🛠 Ansible 實戰：批次管理多台 Linux 的 Netplan 與靜態路由設定

前言

當你需要同時維運多台 Linux 主機時，網路設定（IP、DNS、Gateway、靜態路由）若仍靠人工逐台調整， 不只耗時，也容易在變更時造成連線中斷。本文以 Ansible 實戰角度，示範如何用「角色化 + 模板化 + 分批套用」 集中管理 Netplan 與靜態路由，並加入驗證與回滾策略，降低大規模網路變更風險。

適用範圍與前置條件

• 適用：使用 Netplan 的 Linux（常見於 Ubuntu Server / Ubuntu Desktop）。
• 控制端：已安裝 ansible（建議 2.14+ 以上）。
• 受控端：可 SSH 登入、具 sudo 權限，且 /etc/netplan/ 存在。
• 語彙偏好：技術內容中使用 Gateway。

🧭 行動清單

✅ 建立 Ansible 專案結構（roles + templates + group_vars/host_vars）
✅ 用 Jinja2 模板統一輸出 /etc/netplan/*.yaml（含 IP / DNS / Gateway / 靜態路由）
✅ 套用前先 netplan generate 驗證語法
✅ 以 serial 分批套用，套用後做路由與連通性驗證
✅ 失敗可回滾至備份設定，降低大規模斷線風險

專案結構（建議）

ansible-netplan/
├─ inventory/
│  ├─ hosts.ini
├─ group_vars/
│  ├─ netplan_hosts.yml
├─ host_vars/
│  ├─ host01.yml
│  ├─ host02.yml
├─ playbooks/
│  ├─ netplan.yml
├─ roles/
│  ├─ netplan/
│     ├─ tasks/
│     │  └─ main.yml
│     ├─ handlers/
│     │  └─ main.yml
│     ├─ templates/
│     │  └─ 01-netcfg.yaml.j2
│     └─ defaults/
│        └─ main.yml

Inventory（示例）

[netplan_hosts]
host01 ansible_host=10.10.10.11
host02 ansible_host=10.10.10.12

[netplan_hosts:vars]
ansible_user=ubuntu
ansible_become=true
ansible_become_method=sudo

變數設計：把「設定」變成資料

最佳實務是把 Netplan 內容拆成「資料（vars）」與「輸出（template）」，讓你只調整變數就能全站一致下發。 以下示範在 group_vars/netplan_hosts.yml 放共用設定，再用 host_vars 覆寫差異。

group_vars/netplan_hosts.yml（共用）

netplan_filename: "01-netcfg.yaml"
netplan_renderer: "networkd"   # 可選 networkd / NetworkManager
netplan_apply: true

netplan_ethernets:
  - name: "ens160"
    dhcp4: false
    addresses: []              # 每台主機用 host_vars 覆寫
    gateway4: ""               # 每台主機用 host_vars 覆寫
    nameservers:
      addresses: ["1.1.1.1", "8.8.8.8"]
    routes:
      - to: "10.20.0.0/16"
        via: "10.10.10.1"
        metric: 100
      - to: "172.16.0.0/12"
        via: "10.10.10.254"
        metric: 110

host_vars/host01.yml（個別覆寫）

netplan_ethernets:
  - name: "ens160"
    dhcp4: false
    addresses: ["10.10.10.11/24"]
    gateway4: "10.10.10.1"
    nameservers:
      addresses: ["1.1.1.1", "8.8.8.8"]
    routes:
      - to: "10.20.0.0/16"
        via: "10.10.10.1"
        metric: 100
      - to: "172.16.0.0/12"
        via: "10.10.10.254"
        metric: 110

host_vars/host02.yml（個別覆寫）

netplan_ethernets:
  - name: "ens160"
    dhcp4: false
    addresses: ["10.10.10.12/24"]
    gateway4: "10.10.10.1"
    nameservers:
      addresses: ["1.1.1.1", "8.8.8.8"]
    routes:
      - to: "10.30.0.0/16"
        via: "10.10.10.1"
        metric: 100

Netplan 模板：roles/netplan/templates/01-netcfg.yaml.j2

# This file is managed by Ansible. DO NOT EDIT MANUALLY.
network:
  version: 2
  renderer: {{ netplan_renderer }}
  ethernets:
{% for nic in netplan_ethernets %}
    {{ nic.name }}:
      dhcp4: {{ nic.dhcp4 | default(false) | bool | lower }}
{% if nic.addresses is defined and (nic.addresses | length) > 0 %}
      addresses:
{% for addr in nic.addresses %}
        - {{ addr }}
{% endfor %}
{% endif %}
{% if nic.gateway4 is defined and nic.gateway4 %}
      gateway4: {{ nic.gateway4 }}
{% endif %}
{% if nic.nameservers is defined and nic.nameservers.addresses is defined and (nic.nameservers.addresses | length) > 0 %}
      nameservers:
        addresses:
{% for dns in nic.nameservers.addresses %}
          - {{ dns }}
{% endfor %}
{% endif %}
{% if nic.routes is defined and (nic.routes | length) > 0 %}
      routes:
{% for r in nic.routes %}
        - to: {{ r.to }}
          via: {{ r.via }}
{% if r.metric is defined %}
          metric: {{ r.metric }}
{% endif %}
{% endfor %}
{% endif %}
{% endfor %}

Role：defaults / handlers / tasks（套用、驗證、回滾）

roles/netplan/defaults/main.yml

netplan_filename: "01-netcfg.yaml"
netplan_renderer: "networkd"
netplan_apply: true
netplan_ethernets: []

roles/netplan/handlers/main.yml

- name: netplan_generate
  become: true
  ansible.builtin.command: "netplan generate"

- name: netplan_apply
  become: true
  ansible.builtin.command: "netplan apply"

roles/netplan/tasks/main.yml（含驗證與回滾骨架）

- name: Ensure netplan directory exists
  become: true
  ansible.builtin.file:
    path: /etc/netplan
    state: directory
    mode: "0755"

- name: Set paths
  ansible.builtin.set_fact:
    netplan_path: "/etc/netplan/{{ netplan_filename }}"
    netplan_backup_path: "/etc/netplan/{{ netplan_filename }}.bak.ansible"

- name: Backup current netplan file if exists
  become: true
  ansible.builtin.copy:
    src: "{{ netplan_path }}"
    dest: "{{ netplan_backup_path }}"
    remote_src: true
    mode: "0644"
  ignore_errors: true

- name: Deploy netplan config from template
  become: true
  ansible.builtin.template:
    src: "{{ netplan_filename }}.j2"
    dest: "{{ netplan_path }}"
    mode: "0644"

- name: Validate netplan syntax (generate)
  become: true
  ansible.builtin.command: "netplan generate"
  register: netplan_generate_result
  changed_when: false

- name: Apply netplan
  become: true
  ansible.builtin.command: "netplan apply"
  when: netplan_apply | bool
  register: netplan_apply_result
  changed_when: false

- name: Show routes (post)
  become: true
  ansible.builtin.command: "ip route show"
  register: ip_route_post
  changed_when: false

Playbook：playbooks/netplan.yml（分批套用）

- name: Batch manage netplan and static routes
  hosts: netplan_hosts
  become: true
  serial: "10%"
  any_errors_fatal: true

  roles:
    - role: netplan

執行方式與驗證建議

1) Check Mode 看差異

ansible-playbook -i inventory/hosts.ini playbooks/netplan.yml --check --diff

2) 正式套用（分批）

ansible-playbook -i inventory/hosts.ini playbooks/netplan.yml

3) 套用後驗證（主機端）

ip addr
ip route show
systemctl status systemd-networkd --no-pager || true
systemctl status NetworkManager --no-pager || true

📘 結語

把 Netplan 與靜態路由「資料化、模板化、角色化」，再配合分批套用與基本驗證， 就能以 Infrastructure as Code 的方式管理大量主機網路設定，讓變更更可控、可追溯且更安全。

💬 留言互動：你的環境與需求是什麼？

如果你在套用 Netplan / 靜態路由時遇到斷線、不同 renderer 行為差異、或想支援 VLAN / 多 NIC / policy routing， 歡迎在留言提供以下資訊，我可以協助你把 Playbook 調整成更貼近實際場景的版本。

• 作業系統版本（例如 Ubuntu 22.04/24.04）與 renderer（networkd / NetworkManager）
• 介面名稱（例如 ens160、bond0、vlan10）與 IP 規劃
• Gateway 與需要的靜態路由（to/via/metric）
• 是否需分流（多出口）、或需 policy routing / routing table

延伸閱讀

• 🌐 Linux Netplan 與 ifcfg 設定整理（基礎對照）
• 🧩 Linux IPv6：Netplan 與 ifcfg 設定範例與注意事項
• 🧠 Linux 進階網路設定大全（路由/多介面/進階觀念彙整）
• 🔐 Linux OpenVPN：PKI 與 Client Routing 設計（路由與分流觀念延伸）
• 🛠 Proxmox 自動化：CLI / API / Ansible（Ansible 自動化脈絡延伸）
• 🧭 Windows 靜態路由設定（跨平台觀念對照）