers
  become: true
  roles:
    - nginx_role            # 直接写role名称
    - role: nginx_role      # 或这种写法，可以传变量
      vars:
        http_port: 8080

---
- name: 错误处理演示
  hosts: all
  become: true

  tasks:
    # block/rescue/always = try/except/finally
    - block:                         # try: 正常任务
        - name: 备份配置文件
          copy:
            src: /etc/nginx/nginx.conf
            dest: /tmp/nginx.conf.bak
            remote_src: yes

        - name: 更新配置（可能失败）
          template:
            src: nginx.conf.j2
            dest: /etc/nginx/nginx.conf
          notify: restart nginx

      rescue:                         # except: block失败时执行
        - name: 恢复备份
          copy:
            src: /tmp/nginx.conf.bak
            dest: /etc/nginx/nginx.conf
            remote_src: yes
        - name: 发送告警
          debug:
            msg: "⚠ 部署失败，已回滚配置！"

      always:                         # finally: 无论成败都执行
        - name: 清理临时文件
          file:
            path: /tmp/nginx.conf.bak
            state: absent

    # ignore_errors: 失败也继续
    - name: 检查可选服务
      shell: systemctl status optional-service
      ignore_errors: true   # 找不到也没关系

#!/bin/bash
# 一键部署脚本：Shell做检查，Ansible做部署

set -e   # 任何命令失败立即退出
trap 'log_error "部署异常中断！"; exit 1' ERR

PLAYBOOK="site.yml"
INVENTORY="inventory/hosts"
LOG="/var/log/deploy_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).log"

log_info()  { echo "[INFO] $1" | tee -a $LOG; }
log_ok()    { echo "[ OK] $1"  | tee -a $LOG; }
log_error() { echo "[ERR] $1"  | tee -a $LOG >&2; }

# 步骤1：环境检查
log_info "检查 Ansible 是否安装..."
if ! command -v ansible-playbook >/dev/null 2&1; then
    log_error "Ansible 未安装！"
    exit 1
fi
log_ok "Ansible 已安装"

# 步骤2：检查文件存在
for f in $PLAYBOOK $INVENTORY; do
    if [ ! -f "$f" ]; then
        log_error "文件不存在: $f"
        exit 1
    fi
done
log_ok "文件检查通过"

# 步骤3：语法检查
log_info "检查 Playbook 语法..."
ansible-playbook --syntax-check -i $INVENTORY $PLAYBOOK
log_ok "语法检查通过"

# 步骤4：执行部署
log_info "开始部署..."
ansible-playbook -i $INVENTORY $PLAYBOOK \
    -e "deploy_time=$(date +%Y%m%d%H%M%S)" \
    --diff 2>&1 | tee -a $LOG

# 步骤5：验证结果
if [ $? -eq 0 ]; then
    log_ok "部署成功！日志: $LOG"
else
    log_error "部署失败！查看日志: $LOG"
    exit 1
fi