今日目標

• 了解影響 Ansible 效能的關鍵
• 掌握平行與策略：forks、strategy、serial、throttle、async

Ansible 任務加速參考指南

• 減少機器資訊的搜集，非必要時將 gather_facts: false，需要時用 setup: gather_subset 去選擇要什麼資訊。
• 提高任務執行並行數量：調整 forks (預設 5)，並視情況使用 strategy: free。
• 重複使用連線：啟用 SSH pipelining、ControlPersist，降低每次連線成本。
• 合併任務操作：能一次處理就不要切多任務 (例如 package: name: [a,b,c] )。
• 減少使用 shell/command ，有 module 就用 module。
• 適當批次進行：用 serial 滾動佈署、throttle 限制重操作的並行。
• 善用 Facts 快取。

ansible.cfg 的小建議

[defaults]
forks = 20
timeout = 30
gathering = smart

[ssh_connection]
pipelining = True
ssh_args = -o ControlMaster=auto -o ControlPersist=60s -o ControlPath=~/.ssh/ansible-ctl-%%r@%%h:%%p

提高 forks 要注意遠端機器跟網路的負載，建議慢慢增加並觀察。

舉個例子

---
# perf-demo.yml
- name: Day19 performance & parallel demo
  hosts: all
  gather_facts: false
  strategy: free        # 各主機不互等，加快整體時間
  serial: 50%           # 滾動佈署，降低一次性風險
  any_errors_fatal: true
  max_fail_percentage: 20

  tasks:
    - name: Prepare working dir
      file:
        path: /tmp/perf-demo
        state: directory
        mode: '0755'

    - name: Create multiple files (合併操作減少 I/O)
      file:
        path: "/tmp/perf-demo/{{ item }}"
        state: touch
        mode: '0644'
      loop:
        - a.txt
        - b.txt
        - c.txt

    - name: Simulate heavy work in background (async)
      shell: sleep 10 && echo done > /tmp/perf-demo/async.txt
      async: 120      # 最多允許 120 秒
      poll: 0         # 不中斷等待，背景執行
      register: heavy_async

    - name: Throttled operation (限制單任務併發)
      lineinfile:
        path: /tmp/perf-demo/throttle.txt
        line: "{{ inventory_hostname }} updated"
        create: yes
      throttle: 2      # 同時最多 2 台主機執行

    - name: Run once for all (一次性前置)
      debug:
        msg: "Generating shared artifact..."
      run_once: true

    - name: Wait for background job to finish
      async_status:
        jid: "{{ heavy_async.ansible_job_id }}"
      register: heavy_status
      until: heavy_status.finished
      retries: 30
      delay: 2

來執行看看

# 實際執行時可提高 forks
ansible-playbook -i inventory.ini perf-demo.yml -f 20

平行與策略組合

• strategy: free：同一個 Playbook 的主機不互等，誰先完成誰先跑下一步。
• serial：分批滾動佈署；搭配 max_fail_percentage、any_errors_fatal 控制失敗門檻。
• throttle：限制「單一任務」同時併發數，避免重操作壓垮資源。
• async/poll：長耗時任務改背景執行；poll: 0 先放背景，再用 async_status 追蹤完成。

實務上的見解

• 先透過 -vv flag 觀察瓶頸 (等待、連線、任務耗時) 後再根據問題做調整。
• 逐步提高 forks，同時監控目標端負載與網路是否可以負擔。
• 批次變更一律使用 serial 滾動，並且設定 max_fail_percentage、any_errors_fatal。
• 長任務請善用 async/poll，避免阻塞整體流程。
• 降低連線開銷：pipelining、ControlPersist 與合理 SSH 參數。
• 重用資料：啟用 Facts 快取並設定合理 TTL。

常見問題與排錯

• 加了 strategy: free 卻沒變快？瓶頸可能在單一任務本身 (I/O)，或 serial 批次太小。
• forks 提太大導致失敗：遠端主機資源不足或網路擁塞，。
• async 任務沒結束：提高 async 上限並以 async_status 追蹤，或檢查遠端程式實際耗時。
• throttle 看似無效：僅限制該任務的同時併發，不影響其他任務或整體 forks。

作業練習時間

• 練習 1：將你的 Play 設為 strategy: free，實測 f 5/20/50 差異。
• 練習 2：為影響線上服務的任務加上 serial: 25% 與 max_fail_percentage，觀察滾動行為。
• 練習 3：挑一個長任務改為 async/poll，並用 async_status 輪詢完成狀態。

明日預告

明天我們來做自己的模組