ansible自动化：备份管理实践

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需求

运维过程中经常遇到的场景：

• 服务器或应用故障，需要重新部署；

• 中间件、应用服务等配置丢失，需要进行恢复；

• 数据库数据丢失或异常，需要进行数据还原；

• 系统扩容，需要配置文件；
  

以上场景比较可靠的解决方式就是从备份进行恢复，因此备份管理就成为了我们最后的“杀手锏”。

备份位置一般分为本地备份和异地备份，本地备份的保存时间较短（如：一个月），避免占用过多磁盘空间；而异地备份的保存时间较长（如：一年）。具体情况可按监管要求进行存放。

根据不同的需求，我们可将备份内容分为以下几种类型：

• 系统级配置文件

       内核参数、hosts解析、crontab计划任务、环境变量、防火墙等

• 应用级配置文件

       nginx、java应用、中间件、dns、数据库等

• 日志级数据

       binlog日志、应用日志、nginx日志等

• 数据库备份

问题

通过分析备份位置、备份类型两个方面，可以说是覆盖了备份80%的需求，但是剩下20%的问题对于我们来说可能比较棘手：

1. 备份控制过于分散

       通常情况下我们在每台服务器上通过shell+crontab来进行定时备份，一旦需求变更，脚本管理难度增大；

    2. 配置多样性

        对于不同应用、不同需求、不同场景，我们的配置会繁杂多样，因此导致我们脚本需要适配各种场景，很难完全兼容；

    3. 重复备份

        重复备份会导致备份效率下降

    4. 备份网卡流量较大，影响网络

    5. 异地备份中心磁盘IO不足，异地备份耗时

。。。。。。

以上都是我们在做备份时可能遇到的问题，除了在硬件方便提供足够的空间、磁盘IO、千兆或更高的网卡流量等，我们运维要做的就是在备份流程控制方面提出更适合我们的方案。

解决方案

考虑到ansible的ssh控制及天然的幂等性，我们在此使用"ansible-playbook +  rsync"的方式实现集中化控制：

• 由于ansible 统一对所有服务器进行控制，因此需要对不同的备份类型进行判断，匹配则备份，不匹配则不备份；

• ansible根据类型先备份到本地统一目录，然后再将统一的本地目录备份通过rsync备份至远程备份中心；

通过ansible集中化管理，我们虽然可以实现在控制端对脚本进行统一管理，但是对于多样性配置，我们还是需要基于相关的配置管理规范进行规范化配置，否则多样性的问题还是会影响我们。

具体实现

1.目录结构

[root@test ansible]# tree /etc/ansible
├── ansible.cfg
├── hosts
├── data_backup.yml
├── roles
│   ├── databak
│   │   ├── tasks
│   │   │   ├── create_dir.yml
│   │   │   ├── del_30_days_ago_dir.yml
│   │   │   ├── http_conf.yml
│   │   │   ├── keepalived.yml
│   │   │   ├── nginx_conf.yml
│   │   │   ├── mysql_conf.yml
│   │   │   ├── sys_conf.yml
│   │   │   ├── mysql_conf.yml
│   │   │   ├── rsync.yml
│   │   │   └── main.yml
│   │   └── vars
│   │       └── main.yml

我们按playbook组织目录结构，其中：

• tasks：备份不同类型的文件并进行本地、异地控制；

• vars：本次备份用到的变量

2.创建数据备份角色文件

vim data_backup.yml
- hosts: "{{ host_ip }}"
  remote_user: root
  gather_facts: False
  roles:
    - databak

对于不同服务器ip，配合脚本以传参的形式传给host_ip，实现批量备份。再辅助crontab可实现定时备份。

以下脚本可作为参考：

vim ansible_all_data_backup.sh
#!/bin/bash

today_date=`date "+%Y%m%d"`
yesterday_date=`date -d yesterday "+%Y%m%d"`
old_date=`date -d "30 days ago" "+%Y%m%d"`

for host in `cat host_list | grep -v "^#"`
do
    echo "`date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"`---${host} start backup." >> /App/logs/ansible_all_data_backup.log
    ansible-playbook ansible-playbook/data_backup.yml --extra-vars="host_ip=${host} today_date=${today_date} yesterday_date=${yesterday_date} old_date=${old_date}" >> /App/logs/ansible_all_data_backup.log 2>&1
    if [ $? -eq 0 ]
    then
        echo "`date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"`---${host} backup finished, start backup next host." >> /App/logs/ansible_all_data_backup.log
    else
        echo "`date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"`---${host} backup failed." >> /App/logs/ansible_all_data_backup.log
        echo "${host} data backup failed\n`tail -10 /App/logs/ansible_all_data_backup.log`" | mail -s "[ansible] ${host} data backup failed" "[e-mail]"
        break
    fi
done

3.创建变量文件

vim vars/main.yml
backup_path: /App/backup
data_backup_center: "192.168.3.119"
nginx_logrotate_path: /data/nginx/nginx_logrotate
nginx_logrotate_path_json: /App/logs/nginx_logrotate
#以下三个变量为默认值，由于ansible --extra-vars传入变量参数的优先级最高，所以以--extra-vars传入为准，这里设置默认值是为了避免--extra-vars传入空值导致报错
today_date: "19700101"
yesterday_date: "19700101"
old_date: "19700101"

其中：

backup_path   是我们本地统一备份目录；

data_backup_center   是我们远程备份中心；

nginx_logrotate   是我们nginx相关的日志目录；

其他为控制本地备份保存时间的变量；

4.创建任务文件

# 1.操作系统级配置文件
vim tasks/sys_conf.yml
#备份各系统相关的配置文件
- name: backup system config file to {{ backup_path }}/{{ today_date }}/config
  command: chdir={{ backup_path }}/{{ today_date }}/config cp -rfv {{ item }} .
  ignore_errors: True
  with_items:
    - /etc/hosts
    - /etc/rc.d/rc.local
    - /etc/crontab
    - /var/spool/cron
    - /App/scripts
    - /etc/zabbix/zabbix_agentd.d
    - /opt/shell
    - /etc/profile
    
  # 2.应用级配置问及那  
 vim  tasks/nginx_conf.yml
#先判断本机是否安装nginx，若安装备份nginx配置文件目录到本机备份目录,/usr/local/openresty/nginx为固定安装路径。
- name: Nginx installed or not
  stat: path=/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx
  register: nginx_results
- name: backup nginx config file to {{ backup_path }}/{{ today_date }}/config
  command: chdir={{ backup_path }}/{{ today_date }}/config cp -rfv /usr/local/openresty/nginx/conf ./nginx_conf
  when: nginx_results.stat.exists 

如上：

• 由于我们的操作系统都是标准化的，因此操作系统级配置文件直接备份即可；

• 不同应用依赖的服务不同，应用级配置文件会出行多样化，因此我们先行根据备份类型判断是否应用是否存在，再进行备份；

5.具体执行

#检查文件
[root@test ansible]# ansible-playbook -C data_backup.yml
#执行playbook，单台备份
[root@test ansible]# ansible-playbook -e host_ip=10.10.2.1 data_backup.yml 
# 脚本执行，批量备份
[root@test ansible]# bash ansible_all_data_backup.sh

总结

随着备份类型及量级的不断增多，此时单一的备份中心由于磁盘IO、空间等问题可能成为备份的瓶颈，因此对于备份我们还是要提前规划。

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