Ansibleのハンズオン環境をDockerを用いて構築してみたいと思います。
構成は以下の通りです。

コントロールノード(Ansible) x 1
ターゲットノード x 3

ターゲットノードは調整可能ですので、適当な数に置き換えて実施して下さい。

※説明不要の方は以下を参照してください
https://github.com/Shoma-progr-0210/ansible-training

前提条件

Docker on Desktopがインストールされている
Dockerの基礎知識がある
Linuxコマンドの基礎知識がある

ディレクトリ構成

ansible-training
  │  docker-compose.yml
  │
  ├─ansible
  │      ansible.cfg
  │      Dockerfile
  │
  ├─node
  │      Dockerfile
  │
  └─work
          hosts
          playbook.yml

コントロールノードの構築

ansible-training
  ├─ansible
  │      ansible.cfg
  │      Dockerfile

コントロールノードのDockerfileを作成します。
今回はCentOS7のイメージを使用します。

最低限必要なものとして、sudoとSSH接続のためにopenssh-clientsをインストールしておきます。
CentOS7のイメージにはansibleが存在しないため、eptl-releaseをインストールしてから、ansibleのインストールを行います。

コントロールノードのDockerfile

# CentOS7
FROM centos:7

# system update
RUN yum -y update && yum clean all

# install sudo
RUN yum -y install sudo
# install ssh clients
RUN yum -y install openssh-clients

# install ansible
RUN yum -y install epel-release && \
yum -y install ansible && \
yum clean all

# setttings
ADD ansible.cfg /etc/ansible

ハンズオンのためにAnsibleの設定変更を行います。
そのため、同じ階層にansible.cfgを作成して、DockerfileのADDで上書き出来るようにします。

内容は、以下です。

デフォルトのインベントリファイルを/root/work/hostsに変更
ssh接続の設定変更

Ansible.cfg

[defaults]
inventory = /root/work/hosts

[ssh_connection]
ssh_args = -o ControlMaster=auto -o ControlPersist=60s -o StrictHostKeyChecking=no -o UserKnownHostsFile=/dev/null

ターゲットノードの追加

ansible-training
  ├─node
  │      Dockerfile

ターゲットノードのDockerfileを作成します。
こちらもCentOS7のイメージを使用します。

ssh接続のためにopenssh-serverをインストールします。

その他に以下を行います。

SSHの公開鍵作成
rootのパスワード設定
22番ポートの公開
SSHデーモンの起動

ターゲットノードのDcokerfile

# CentOS7
FROM centos:7

# install ssh server
RUN yum -y install openssh-server && yum clean all

# create Public key
RUN ssh-keygen -f /etc/ssh/ssh_host_rsa_key -N '' -t rsa
RUN ssh-keygen -f /etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key -N '' -t ecdsa

# set to login as root
RUN sed -ri 's/^#PermitEmptyPasswords no/PermitEmptyPasswords yes/' /etc/ssh/sshd_config

# set a password for root
RUN echo "root:" | chpasswd

# expose 22 port
EXPOSE 22

# start up sshd
CMD ["/usr/sbin/sshd", "-D"]

サービスの定義(docker-compose.yml)の作成

ansible-training
  │  docker-compose.yml

サービスの定義を記述するdocker-compose.ymlを作成します。

コントロールノードはansibleです。ボリュームとして、ホストの./workをコントロールノードの/root/workと共有します。

ターゲットノードはnode0x(例の場合、xは1-3)です。
version3.4よりサポートされたExtension Fieldを用いて、ターゲットノードの定義をx-node: &nodeと書くことで、変数のように使用しています。呼び出し側は*nodeです。

ターゲットノードのportsは必要ではありませんが、ハンズオンの結果の確認で使用するために定義しています。

ターゲットノード数を調整したい場合は、servicesを調整してください。

ターゲットノードは、ハンズオンの際にsystemdでhttpdを起動するため、/sbin/initで実行します。

docker-compose.yml

version: '3.8'

x-node: &node
  build: ./node
  privileged: true
  command: /sbin/init
  tty: true

services:
  ansible:
    container_name: 'ansible'
    build: ./ansible
    tty: true
    working_dir: '/root/work'
    volumes:
      - ./work:/root/work

  node01:
    container_name: node01
    <<: *node
    ports:
      - '8081:80'
  node02:
    container_name: node02
    <<: *node
    ports:
      - '8082:80'
  node03:
    container_name: node03
    <<: *node
    ports:
      - '8083:80'

作業ディレクトリの作成

ansible-training
  └─work
          hosts
          playbook.yml

コントロールノードで作業するディレクトリを作成します。
このディレクトリをホスト側とDocker側で共有しますので、Dockerを削除しても作業内容が保存されます。

インベントリファイルの作成

hostsはAnsibleに設定するインベントリファイルです。
先ほど作成したansible.cfgでデフォルトのインベントリとして指定されおり、ターゲットノードをnodeグループとして設定しています。

docker-compose.ymlでターゲットノードを調整した場合は、hostsでも指定してください。

hosts

[node]
node01
node02
node03

playbookの作成

Ansibleでは、Playbookでターゲットノードの状態を定義することで管理を行います。
定義ファイルはYAML形式で行います。ファイル名は任意ですが、今回はわかりやすいようにplaybook.ymlとします。

以下のPlaybookは、Apache(httpd)をインストールして起動した状態を定義しています。
hosts: nodeで、先ほどのインベントリで定義したnodeグループに対して実行されます。

playbook.yml

---
- name: deploy httpd server
  hosts: node
  become: yes
  gather_facts: no
  tasks:
    - name: install httpd
      yum:
        name: httpd
        state: latest

    - name: start & enabled httpd
      service:
        name: httpd
        state: started
        enabled: yes

Ansibleハンズオン

コンテナのビルド・起動

まずは、ansible-taining配下に移動してください。
(<BASE_DIR>はansible-trainingまでのフォルダパス置き換えてください。)

ansible-trainingに移動

$ cd <BASE_DIR>/ansible-training

各ノードをビルドします。

コンテナのビルド

$ docker-compose build --no-cache

各ノードを起動します。

コンテナの起動

$ docker-compose up -d

コントロールノードの動作確認

起動が出来たら、コントロールノード(ansibleコンテナ)に入りましょう。

コントロールノードに入る

$ docker-compose exec ansible bash

インストールしたAnsibleの動作確認を行います。
pingモジュールを使用して、localhost(コントロールノード自身)に疎通確認を行います。

Ansibleの動作確認

$ ansible localhost -m ping

以下の通りに結果が表示されればAnsibleが正常にインストールされています。

確認結果

localhost | SUCCESS => {
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}

ターゲットノードを操作

各ターゲットノードに対して、SSHで接続確認を行います。
この作業で、予めターゲットノードをSSHのknown_hostsに登録します。

node0xのxはターゲットノードの番号に置き換えてください。

接続を続けるかを聞かれた場合はyesと入力して下さい。

SSHのknown_hostsに登録

$ ssh node0x
$ exit

pingモジュールを使用して、ターゲットノードに対して疎通確認を行います。

ターゲットノードとの疎通確認

$ ansible node -m ping

以下のように、各ターゲットノードの結果が表示されれば接続は成功です。

確認結果

node01 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}
node03 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}
node02 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}

Apache(httpd)をターゲットノードで起動

AnsibleはPlaybookという単位で、ターゲットノードの状態を定義することで操作を行えます。
今回は事前にhttpdのインストールと起動を行うPlaybookを作成してるので、実行しましょう。

playbook.yml を実行して、ターゲットノードに httpd をセットアップします。

Playbookの実行

$ ansible-playbook playbook.yml

実行結果

PLAY [deploy httpd server] *********************************************************************************************

TASK [install httpd] ***************************************************************************************************
fatal: [node01]: FAILED! => {"changed": false, "msg": ["Could not detect which major revision of yum is in use, which is required to determine module backend.", "You can manually specify use_backend to tell the module whether to use the yum (yum3) or dnf (yum4) backend})"]}
fatal: [node02]: FAILED! => {"changed": false, "msg": ["Could not detect which major revision of yum is in use, which is required to determine module backend.", "You can manually specify use_backend to tell the module whether to use the yum (yum3) or dnf (yum4) backend})"]}
fatal: [node03]: FAILED! => {"changed": false, "msg": ["Could not detect which major revision of yum is in use, which is required to determine module backend.", "You can manually specify use_backend to tell the module whether to use the yum (yum3) or dnf (yum4) backend})"]}

PLAY RECAP *************************************************************************************************************
node01                     : ok=0    changed=0    unreachable=0    failed=1    skipped=0    rescued=0    ignored=0
node02                     : ok=0    changed=0    unreachable=0    failed=1    skipped=0    rescued=0    ignored=0
node03                     : ok=0    changed=0    unreachable=0    failed=1    skipped=0    rescued=0    ignored=0

各ターゲットノードで、failed=1になるはずです。
エラーには色々書いてありますが、sudoがインストールされていないために、httpdのインストールで権限周りの問題が起きています。

ターゲットノードにsudoをインストールします。
Playbookを用意してもよいですが、ここではshellモジュールを使用して、直接sudoのインストールを実行します。

sudoのインストール

ansible node -m shell -a 'yum -y install sudo'

インストールが完了したら、再度Playbookを実行してみてください。

Ansibleは"冪等性"の概念があるため、Playbookの実行が途中で失敗しても、再実行することで整合性を保つことができます。切り戻しなどは必要ありません。

Playbookの再実行

$ ansible-playbook playbook.yml

実行結果

PLAY [deploy httpd server] *********************************************************************************************

TASK [install httpd] ***************************************************************************************************
changed: [node02]
changed: [node03]
changed: [node01]

TASK [start & enabled httpd] *******************************************************************************************
changed: [node03]
changed: [node01]
changed: [node02]

PLAY RECAP *************************************************************************************************************
node01                     : ok=2    changed=2    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0
node02                     : ok=2    changed=2    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0
node03                     : ok=2    changed=2    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

各ターゲットノードで、ok=2 changed=2になれば成功です。

これだけで全てのターゲットノードでhttpdのセットアップが完了です。
ターゲットノードで httpd が正常に動作しているかをブラウザで確認してみましょう。

xはターゲットノードの番号に置き換えてください。

node0x: http://localhost:808x

この画面が開けば正常に動作しています。

さいごに

Ansibleを手軽に触ることができるように、Dockerを用いてローカル環境構築する方法と簡単なハンズオンをまとめました。
ターゲットノード数の変更したり、httpdのセットアップ以外のPlaybookを作成したりして、Ansibleの理解に役立てていただければ幸いです。