用Python/ target=_blank class=infotextkey>Python進行遠程登陸服務器
這篇文章介紹如何通過使用Paramiko和SCP Python庫自動化遠程服務器任務。使用Python來SSH到主機，執行任務，傳輸文件等。
paramiko和scp是兩個Python庫，我們可以一起使用它們來自動化我們想要在遠程主機上運行的任務，比如重新啟動服務、進行更新或獲取日志文件。
設置SSH密鑰
要驗證SSH連接，我們需要設置一個私有的RSA SSH密鑰(不要與OpenSSH混淆)。我們可以使用以下命令生成密鑰:
$ ssh-keygen -t rsa
這將提示我們為密鑰提供一個名稱。隨便你怎么說:
Generating a public/private rsa key pair. Enter the file in which you wish to save they key (i.e., /home/username/.ssh/id_rsa):
接下來，系統將提示您提供一個密碼(不必填寫)。
現在我們有了密鑰，我們需要將其復制到遠程主機。最簡單的方法是使用ssh-copy-id:
$ ssh-copy-id -i ~/.ssh/mykey username@my_remote_host.org
驗證SSH密鑰
如果你想檢查你已經有哪些密鑰，這些可以在你的系統的.ssh目錄中找到:
$ cd ~/.ssh
我們正在尋找以以下頭文件開頭的鍵:
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
...
-----END RSA PRIVATE KEY-----
構造腳本
讓我們安裝庫。
$ pip3 install paramiko scp
在我們編寫一些有意義的Python代碼之前，還有一件事要做!創建一個配置文件來保存連接到主機所需的變量。下面是我們進入服務器所需要的基本內容:
- Host:我們試圖訪問的遠程主機的IP地址或URL。
- Username:這是您用于SSH到服務器的用戶名。
- Passphrase(可選):如果您在創建ssh密鑰時指定了一個Passphrase，請在這里指定。請記住，您的SSH密鑰密碼短語與您的用戶密碼不同。
- SSH Key:我們前面創建的密鑰的文件路徑。在OSX上，它們存在于系統的~/.ssh文件夾。我們目標的SSH密鑰必須有一個附帶的密鑰，文件擴展名為.pub。這是我們的公鑰;如果您遵循前面的步驟，那么應該已經為您生成了這個文件。
如果你試圖從遠程主機上傳或下載文件，你需要包含兩個額外的變量:
- Remote Path:文件傳輸目標的遠程目錄的路徑。我們可以上傳東西到這個文件夾或者下載它的內容。
- Local Path:與上述想法相同，但相反。為了方便起見，我們將使用的本地路徑是簡單的/data，并包含可愛的狐貍gif的圖片。
現在我們有了創建一個config.py文件所需的一切:
"""Remote host configuration."""
from os import environ, path
from dotenv import load_dotenv
# Load environment variables from .env
basedir = path.abspath(path.dirname(__file__))
load_dotenv(path.join(basedir, '.env'))
# Read environment variables
host = environ.get('REMOTE_HOST')
user = environ.get('REMOTE_USERNAME')
ssh_key_filepath = environ.get('SSH_KEY')
remote_path = environ.get('REMOTE_PATH')
local_file_directory = 'data'
新建SSH客戶端
我們將創建一個名為RemoteClient的類來處理與遠程主機的交互。在我們搞得太復雜之前，讓我們先用config.py中創建的變量實例化RemoteClient類:
"""Client to handle connections and actions executed against a remote host."""
class RemoteClient:
"""Client to interact with a remote host via SSH & SCP."""
def __init__(self, host, user, ssh_key_filepath, remote_path):
self.host = host
self.user = user
self.ssh_key_filepath = ssh_key_filepath
self.remote_path = remote_path
到目前為止還沒有什么令人印象深刻的:我們只是設置了一些變量，并將它們傳遞到一個無用的類中。讓我們在不離開構造函數的情況下進一步討論:
"""Client to handle connections and actions executed against a remote host."""
from paramiko import SSHClient, AutoAddPolicy, RSAKey
from paramiko.auth_handler import AuthenticationException, SSHException
class RemoteClient:
"""Client to interact with a remote host via SSH & SCP."""
def __init__(self, host, user, ssh_key_filepath, remote_path):
self.host = host
self.user = user
self.ssh_key_filepath = ssh_key_filepath
self.remote_path = remote_path
self.client = None
self.scp = None
self.conn = None
self._upload_ssh_key()
我們已經添加了三個新東西來實例化我們的類:
self.client = None: self.Client最終將在我們的類中充當連接對象，類似于處理數據庫庫中的conn等術語。在顯式連接到遠程主機之前，我們的連接將為None。
self.scp = None與self.client相同，但專門處理傳輸文件的連接。
Self._upload_ssh_key()不是一個變量，而是一個在客戶機實例化時自動運行的函數。調用_upload_ssh_key()是告訴我們的RemoteClient對象在創建時立即檢查本地ssh密鑰，以便我們可以嘗試將它們傳遞到遠程主機。否則，我們根本無法建立聯系。
上傳SSH密鑰到遠程主機
RemoteClient將從兩個私有方法開始:_get_ssh_key()和_upload_ssh_key()。前者將獲取本地存儲的公鑰，如果成功，后者將把這個公鑰傳遞給我們的遠程主機，作為訪問的橄欖枝。一旦本地創建的公鑰存在于遠程機器上，該機器將永遠信任我們的連接請求:不需要密碼。我們將在此過程中包括適當的日志記錄，以防我們遇到任何麻煩:
"""Client to handle connections and actions executed against a remote host."""
from os import system
from paramiko import SSHClient, AutoAddPolicy, RSAKey
from paramiko.auth_handler import AuthenticationException, SSHException
from scp import SCPClient, SCPException
from .log import logger
class RemoteClient:
"""Client to interact with a remote host via SSH & SCP."""
...
def _get_ssh_key(self):
"""
Fetch locally stored SSH key.
"""
try:
self.ssh_key = RSAKey.from_private_key_file(self.ssh_key_filepath)
logger.info(f'Found SSH key at self {self.ssh_key_filepath}')
except SSHException as error:
logger.error(error)
return self.ssh_key
def _upload_ssh_key(self):
try:
system(f'ssh-copy-id -i {self.ssh_key_filepath} {self.user}@{self.host}>/dev/null 2>&1')
system(f'ssh-copy-id -i {self.ssh_key_filepath}.pub {self.user}@{self.host}>/dev/null 2>&1')
logger.info(f'{self.ssh_key_filepath} uploaded to {self.host}')
except FileNotFoundError as error:
logger.error(error)
_get_ssh_key()非常簡單:它驗證SSH密鑰是否存在于我們在配置中指定的用于連接到主機的路徑上。如果該文件確實存在，我們很樂意設置self.ssh_key變量，這樣我們的客戶端就可以上傳和使用這個密鑰了。Paramiko為我們提供了一個名為RSAKey的子模塊，可以輕松處理所有與RSA密鑰相關的事情，比如將一個私鑰文件解析為一個可用的連接身份驗證。這就是我們得到的:
RSAKey.from_private_key_file(self.ssh_key_filepath)
如果我們的RSA密鑰是不可理解的廢話，而不是真正的密鑰，Paramiko的SSHException會捕捉到這一點，并在解釋這一點之前就引發一個異常。正確地利用庫的錯誤處理需要對“哪里出了問題”進行大量猜測，特別是在某些情況下，比如在一個我們都不會經常搞混的小空間中，可能存在許多未知的情況。
連接到客戶端
我們將在客戶機中添加一個名為connect()的方法來處理到主機的連接:
...
class RemoteClient:
"""Client to interact with a remote host via SSH & SCP."""
...
def _connect(self):
"""Open connection to remote host."""
if self.conn is None:
try:
self.client = SSHClient()
self.client.load_system_host_keys()
self.client.set_missing_host_key_policy(
AutoAddPolicy()
)
self.client.connect(
self.host,
username=self.user,
key_filename=self.ssh_key_filepath,
look_for_keys=True,
timeout=5000
)
self.scp = SCPClient(self.client.get_transport())
except AuthenticationException as error:
logger.error(f'Authentication failed:
did you remember to create an SSH key? {error}')
raise error
return self.client
讓我們來分析一下:
- SSHClient()為創建代表SSH客戶機的對象奠定了基礎。以下幾行將配置此對象，使其更有用。
- load_system_host_keys()指示客戶機查找我們過去連接過的所有主機，方法是查看系統的known_hosts文件并找到主機所期望的SSH密鑰。我們過去從未連接到我們的主機，所以我們需要顯式地指定SSH密鑰。
- set_missing_host_key_policy()告訴Paramiko在出現未知密鑰對時該怎么做。這需要Paramiko內置一個“策略”，我們將具體到AutoAddPolicy()。將我們的策略設置為“自動添加”意味著如果我們試圖連接到一個無法識別的主機，Paramiko將自動在本地添加丟失的密鑰。
- connect()是SSHClient最重要的方法(正如您可能想象的那樣)。我們終于能夠傳遞我們的主機、用戶和SSH密鑰來實現我們一直在等待的東西:到我們的服務器的一個漂亮的SSH連接!connect()方法也通過大量可選關鍵字參數數組提供了極大的靈活性。我碰巧在這里傳遞了一些:將look_for_keys設置為True將允許Paramiko在~/中查看。ssh文件夾發現自己的ssh密鑰，設置超時將自動關閉我們可能忘記關閉的連接。如果選擇以這種方式連接到主機，我們甚至可以傳遞端口和密碼等變量。
斷開連接
在使用完遠程主機后，我們應該關閉與遠程主機的連接。不這樣做不一定是災難性的，但是我遇到過一些實例，其中足夠的掛起連接最終會使端口22的入站流量達到最大。不管您的用例是否認為重啟是一場災難或輕微的不便，讓我們像成年人一樣關閉我們該死的連接，就像我們在排便后擦屁股一樣。不管您的連接環境如何，我提倡設置一個超時變量(如前所述)。無論如何。瞧:
class RemoteClient:
...
def disconnect(self):
"""Close ssh connection."""
if self.client:
self.client.close()
if self.scp:
self.scp.close()
有趣的事實:設置self.client.close()實際上設置self。將client設置為等于None，這在您可能希望檢查連接是否已經打開的情況下非常有用。
執行Unix命令
我們現在有了一個很棒的Python類，它可以找到RSA密鑰、連接和斷開連接。它確實缺乏做任何有用的事情的能力。
我們可以修復這個問題，并最終開始使用一個全新的方法來執行命令，我將適當地將其命名為execute_commands()(正確地說，“命令”可能不止一個，我們稍后將討論這個問題)。所有這些工作都是由Paramiko客戶端內置的exec_command()方法完成的，它接受一個字符串作為命令并執行它:
class RemoteClient:
...
def execute_commands(self, commands):
"""
Execute multiple commands in succession.
:param commands: List of unix commands as strings.
:type commands: List[str]
"""
self.conn = self._connect()
for cmd in commands:
stdin, stdout, stderr = self.client.exec_command(cmd)
stdout.channel.recv_exit_status()
response = stdout.readlines()
for line in response:
logger.info(f'INPUT: {cmd} | OUTPUT: {line}')
我們剛剛創建的函數execute_commands()期望一個字符串列表作為命令執行。這部分是為了方便，但也因為Paramiko不會在命令之間運行任何“狀態”更改(比如更改目錄)，所以我們傳遞給Paramiko的每個命令都應該假定我們是在服務器的根目錄下工作的。我冒昧地說出了這樣三條命令:
remote.execute_commands(['cd /var/www/ && ls',
'tail /var/log/Nginx/access.log',
'ps aux | grep node'])
我可以通過將cd path/鏈接到/dir && ls來查看一個目錄的內容，但是運行cd path/to/dir后跟著ls會導致空無，因為ls第二次返回服務器根目錄下的文件列表。
通過SCP上傳(下載)文件
SCP既指用于將文件復制到遠程計算機的協議(安全復制協議)，也指利用此協議的Python庫。我們已經安裝了SCP庫，所以請導入它。
SCP和Paramiko庫相互補充，使得通過SCP上傳非常容易。SCPClient()創建一個期望Paramiko進行“傳輸”的對象，我們通過self.conn.get_transport()提供了這個對象。從語法上講，創建SCP連接依賴于我們的SSH客戶機，但這些連接是獨立的。關閉SSH連接而保持SCP連接打開是可能的，所以不要這樣做。像這樣打開一個SCP連接:
self.scp = SCPClient(self.client.get_transport())
上傳單個文件很無聊，所以讓我們來上傳整個目錄的文件。Bulk_upload()接受文件路徑列表，然后調用_upload_single_file()
class RemoteClient:
...
def bulk_upload(self, files):
"""
Upload multiple files to a remote directory.
:param files: List of paths to local files.
:type files: List[str]
"""
self.conn = self._connect()
uploads = [self._upload_single_file(file) for file in files]
logger.info(
f'Finished uploading {len(uploads)} files to {self.remote_path} on {self.host}')
def _upload_single_file(self, file):
"""Upload a single file to a remote directory."""
upload = None
try:
self.scp.put(
file,
recursive=True,
remote_path=self.remote_path
)
upload = file
except SCPException as error:
logger.error(error)
raise error
finally:
logger.info(f'Uploaded {file} to {self.remote_path}')
return upload
我們的方法期望接收兩個字符串:第一個是文件的本地路徑，第二個是我們想要上傳的遠程目錄的路徑。
SCP的put()方法將把一個本地文件上傳到遠程主機。如果現有的文件恰好存在于我們指定的目標上，這將用相同的名稱替換它們。這就是所有需要的!
下載文件
與SCP的put()對應的是get()方法:
class RemoteClient:
...
def download_file(self, file):
"""Download file from remote host."""
self.conn = self._connect()
self.scp.get(file)
