With best practices Python Telnet server

Source | Python programming time (ID: Cool-Python)

When using Python to write some scripts, in some cases, we need to frequently log in to perform a remote service command, and return some results.

In the shell environment, we do like this.

$ sshpass -p ${passwd} ssh -p ${port} -l ${user} -o StrictHostKeyChecking=no xx.xx.xx.xx "ls -l"

Then you will find that you have a lot of output you do not need but can not afford to go without some of the information (perhaps there are ways, please leave a message exchange), like this.

host: xx.xx.xx.xx, port: xx
Warning: Permanently added '[xx.xx.xx.xx]:xx' (RSA) to the list of known hosts.
Login failure: [Errno 1] This server is not registered to rmp platform, please confirm whether cdn server.
total 4
-rw-r--r-- 1 root root 239 Mar 30  2018 admin-openrc

For direct use of shell commands to execute the command, the pipe can be used directly, or the method of standard output to a file acquisition command returns the result of execution.

Use subprocess

If using Python to do it, usually we will be the first time, think of using os.popen, os.system, commands, subprocess and some other command library to indirectly acquire.

But as far as I know, these libraries not only get the output to standard output, also contains the standard error (that is, those redundant information above)

So every time of the output data conducted cleaning and finishing format, in order to get the data we want.

With subprocess For example, like this child

import subprocess
ssh_cmd = "sshpass -p ${passwd} ssh -p 22 -l root -o StrictHostKeyChecking=no xx.xx.xx.xx  'ls -l'"
status, output = subprocess.getstatusoutput(ssh_cmd)

# 数据清理，格式化的就不展示了
<code...>

Through the above text + display code, you can feel several major pain points ssh landing

A pain point : the need for additional installation sshpass (If you can not help but dense words)
Pain point two : too much interference information, data cleansing, formatting cumbersome
Three pain points : the code is not enough to achieve elegance (a little soil), poor readability
Pain point four : ssh connection can not be reused, can only be executed once a connection
Pain 2.5 : Code not all platforms can only be used on Linux and OSX

To address these questions, I searched the whole article in Python ssh gateway, and did not see a complete description of skills in this regard.

为此，我就翻阅了一个很火的 Github 项目：awesome-python-cn （https://github.com/BingmingWong/awesome-python-cn）。

期望在这里，找到有一些关于远程连接的一些好用的库。

还真的被我找到了两个

sh.ssh
Paramiko

使用 sh.ssh

首先来介绍第一个，sh.ssh

sh 是一个可以让你通过函数的调用来完成 Linxu/OSX 系统命令的一个库，非常好用，关于它有机会也写篇介绍。

$ python3 -m pip install sh

今天只介绍它其中的一个函数：ssh

通常两台机器互访，为了方便，可设置免密登陆，这样就不需要输入密码。

这段代码可以实现免密登陆，并执行我们的命令 ls -l

from sh import ssh
output=ssh("[email protected]", "-p 22", "ls -l")
print(output)

但有可能，我们并不想设置互信免密，为了使这段代码更通用，我假定我们没有设置免密，只能使用密码进行登陆。

问题就来了，要输入密码，必须得使用交互式的方法来输入呀，在 Python 中要如何实现呢？

原来 ssh 方法接收一个 _out 参数，这个参数可以为一个字符串，表示文件路径，也可以是一个文件对象（或者类文件对象），还可以是一个回调函数，意思是当有标准输出时，就会调用将输出内容传给这个函数。

这就好办了呀。

我只要识别到有 password: 字样，就往标准输入写入我的密码就好了呀。

完整代码如下：

import sys
from sh import ssh

aggregated = ""
def ssh_interact(char, stdin):
    global aggregated
    sys.stdout.write(char.encode())
    sys.stdout.flush()
    aggregated += char
    if aggregated.endswith("password: "):
        stdin.put("you_password\n")

output=ssh("[email protected]", "-p 22", "ls -l",_tty_in=True, _out_bufsize=0, _out=ssh_interact)
print(output)

这是根据官方文档（http://amoffat.github.io/sh/tutorials/interacting_with_processes.html?highlight=ssh）给的一些信息，写的一个demo。

尝试运行后，发现程序会一直在运行中，永远不会返回，不会退出，回调函数也永远不会进入。

通过调试查看源代码，仍然查不到问题所在，于是去 Github 上搜了下，原来在 2017 年就已经存在这个问题了，到现在 2020 年了还没有修复，看来使用 sh.ssh 的人并不多，于是我又“追问”了下，期望能得到回复。

以上这个问题，只有在需要输入密码才会出现，如果设置了机器互信是没有问题的。

为了感受 sh.ssh 的使用效果，我设置了机器互信免密，然后使用如下这段代码。

from sh import ssh

my_server=ssh.bake("[email protected]", "-p 22")

# 相当于执行登陆一次执行一次命令，执行完就退出登陆
print(my_server.ls())

# 可在 sleep 期间，手动登陆服务器，使用 top ，查看当前有多少终端在连接
time.sleep(5)

# 再次执行这条命令时，登陆终端数将 +1，执行完后，又将 -1
print(my_server.ifconfig())

惊奇地发现使用 bake 这种方式，my_server.ls() 和 my_server.ifconfig() 这种看似是通过同一个ssh连接，执行两次命令，可实际上，你可以在远程机器上，执行 top 命令看到已连接的终端的变化，会先 +1 再 -1，说明两次命令的执行是通过两次连接实现的。

如此看来，使用 sh.ssh 可以解决痛点一（如果上述问题能得到解决）、痛点二、痛点三。

但是它仍然无法复用 ssh 连接，还是不太方便，不是我理想中的最佳方案。

最重要的一点是， sh 这个模块，仅支持 Linxu/OSX ，在 Windows 你得使用它的兄弟库 - pbs ，然后我又去 pypi 看了一眼 pbs，已经 “年久失修”，没人维护了。

至此，我离 “卒”，就差最后一根稻草了。

使用 paramiko

带着最后一丝希望，我尝试使用了 paramiko 这个库，终于在 paramiko 这里，找回了本应属于 Python 的那种优雅。

你可以通过如下命令去安装它

$ python3 -m pip install paramiko

然后接下来，就介绍几种常用的 ssh 登陆的方法

方法1：基于用户名和密码的 sshclient 方式登录

然后你可以参考如下这段代码，在 Linux/OSX 系统下进行远程连接

import paramiko

ssh = paramiko.SSHClient()
# 允许连接不在know_hosts文件中的主机
ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())

# 建立连接
ssh.connect("xx.xx.xx.xx", username="root", port=22, password="you_password")

# 使用这个连接执行命令
ssh_stdin, ssh_stdout, ssh_stderr = ssh.exec_command("ls -l")

# 获取输出
print(ssh_stdout.read())

# 关闭连接
ssh.close()

方法2：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，多个操作需要连接多次，无法复用连接[痛点四]。

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，那就可以使用 transport 的方法。

import paramiko

# 建立连接
trans = paramiko.Transport(("xx.xx.xx.xx", 22))
trans.connect(username="root", password="you_passwd")

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

# 剩下的就和上面一样了
ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
ssh_stdin, ssh_stdout, ssh_stderr = ssh.exec_command("ls -l")
print(ssh_stdout.read())

# 关闭连接
trans.close()

方法3：基于公钥密钥的 SSHClient 方式登录

import paramiko

# 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/you_username/.ssh/id_rsa', password='12345')

# 建立连接
ssh = paramiko.SSHClient()
ssh.connect(hostname='xx.xx.xx.xx',
            port=22,
            username='you_username',
            pkey=pkey)

# 执行命令
stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('ls -l')

# 结果放到stdout中，如果有错误将放到stderr中
print(stdout.read())

# 关闭连接
ssh.close()

方法4：基于密钥的 Transport 方式登录

import paramiko

# 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/you_username/.ssh/id_rsa', password='12345')

# 建立连接
trans = paramiko.Transport(('xx.xx.xx.xx', 22))
trans.connect(username='you_username', 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()

以上四种方法，可以帮助你实现远程登陆服务器执行命令，如果需要复用连接：一次连接执行多次命令，可以使用 方法二 和 方法四。

用完后，记得关闭连接。

实现 sftp 文件传输

同时，paramiko 做为 ssh 的完美解决方案，它非常专业，利用它还可以实现 sftp 文件传输。

import paramiko

# 实例化一个trans对象# 实例化一个transport对象
trans = paramiko.Transport(('xx.xx.xx.xx', 22))

# 建立连接
trans.connect(username='you_username', password='you_passwd')

# 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='/tmp/22.txt', localpath='/tmp/33.txt')
trans.close()