Python堡垒机实现之基础知识

一般堡垒机都具有5个基本功能：

    1、权限控制

    2、执行命令

    3、上传下载文件

    4、远程登录

    5、记录操作

权限控制：

    说明：根据不同的登录用户分配不同的可管理的主机组。（再细分的权限就是根据不同的用户控制可在主机上执行的命令，一般不会限制的这么严格）

    思路：使用数据库创建用户表，表字段有ID、用户名、密码、所属组，再创建主机表，表字段有ID，主机IP，所属组。其中用户表中的所属组和主机表中的所属组相对应，这样就能把两张表关联起来。当用户登录的时候就可以根据用户名去获取可管理的主机列表。

    例子：（这里只写出关于python连接MySQL数据库的例子）

import MySQLdb

def con_mysql(mhost,muser,mpasswd,mdb):    #连接数据库需要的参数
   try:
      con = MySQLdb.connect(host=mhost,user=muser,passwd=mpasswd,db=mdb)
      cur = con.cursor()
   except MySQLdb.Error,err_msg:
      print 'Mysql Error Msg:',err_msg
      sys.exit()

   try:
      cur.execute('select * from host_list')    #执行SQL语句
      info = cur.fetchall()     #获取主机列表
      return info                #返回获取到的主机列表
   except MySQLdb.Error,err_msg:
      print 'Mysql Error Msg:',err_msg
      cur.close()
      con.close()
      sys.exit()

执行命令：

    说明：这里的执行命令一般是指批量执行命令，比如需要同时获取N台主机的主机名。

    思路：使用paramiko模块来实现远程登录服务器并执行命令。使用multiprocessing来实现批量并发执行。

    例子：（这里只写出paramiko模块远程密码登录服务器并执行命令的例子）

import paramiko

class Paramiko_Manage():
    def __init__(self,host,port,user,passwd):    #初始化连接服务器所需要的参数
        self.host = host
        self.port = port
        self.user = user
        self.passwd = passwd    #使用密码认证

    def connect(self):        #连接方法，用来建立与服务器的连接
        self.transport = paramiko.Transport((self.host,self.port))
        self.transport.connect(username=self.user,password=self.passwd)
        print 'connect'

    def close(self):        #关闭方法，用来关闭与服务器的连接
        self.transport.close()
        print 'close'

    def cmd(self,command):        #执行命令的方法，接收需要执行的命令作为参数
        ssh = paramiko.SSHClient()
        ssh._transport = self.transport
        stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command(command,timeout=3)
        print 'command resluat: ',stdout.read()

    def run(self,command):
        self.connect()        #建立连接
        self.cmd(command)     #执行命令
        self.close()          #关闭连接

p = Paramiko_Manage('192.168.100.211',22,'test','123')
p.run('hostname')

执行结果：
connect
command resluat:  Test1

close

上传、下载文件：

    说明：批量上传文件相对比较简单，如果是批量下载文件还需要考虑到多台服务器文件重名的问题。

            还需要考虑到文件上传后比较大小以确认是否上传下载成功。

    思路：使用paramiko模块来实现远程上传下载文件。使用multiprocessing来实现批量并发执行。    

    例子：（这里只写出paramiko模块远程秘钥认证登录服务器并执行命令的例子）

import paramiko
import os

class Paramiko_Manage():
    def __init__(self,host,port,user,key):
        self.host = host
        self.port = port
        self.user = user
        keyfile = os.path.expanduser(key)    #使用秘钥认证
        self.key = paramiko.RSAKey.from_private_key_file(keyfile)

    def connect(self):
        self.transport = paramiko.Transport((self.host,self.port))
        self.transport.connect(username=self.user,pkey=self.key)
        print 'connect'

    def close(self):
        self.transport.close()
        print 'close'

    def trans(self,file1,file2):    #传输文件的方法
        sftp = paramiko.SFTPClient.from_transport(self.transport)
        file1 = '%s_%s' % (file1, self.host)   #修改下载文件的保存文件名
        sftp.get(file2,file1)
        file1_size = os.path.getsize(file1)    #获取下载文件的大小
        file2_size = int(str(sftp.stat(file2)).split()[4]) #获取远程文件的大小
        if file1_size == file2_size:    #比较两个文件大小
            print 'File trans done'

    def run(self,file1,file2):
        self.connect()      #建立连接
        self.trans(file1,file2)  #传输文件
        self.close()               #关闭连接 

p = Paramiko_Manage('192.168.100.211',22,'test2','~/.ssh/id_rsa')
p.run('/root/hosts','/etc/hosts')

执行结果：
connect
File trans done
close

远程登录和记录操作:

    说明：通过堡垒机ssh远程连接到服务器，并执行操作，和在终端执行操作的效果一样。

    思路：使用paramiko实现远程连接服务器的功能，使用sys.stdin和select处理用户输入和接受返回结果。

    例子：

import paramiko
import select
import sys
import socket
import os

tran = paramiko.Transport((host,port))    #连接服务器，host和port自定义
tran.start_client()
default_path = os.path.join(os.environ['HOME'],'.ssh','id_rsa')
key = paramiko.RSAKey.from_private_key_file(default_path)
tran.auth_publickey('root',key)
chan = tran.open_session()    #打开一个通道
chan.get_pty()                #获取一个终端
chan.invoke_shell()           #激活器

f = open('log.log','a')       #打开一个文件用于写入执行的操作
while True:
    # 监视用户输入和服务器返回数据
    # sys.stdin 处理用户输入
    # chan 是之前创建的通道，用于接收服务器返回信息
    readable,writeable,error = select.select([chan,sys.stdin,],[],[],1)
    if chan in readable:        #接受命令的返回结果
        try:
            x = chan.recv(1024)
            if len(x) == 0:
                print '\r\n*** EOF\r\n',
                f.close()    #退出时关闭记录文件
                break
            sys.stdout.write(x)
            sys.stdout.flush()
        except socket.timeout:
            pass
    if sys.stdin in readable:    #处理用户输入发送到服务器执行
        inp = sys.stdin.readline()
        f.write(inp)    #记录用户输入
        chan.sendall(inp)

chan.close()
tran.close()

以上只是关于堡垒机的一些功能的简单思路。实际应用过程中还需要在此基础上进行扩展。

博客的部分内容和思路整理自武沛齐的博客。