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Ansible自动化运维（三）playbook剧本详解

news 文章来源：https://blog.csdn.net/lifeng4321/article/details/144363017 2025/1/16 16:03:39

Ansible自动化运维这部分我将会分为五个部分来为大家讲解

（一）介绍、无密钥登录、安装部署、设置主机清单

（二）Ansible 中的 ad-hoc 模式模块详解（15）个

（三）Playbook 模式详解

（四）jinja2 模板 Roles角色详解

（五）运维实战

一、Ansible 中的 Playbook 模式

Playbook不同于使用单个模块操作远程服务器，Playbook的功能更加强大。如果说单个模块执行类似于Linux系统中的命令，那么Playbook就类似于shell脚本，将多个模块组合起来实现一组的操作。

Playbook还是会用到ad-hoc模式中的模块及参数，只不过Playbook与ad-hoc的写法不一样。

1.1 Playbook 的优势

功能比ad-hoc更全
能很好的控制先后执行顺序, 以及依赖关系
语法展现更加的直观
ad-hoc无法持久使用，playbook可以持久使用

1.2 Playbook 的组成

play：一个完整的部署任务，并且必须包含以下前两项:
hosts：定义对哪些主机进程操作
tasks：定义的是具体执行的任务
become：表示是否要以特权用户（通常是root）身份执行任务。如果设置为yes，则任务会以特权身份执行。
playbook: 由一个或多个play组成，一个play可以包含多个task任务

说明：Ansible 中的 Playbook 文件结尾为.yml 格式

示例：安装host1节点 httpd 服务并且在host3节点上重启nginx并且检查他们的服务状态

[root@server ~]# vi httpd.yml
[root@server ~]# cat httpd.yml
---- hosts: node1become: yestasks:# 使用yum模块在node1主机上安装httpd服务  - name: Install httpd Serveryum:name: httpdstate: present

解析：
name：定义一个Playbook的名称，用于标识Playbook的用途；
hosts：指定要在哪个主机上执行，也是写主机或主机组名，
需要提前在/etc/ansible/hosts中配置好；
become：yes表示使用特权用户；
tasks：属于是一个任务列表，主要写具体执行什么的（可以有多个）；
name：每个任务的名称，用于描述干什么的；上述yml中则是安装httpd服务；
yum：表示使用哪个模块来进行操作；
模块的参数可以看ad-hoc中的，用的都是一样的，写法不一样就是；
name：要安装的服务名称，我们这里是httpd：
state：要进行的操作，可以是安装、卸载、更新；
其实tasks就是Ansible的模块以YAML语法写入到playbook中。
生产环境中为了可读性与可维护性通常一个playbook中只编写一个play，如果某些主机需要执行多个play,那么可以使用include关键字在一个playbook中导入其他的playbook。

1.3 Playbook命令

格式：

ansible-playbook [选项] playbook.yml

常用选项：

选项/参数	选项/参数/分析
-T	建立SSH连接的超时时间
-i	指定Inventory文件
- -list-hosts	匹配的服务器列表
- -list-tasks	列出任务列表
- -step	每执行一个任务后停止，等待用户确认
- -syntax-check	语法检测
- -list-tags	列出此yml文件中的所有tag标签
- -skip-tags	执行–skip-tags之外的标签任务
-C	检查当前这个Playbook是否会修改受控端，模拟执行
-f	并发执行的进程数，默认为5

1.4 Playbook的语法

1、权限

remote_user指定playbook运行时的用户身份，可以写在hosts下，也可以每个tasks做定义；
become 该选项为布尔值，当等于yes表示以管理员身份通常与become_method一起使用；
become_method：su或sudo

# 指定使用哪个用户执行此任务
remote_user: root
# 是否使用特权用户
become: yes

2、通知与触发

notify： 如果指定的操作执行了，会触发handlers的操作，指定的是handler的名称；
handlers和notify指定的名称必须相同，否则无法触发。
handlers 中需要- name指定名称 ，handlers只会在所有的tasks执行完后执行，
并且，即便一个handlers被触发多次，也只会执行一次。 handlers是一种特殊的tasks。

handlers（触发事件）

notify: 触发
handlers：触发的动作
# 两者的名称一定要相同，否则无法触发。

使用上场景：一般都是修改配置文件时
正常情况时handlers是不会执行的，除非触发任务，才会执行
任务导致系统状态发生变化（例如，配置文件被修改），则将触发名为restart的处理器。

- hosts: node1tasks:- name: installredisyum: name=redis- name: copyfiletemplate: src=redis.conf dest=/etc/redis.conftags: copyfilenotify: restart   # 触发：触发名称- name: startservice:name: redisstate: startedenabled: yeshandlers:       # 触发动作- name: restartservice:name: redisstate: restarted

这是我又自己随便写的一个比较简单的
下载nginx并启动，启动成功后会自动执行关闭防火墙并且检查运行状态

[root@server ~]# cat nginx3.yml 
---- hosts: node3become: yestasks:- name: install_nginxyum:name: nginx state: present- name: Start_nginxservice:name: nginxstate: startednotify: - stop_firewalld- check_status_nginx  - display nginx status      changed_when: true  # 强制标记任务为已改变  handlers:- name: stop_firewalldservice: name: firewalldstate: stoppedenabled: no- name: check_status_nginxcommand: systemctl status nginxregister: nginx_statuschanged_when: false- name: display nginx statusdebug:var: nginx_status.stdout_lines

在Ansible中，处理器（handlers）只有在任务状态发生变化时才会被触发。例如，如果Nginx服务之前已经是运行状态，那么Start_nginx任务不会被视为“改变”系统状态，因此不会触发处理器。

为了确保处理器能够被触发，你可以使用changed_when参数来强制标记任务为已改变，或者使用meta: flush_handlers来强制执行所有处理器。

1.5 Playbook中的变量

变量提供了便捷的方式来管理Ansible playbook的每一个项目中的动态值，比如nginx-1.6.3这个软件包的版本，在其它地方或许会反复使用，那么如果将此值设置为变量，然后再在其他的playbook中调用，会方便许多。如此一来还方便维护，减少维护的成本。

变量的定义方式

1.通过命令行进行变量定义
2.在play文件中进行变量定义
3.通过Inventory主机信息文件中进行变量定义

变量读取的优先级为: 命令行 > playbook文件 > Inventory文件

1.1 通过vars 定义变量

---
- name: LAMPhosts: node1vars:packages_name:- httpd- mariadb-server- php- php-mysqltasks:- name: install LAMPyum:name: "{{packages_name}}"state: present

执行此yml：

# 语法校验
ansible-playbook --syntax-check LAMP.yml
# 执行yml
ansible-playbook LAMP.yml（定义的yml文件名）

1.2 通过vars_files定义变量

当变量较少时，使用vars定义没有问题，当变量较多时，可以将变量保存到一个独立的文件中；
需要多个yml文件，一个主文件，需要调用其他yml独立文件，主要是最后运行的；其他是定义包名的yml文件。

[root@server ansible]# cat rzc.yml 
---
httpd_package: httpd
mariadb_package: mariadb-server
[root@server ansible]# vi nginx4.yml
[root@server ansible]# cat nginx4.yml 
---- name: nginxhosts: node3become: yesvars_files:- rzc.ymltasks:- name: Install httpdyum:name: "{{ httpd_package }}"state: present- name: Install mariadb-serveryum:name: "{{ mariadb_package }}"state: present

执行此yml：

# 语法校验
ansible-playbook --syntax-check apache.yml
# 执行yml
ansible-playbook apache.yml（定义的yml文件名）

1.3命令行定义变量

ansible-playbook命令提供-e选项，用于在命令行定义变量，命令行定义变量的优先级最高

# 执行：命令行定义变量
[root@localhost yml]# vi test.yml
---
- name: apache hosts: webbecome: yesvars: httpd_package:- httpdtasks:- name: install httpd serviceyum:name: "{{ httpd_package }}"state: present
#定义阶段
[root@ansible ~]# ansible-playbook test.yml -e "httpd_package=httpd"

命令行指定多个变量。

ansible-playbook test.yml -e "file=command" -e "file2=command2"

1.4 官方推荐定义变量方法（推荐）

之前的几种变量定义都不是很好用，比较好用的是在Ansible项目目录下创建两个变量目录：

host_vars
group_vars

目录名字一定要一致，不能做任何修改。
理解如何设置和使用host_vars和group_vars可以使你的Ansible管理更加灵活和有组织。以下是更详细的步骤，从设置目录结构到创建Playbook的执行：

1.目录结构

your_ansible_project/
├── group_vars/
│ └── web-servers.yml
├── host_vars/
│ └── web-server.yml
├── playbook.yml
└── inventory.ini

group_vars目录用于存放组级别的变量定义。
host_vars目录用于存放主机级别的变量定义。
playbook.yml是你的Ansible Playbook。
inventory.ini是Ansible的主机清单文件，其中列出了你的主机和主机组。

2.清单文件（inventory.ini）：

在这里添加你的主机和主机组

[root@server ~]# cat /etc/ansible/inventory.ini 
[node1]
host1
[node2]
host2
[node3]
host3
[node4]
host1
host3

3.组级别变量

group_vars/web-servers.yml

[root@server ~]# cd /etc/ansible/
[root@server ~]# mkdir -p /etc/ansible/group_vars
[root@server group_vars]# vi node4.yml
[root@server group_vars]# cat node4.yml 
---
httpd_package: httpd
mariadb_package: mariadb-server
nginx_package: nginx

4.主机级别变量

host_vars/web-server.yml
在host_vars目录下创建一个YAML文件，例如node1.yml，并在其中定义主机级别的变量，如：

[root@server ~]# cd /etc/ansible/
[root@server ~]# mkdir -p /etc/ansible/host_vars
[root@server ansible]# cd host_vars/
[root@server host_vars]# vi node3.yml
[root@server host_vars]# cat node3.yml 
---
nginx_package= nginx

5.Playbook（playbook.yml）

创建你的Ansible Playbook，例如：

[root@server ansible]# vi nginx4.yml 
[root@server ansible]# cat nginx4.yml 
---- name: nginxhosts: node3become: yestasks:- name: Install nginxyum:name: "{{ nginx_package }}"state: present

6.运行playbook：

格式：

ansible-playbook -i inventory.ini playbook.yml

inventory.ini : 这里面表示你设置的主机分组
playbook.yml：你创造的脚本名称

此时，Ansible会自动加载group_vars和host_vars目录中的变量，你的Playbook将使用这些变量来配置主机。
通过这种方式，你可以更加有组织地管理变量，特别是对于多主机和多组的环境。你可以为不同的组或主机设置特定的变量，而不必在Playbook中硬编码这些值，提高了可维护性和可读性。

1.6 debug

将上一步任务执行的结果打印出来，不管成功还是失败都会返回；

- name: Check the status of httpd service command: systemctl status httpd register: httpd_status  # 存储到http_status变量中changed_when: false # 确保此任务不被标记为改变了系统状态 - debug: # 输出httpd服务的状态信息 var: httpd_status.stdout_linesno_log: true  # 禁止记录此任务的输出

1.7 facts缓存

Ansible facts是在被管理主机上通过Ansible自动采集发现的变量。facts包含每台特定的主机信息。比如：被控端的主机名、IP地址、系统版本、CPU数量、内存状态、磁盘状态等等。

facts变量的使用场景

通过facts缓存检查CPU，来生成对应的nginx配置文件
通过facts缓存检查主机名，生成不同的zabbix配置文件
通过facts缓存检索物理机的内存大小来生成不同的mysql配置文件

可以使用setup模块查看facts变量列表:

[root@server ~]# ansible node1 -m setup
host1 | SUCCESS => {"ansible_facts": {"ansible_all_ipv4_addresses": ["192.168.232.101"], "ansible_all_ipv6_addresses": ["fe80::cc52:8279:7d75:72a2", "fe80::bfc3:2b7c:6878:575a", "fe80::75a4:11da:7c98:fc74"],

下面省略，有好多；

显示 ipv4的所有地址：

[root@server ansible]# vi facts.yml
[root@server ansible]# cat facts.yml 
---
- hosts: node1become: yestasks:- shell: echo {{ ansible_all_ipv4_addresses }}register: my_vars- debug:var: my_vars.stdout_lines
[root@server ansible]# ansible-playbook -i inventory.ini facts.yml

在playbook中引用facts变量：

二、Playbook中的流程控制

Playbook条件

1.1 条件判断

when的值是一个条件表达式，如果条件判断成立，这个task就执行，如果判断不成立，则task不执行，并且跳过此步骤。
例：host3主机系统必须为 Centos系统

[root@server ansible]# cat when.yml 
---
- hosts: node3tasks: - name: whenshell: echo "hello world"when:- ansible_facts.distribution == 'CentOS'register: hhh- debug:var: hhh.stdout_lines

执行：

 ansible-playbook -i inventory.ini when.yml

执行成功

如果被控主机不是CentOS系统，条件不符，会出现什么状况呢？
这里我拿Ubuntu来为大家举例：

[root@server ansible]# cat when.yml 
---
- hosts: node3tasks: - name: whenshell: echo "hello world"when:- ansible_facts.distribution == 'Ubuntu'register: hhh- debug:var: hhh.stdout_lines

执行：

ansible-playbook -i inventory.ini when.yml

这里可以看到，when条件不符，所以并没有执行，而是跳过了这步。

1.2 组合判断

在Ansible中，when 语句可以用于组合多个条件判断，以实现更复杂的逻辑控制。以下是几种常用的 when 条件组合方式及其应用场景：

1、使用 and 组合条件

当所有条件都必须为真时才执行任务，可以使用 and 关键字。

cat lifeng1.yml

[root@server ansible]# cat lifeng1.yml
---- hosts: host1,host3become: yestasks:- name: Print message for CentOSdebug:msg: "恭喜你执行成功"when: >ansible_facts.distribution == 'CentOS' and ansible_facts.distribution == 'CentOS'

执行：

ansible-playbook -i inventory.ini lifeng1.yml

2、使用 or 组合条件

当只要有一个条件为真时就执行任务，可以使用 or 关键字。
示例：检查操作系统是否为Ubuntu或CentOS

[root@server ansible]# cat rzc.yml 
---
- hosts: node1become: yestasks:- name: Print message for Ubuntu or CentOSdebug:msg: "This is either Ubuntu or CentOS"when: >ansible_facts.distribution == 'Ubuntu' or ansible_facts.distribution == 'CentOS'

执行：

ansible-playbook -i inventory.ini rzc.yml

3、使用not进行否定条件

not可以用来否定一个条件，当条件不满足时执行任务。
举例：我的系统是 CentOS
我的条件判断是当系统不是Ubuntu时，输出“hello world”

[root@server ansible]# cat when.yml

[root@server ansible]# cat when.yml 
---
- hosts: node3tasks: - name: whenshell: echo "hello world"when:- not (ansible_facts.distribution == 'Ubuntu')register: hhh- debug:var: hhh.stdout_lines

去执行：

ansible-playbook -i inventory.ini when.yml

4、混合使用and、or和not

你可以混合使用这些运算符来创建更复杂的条件表达式。

[root@server ansible]# cat when.yml

[root@server ansible]# cat when.yml 
---
- hosts: node3tasks: - name: whenshell: echo "hello world"when: >ansible_facts.distribution == 'CentOS' andansible_facts.distribution == 'CentOS' oransible_facts.distribution != 'Ubuntu'register: hhh- debug:var: hhh.stdout_lines

这实际上对于CentOS总是成立，所以这个例子有点多余，但为了演示目的）：

and前后必须都要满足条件才能执行,and后面由于添加了or所以它前后其中一个成立即可

1.3 操作实例

我们给host1主机创建hhhhh1的用户，host3主机不做任何动作。然后我们写一个同时删除这两个主机中的hhhhh1用户的脚本，执行之后看一看是什么效果吧。

我们给host1主机创建hhhhh1用户：

ansible node1 -i inventory.ini -m user -a "name=hhhhh1 state=present"

检查：

ansible node1 -i inventory.ini -m command -a "tail -3 /etc/passwd"

接下来我们写一个脚本

[root@server ansible]# cat hhhhh.yml

---
- hosts: node4become: yestasks:- name: delete user hhhhh1user: name: hhhhh1state: absentregister: abest_userignore_errors: yes # 执行错误，play继续。- debug:msg: "命令执行成功"when:abest_user.changed == True- debug:msg: "命令执行失败"when:abest_user.changed != True

执行：

ansible-playbook -i inventory.ini hhhhh.yml

从这张图片就可以看出，因为我们之前就只在host1主机下创建名为hhhhh1的用户，而host3主机并没有创建。所以执行脚本后，由图可知，host1主机执行成功并且成功删除了hhhhh1的用户。但是host3主机我们之前并没有创建用户，所以并未做出删除的步骤，就直接跳过

Playbook的循环

1.1 批量安装软件包

[root@server ansible]# cat with_item.yml

[root@server ansible]# cat with_item.yml 
---
- hosts: node3become: yestasks:- name: Installed packagesyum: name: "{{ item }}"state: presentloop:- wget- tree- lrzsz

执行：

ansible-playbook -i inventory.ini  with_item.yml

但是并不建议使用循环方式使用yum模块来安装软件包，这里只是为了展示效果

1.2 批量创建用户

标准循环使用场景——批量创建用户

[root@server ansible]# cat user2.yml

[root@server ansible]# cat user2.yml 
---
- hosts: node4become: yestasks: - name: 批量创建用户user:name: "{{ item }}"state: presentloop:- lifeng1- lifeng2- lifeng3

执行：

ansible-playbook -i inventory.ini user2.yml

1.3 批量创建组

[root@server ansible]# cat user3.yml

[root@server ansible]# cat user3.yml 
---
- hosts: node4 become: yestasks: - name: 批量创建组group:name: "{{ item }}"state: presentloop:- mygroup1- mygroup2- mygroup3

执行：

ansible-playbook -i inventory.ini user3.yml

1.4 批量删除用户和组

删除lifeng用户和删除mugroup组

[root@server ansible]# cat drop.yml

[root@server ansible]# cat drop.yml 
---
- hosts: node4become: yestasks:- name: 删除用户user: name: "{{ item }}"state: absentloop:- lifeng1- lifeng2- lifeng3- name: 删除组group:name: "{{ item }}"state: absent         loop:- mygroup1- mygroup2- mygroup3

执行：

ansible-playbook -i inventory.ini drop.yml drop.yml

1.5 批量复制文件

标准循环使用场景 - 批量拷贝多个文件

[root@server ansible]# cat copy.yml

[root@server ansible]# cat copy.yml 
---
- hosts: node1become: yestasks: - name: 复制文件copy:src: "{{ item.src }}" dest: "{{ item.dest }}"mode: "{{ item.mode }}"loop:- {src: "/opt/a.sh", dest: "/root/a.sh", mode: "0777"}- {src: "/opt/b.sh", dest: "/root/b.sh", mode: "0777"}

执行：

ansible-playbook -i inventory.ini copy.yml

异常处理：

默认Playbook会检查命令和模块的返回状态，如遇到错误就中断playbook的执行
加入参数: ignore_errors: yes # 忽略错误

[root@server ansible]# cat expect.yml

[root@server ansible]# cat expect.yml 
---
- hosts: node3become: yestasks:- name: 忽略错误，play继续command: ps -aux | grep nginx#ignore_errors: yes- name: 开启nginx服务service:name: nginxstate: started

正常command模块是不可以使用管道命令的，
我们先把 ignore_errors: yes 注释，来一起看一看执行的效果：

大家可以看到，正常执行之后，play遇到错误会立马报错，后面的tasks任务自然也不会继续执行。

[root@server ansible]# cat expect.yml

[root@server ansible]# cat expect.yml 
---
- hosts: node3become: yestasks:- name: 忽略错误，play继续command: ps -aux | grep nginxignore_errors: yes- name: 开启nginx服务service:name: nginxstate: started

将注释符去掉后
执行：

ansible-playbook -i inventory.ini expect.yml

执行后我们会发现，即使报错了，但是接下来的tasks任务也会继续执行
所以 ignore_errors: yes 这个命令意思就是：忽略/跳过play错误，继续执行下面的内容

Tags标签

默认情况下，Ansible在执行一个playbook时，会执行playbook中定义的所有任务；Ansible playbook中的tag标签是一种用于选择性运行特定任务或任务集的机制。通过为每个任务指定标签，您可以在运行playbook时选择只运行带有特定标签的任务，而不运行其他任务。这对于控制和管理Ansible playbook的执行非常有用，特别是当您的playbook包含许多任务时。

1、打标签的用法

1.1 打标签的方式

a.对一个对象打一个标签
b.对一个对象打多个标签
c.对多个对象打一个标签

1.2 标签的使用，

通过tags和任务对象进行捆绑，控制部分或者指定的task执行

-t：执行指定的tag标签任务
--list-tags：列出此yml文件中的所有tag标签
--skip-tags：执行–skip-tags之外的标签任务

1.3 标签的作用

以下是tag标签的作用：

1、选择性运行任务：可以使用--tags参数在运行ansible-playbook命令时指定一个或多个标签，只有带有指定标签的任务会运行。这对于在大型playbook中只运行特定任务非常有用，而不是运行整个playbook。
2、排除任务：您可以使用--skip-tags参数来排除具有特定标签的任务，从而运行除带有指定标签的任务之外的所有其他任务。这对于在大型playbook中排除不需要运行的任务非常有用。
3、组织任务：标签可以帮助您组织和分类任务。例如，您可以为配置任务添加一个config标签，为安装任务添加一个install标签，以便更容易了解每个任务的用途。
4、文档和注释：标签还可以作为任务的文档和注释。您可以将标签用作描述任务的方式，以便其他人更容易理解每个任务的目的。

下面是一些示例，演示如何在运行ansible-playbook时使用标签：

仅运行带有install标签的任务：

ansible-playbook your_playbook.yml --tags install

排除带有test标签的任务：

ansible-playbook your_playbook.yml --skip-tags test

运行带有多个标签的任务：

ansible-playbook your_playbook.yml --tags "install,config"

列出yml文件中所有的标签：

ansible-playbook your_playbook.yml --list-tags

标签功能有助于增加Ansible playbook的可维护性，使您能够更精细地控制任务的执行。

这里举一个非常简单的例子

[root@server ansible]# cat anzhuang.yml

[root@server ansible]# cat anzhuang.yml 
---
- name: 安装nginx、httpd，愿意安装哪个就安哪个hosts: node3become: yestasks:- name: 安装nginxyum:name: nginxstate: presenttags:- install_nginx- name: 安装httpdyum:name: httpdstate: presenttags: - install_httpd

正常执行：

ansible-playbook anzhuang.yml

只安装nginx服务：

ansible-playbook anzhuang.yml --tags="install_nginx"

这里再举一个例子：

[root@server ansible]# cat tags.yml

[root@localhost yml]# cat tags.yml
---
- name: 部署apache服务hosts: webremote_user: rootvars:- http_port: 8080tasks:- name: Install Http Serveryum:name: httpdstate: presenttags: - install_httpd- httpd_server- name: configure httpd servercopy:src: ./httpd.confdest: /etc/httpd/conf/httpd.confmode: 0777notify: Restart Httpd Servertags: - config_httpd- httpd_server- name: start httpd serverservice:name: httpdstate: startedenabled: yestags: start_httpd- name: stop httpd serverservice:name: httpdstate: stoppedtags: stop_httpd- name: uninstall httpd serveryum:name: httpdstate: absenttags: uninstall_httpdhandlers:- name: Restart Httpd Serversystemd:name: httpdstate: restarted

执行：

# 查看此yml文件中的所有tags标签
[root@localhost http]# ansible-playbook tags.yml --list-tagsplaybook: tags.ymlplay #1 (web): 部署apache服务 TAGS: []TASK TAGS: [config_httpd, httpd_server, install_httpd, start_httpd, stop_httpd, uninstall_httpd]# 执行 install_httpd,config_httpd（安装、移动配置文件）标签；执行移动配置文件会触发处理程序，所以会自动启动服务；
[root@localhost http]# ansible-playbook tags.yml -t install_httpd,config_httpd# 执行 uninstall_httpd（卸载httpd服务） 标签
[root@localhost http]# ansible-playbook tags.yml -t uninstall_httpd# 执行 httpd_server 标签
[root@localhost http]# ansible-playbook tags.yml -t httpd_server
# httpd_server标签包含（Install Http Server、configure httpd server、Restart Httpd Server）
# 所以会直接执行这三个任务，也就是安装、移动配置文件(因为使用移动文件触发了处理程序notify，所以就会执行Restart Httpd Server重启服务）
# 总结就是：执行httpd_server标签，会安装服务并启动服务。
# 跳过 httpd_server,start_httpd（安装加启动，启动）标签[root@localhost http]# ansible-playbook tags.yml --skip-tags httpd_server,start_httpd# 执行结果为，关闭httpd服务并卸载httpd服务；因为已经跳过 httpd_server ，所以不会执行安装和启动；

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