python使用paramiko实现ssh的功能详解

个人认为python的paramiko模块是运维人员必学模块之一，其ssh登录功能是旅行居家必备工具。

安装paramiko很简单，pip install paramiko就搞定了，其依赖库会被一并安装。

paramiko的官方站点在这里：http://www.paramiko.org/。有需要深入研究的可以阅读官方文档。

paramiko模块提供了ssh及sft进行远程登录服务器执行命令和上传下载文件的功能。

一、基于用户名和密码的 sshclient 方式登录

# 建立一个sshclient对象
ssh = paramiko.SSHClient()
# 允许将信任的主机自动加入到host_allow 列表，此方法必须放在connect方法的前面
ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
# 调用connect方法连接服务器
ssh.connect(hostname='192.168.2.129', port=22, username='super', password='super')
# 执行命令
stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('df -hl')
# 结果放到stdout中，如果有错误将放到stderr中
print(stdout.read().decode())
# 关闭连接
ssh.close()

二、基于用户名和密码的 transport 方式登录

方法1是传统的连接服务器、执行命令、关闭的一个操作，有时候需要登录上服务器执行多个操作，比如执行命令、上传/下载文件，方法1则无法实现，可以通过如下方式来操作

# 实例化一个transport对象
trans = paramiko.Transport(('192.168.2.129', 22))
# 建立连接
trans.connect(username='super', password='super')

# 将sshclient的对象的transport指定为以上的trans
ssh = paramiko.SSHClient()
ssh._transport = trans
# 执行命令，和传统方法一样
stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('df -hl')
print(stdout.read().decode())

# 关闭连接
trans.close()

三、基于公钥密钥的 SSHClient 方式登录

# 指定本地的RSA私钥文件,如果建立密钥对时设置的有密码，password为设定的密码，如无不用指定password参数
pkey = paramiko.RSAKey.from_private_key_file('/home/super/.ssh/id_rsa', password='12345')
# 建立连接
ssh = paramiko.SSHClient()
ssh.connect(hostname='192.168.2.129',
      port=22,
      username='super',
      pkey=pkey)
# 执行命令
stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('df -hl')
# 结果放到stdout中，如果有错误将放到stderr中
print(stdout.read().decode())
# 关闭连接
ssh.close()

以上需要确保被访问的服务器对应用户.ssh目录下有authorized_keys文件，也就是将服务器上生成的公钥文件保存为authorized_keys。并将私钥文件作为paramiko的登陆密钥

四、基于密钥的 Transport 方式登录

# 指定本地的RSA私钥文件,如果建立密钥对时设置的有密码，password为设定的密码，如无不用指定password参数
pkey = paramiko.RSAKey.from_private_key_file('/home/super/.ssh/id_rsa', password='12345')
# 建立连接
trans = paramiko.Transport(('192.168.2.129', 22))
trans.connect(username='super', pkey=pkey)

# 将sshclient的对象的transport指定为以上的trans
ssh = paramiko.SSHClient()
ssh._transport = trans

# 执行命令，和传统方法一样
stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('df -hl')
print(stdout.read().decode())

# 关闭连接
trans.close()

五、传文件 SFTP

# 实例化一个trans对象# 实例化一个transport对象
trans = paramiko.Transport(('192.168.2.129', 22))
# 建立连接
trans.connect(username='super', password='super')

# 实例化一个 sftp对象,指定连接的通道
sftp = paramiko.SFTPClient.from_transport(trans)
# 发送文件
sftp.put(localpath='/tmp/11.txt', remotepath='/tmp/22.txt')
# 下载文件
# sftp.get(remotepath, localpath)
trans.close()

六、实现输入命令立马返回结果的功能

以上操作都是基本的连接，如果我们想实现一个类似xshell工具的功能，登录以后可以输入命令回车后就返回结果：

import paramiko
import os
import select
import sys

# 建立一个socket
trans = paramiko.Transport(('192.168.2.129', 22))
# 启动一个客户端
trans.start_client()

# 如果使用rsa密钥登录的话
'''
default_key_file = os.path.join(os.environ['HOME'], '.ssh', 'id_rsa')
prikey = paramiko.RSAKey.from_private_key_file(default_key_file)
trans.auth_publickey(username='super', key=prikey)
'''
# 如果使用用户名和密码登录
trans.auth_password(username='super', password='super')
# 打开一个通道
channel = trans.open_session()
# 获取终端
channel.get_pty()
# 激活终端，这样就可以登录到终端了，就和我们用类似于xshell登录系统一样
channel.invoke_shell()
# 下面就可以执行你所有的操作，用select实现
# 对输入终端sys.stdin和 通道进行监控,
# 当用户在终端输入命令后，将命令交给channel通道，这个时候sys.stdin就发生变化，select就可以感知
# channel的发送命令、获取结果过程其实就是一个socket的发送和接受信息的过程
while True:
  readlist, writelist, errlist = select.select([channel, sys.stdin,], [], [])
  # 如果是用户输入命令了,sys.stdin发生变化
  if sys.stdin in readlist:
    # 获取输入的内容
    input_cmd = sys.stdin.read(1)
    # 将命令发送给服务器
    channel.sendall(input_cmd)

  # 服务器返回了结果,channel通道接受到结果,发生变化 select感知到
  if channel in readlist:
    # 获取结果
    result = channel.recv(1024)
    # 断开连接后退出
    if len(result) == 0:
      print("\r\n**** EOF **** \r\n")
      break
    # 输出到屏幕
    sys.stdout.write(result.decode())
    sys.stdout.flush()

# 关闭通道
channel.close()
# 关闭链接
trans.close()

注意：在windows中，sys.stdin不是一个socket或者file-like对象，而是一个PseudoOutputFile对象，不能被select处理。所以上面的脚本不能在windows中运行，只能用于linux。

七、上例支持tab自动补全

import paramiko
import os
import select
import sys
import tty
import termios

'''
实现一个xshell登录系统的效果，登录到系统就不断输入命令同时返回结果
支持自动补全，直接调用服务器终端

'''
# 建立一个socket
trans = paramiko.Transport(('192.168.2.129', 22))
# 启动一个客户端
trans.start_client()

# 如果使用rsa密钥登录的话
'''
default_key_file = os.path.join(os.environ['HOME'], '.ssh', 'id_rsa')
prikey = paramiko.RSAKey.from_private_key_file(default_key_file)
trans.auth_publickey(username='super', key=prikey)
'''
# 如果使用用户名和密码登录
trans.auth_password(username='super', password='super')
# 打开一个通道
channel = trans.open_session()
# 获取终端
channel.get_pty()
# 激活终端，这样就可以登录到终端了，就和我们用类似于xshell登录系统一样
channel.invoke_shell()

# 获取原操作终端属性
oldtty = termios.tcgetattr(sys.stdin)
try:
  # 将现在的操作终端属性设置为服务器上的原生终端属性,可以支持tab了
  tty.setraw(sys.stdin)
  channel.settimeout(0)

  while True:
    readlist, writelist, errlist = select.select([channel, sys.stdin,], [], [])
    # 如果是用户输入命令了,sys.stdin发生变化
    if sys.stdin in readlist:
      # 获取输入的内容，输入一个字符发送1个字符
      input_cmd = sys.stdin.read(1)
      # 将命令发送给服务器
      channel.sendall(input_cmd)

    # 服务器返回了结果,channel通道接受到结果,发生变化 select感知到
    if channel in readlist:
      # 获取结果
      result = channel.recv(1024)
      # 断开连接后退出
      if len(result) == 0:
        print("\r\n**** EOF **** \r\n")
        break
      # 输出到屏幕
      sys.stdout.write(result.decode())
      sys.stdout.flush()
finally:
  # 执行完后将现在的终端属性恢复为原操作终端属性
  termios.tcsetattr(sys.stdin, termios.TCSADRAIN, oldtty)

# 关闭通道
channel.close()
# 关闭链接
trans.close()

八、 SSH服务端的实现

实现SSH服务端必须继承ServerInterface，并实现里面相应的方法。具体代码如下：

import socket
import sys
import threading
import paramiko

host_key = paramiko.RSAKey(filename='private_key.key')

class Server(paramiko.ServerInterface):
  def __init__(self):
  #执行start_server()方法首先会触发Event，如果返回成功，is_active返回True
    self.event = threading.Event()

  #当is_active返回True，进入到认证阶段
  def check_auth_password(self, username, password):
    if (username == 'root') and (password == '123456'):
      return paramiko.AUTH_SUCCESSFUL
    return paramiko.AUTH_FAILED

  #当认证成功，client会请求打开一个Channel
  def check_channel_request(self, kind, chanid):
    if kind == 'session':
      return paramiko.OPEN_SUCCEEDED
#命令行接收ip与port
server = sys.argv[1]
ssh_port = int(sys.argv[2])

#建立socket
try:
  sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  #TCP socket
  sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
  sock.bind((server, ssh_port))  
  sock.listen(100)  
  print '[+] Listening for connection ...'
  client, addr = sock.accept()
except Exception, e:
  print '[-] Listen failed: ' + str(e)
  sys.exit(1)
print '[+] Got a connection!'

try:
  #用sock.accept()返回的socket实例化Transport
  bhSession = paramiko.Transport(client)
  #添加一个RSA密钥加密会话
  bhSession.add_server_key(host_key)
  server = Server()
  try:
  #启动SSH服务端
    bhSession.start_server(server=server)
  except paramiko.SSHException, x:
    print '[-] SSH negotiation failed'
  chan = bhSession.accept(20) 
  print '[+] Authenticated!'
  print chan.recv(1024)
  chan.send("Welcome to my ssh")
  while True:
    try:
      command = raw_input("Enter command:").strip("\n") 
      if command != 'exit':
        chan.send(command)
        print chan.recv(1024) + '\n'
      else:
        chan.send('exit')
        print 'exiting'
        bhSession.close()
        raise Exception('exit')
    except KeyboardInterrupt:
      bhSession.close()
except Exception, e:
  print '[-] Caught exception: ' + str(e)
  try:
    bhSession.close()
  except:
    pass
  sys.exit(1)

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