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1、简介
在现代 IT 基础设施中，管理大量服务器是一项复杂而繁琐的任务。特别是在检查服务器的存活状态以及 SSH 登录等任务上，手动操作非常耗时且容易出错。本文将介绍如何使用 Python 脚本实现对多台服务器的批量检查和管理，包括检查服务器是否在线，以及通过密码或 SSH 密钥登录服务器。
2、背景
在我们测试机房环境，为了方便管理和使用。需要统一 账号，登录方式，以及堡垒机安全验证。在之前架构基础上，我们需要梳理整合现有所有测试机器。
需要批量管理和监控多台服务器。例如，检查服务器是否存活、是否可以通过 SSH 登录等。手动执行这些任务效率低且容易出错。通过编写自动化脚本，可以大大提高工作效率和准确性。
3、环境介绍
1、依赖库
- paramiko：用于 SSH 登录。
- tqdm：用于显示进度条。
- concurrent.futures：用于多线程处理。
可以通过以下命令安装这些库：
pip install paramiko tqdm 2、文件结构
hosts：包含服务器 IP 地址的文件，每行一个 IP 地址。ssh_key：SSH 私钥文件路径。script.py：主脚本文件。
4、Python实现步骤
方便统计使用，归档文件 后期整理维护
第一步：读取 IP 地址
首先，我们需要读取 hosts 文件中的 IP 地址。每行一个 IP 地址。
# 读取 IP 地址 with open('hosts', 'r') as file: ip_addresses = [line.strip() for line in file.readlines()] 第二步：检查 IP 是否存活
我们使用 ping 命令检查每个 IP 是否存活。通过 subprocess 模块执行 ping 命令，并检查返回码来判断 IP 是否存活。
import subprocess def is_alive(ip): try: #这里注意判断 # For Unix/Linux/Mac result = subprocess.run(['ping', '-c', '1', ip], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE) except FileNotFoundError: # For Windows result = subprocess.run(['ping', '-n', '1', ip], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE) return result.returncode == 0 第三步：尝试 SSH 登录
我们使用 paramiko 库尝试通过密码和 SSH 密钥登录服务器。为了处理 RSA 格式的密钥，我们使用 paramiko.RSAKey.from_private_key_file 函数。
import paramiko from paramiko import SSHClient, AutoAddPolicy, RSAKey def ssh_login_with_password(ip, username, password): try: client = SSHClient() client.set_missing_host_key_policy(AutoAddPolicy()) client.connect(ip, username=username, password=password, timeout=5) client.close() return True except Exception as e: return False def ssh_login_with_key(ip, username, key_path): try: client = SSHClient() client.set_missing_host_key_policy(AutoAddPolicy()) key = RSAKey.from_private_key_file(key_path) client.connect(ip, username=username, pkey=key, timeout=5) client.close() return True except Exception as e: return False 第四步：并行处理 IP 地址
为了提高效率，我们使用 concurrent.futures.ThreadPoolExecutor 实现多线程处理。每个线程会检查一个 IP 的存活状态，并尝试通过密码和 SSH 密钥登录。
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, as_completed from tqdm import tqdm def check_ip(ip): if not is_alive(ip): return ('non_alive', ip) else: if ssh_login_with_password(ip, USERNAME, PASSWORD): return ('ssh_password_success', ip) elif ssh_login_with_key(ip, USERNAME, KEY_PATH): return ('ssh_key_success', ip) else: return ('ssh_failures', ip) with ThreadPoolExecutor(max_workers=10) as executor: futures = {executor.submit(check_ip, ip): ip for ip in ip_addresses} for future in tqdm(as_completed(futures), total=len(ip_addresses), desc="Checking IPs"): result, ip = future.result() if result == 'non_alive': non_alive_ips.append(ip) elif result == 'ssh_password_success': ssh_password_success.append(ip) elif result == 'ssh_key_success': ssh_key_success.append(ip) elif result == 'ssh_failures': ssh_failures.append(ip) 第五步：生成结果文件
最后，我们将检查结果写入一个文件中，按照指定的格式记录每个 IP 的状态。
# 写入结果到文件 with open('output.txt', 'w') as output_file: output_file.write("[no_alive]\n") output_file.write("\n".join(non_alive_ips) + "\n") output_file.write("[password]\n") output_file.write("\n".join(ssh_password_success) + "\n") output_file.write("[key]\n") output_file.write("\n".join(ssh_key_success) + "\n") output_file.write("[fail]\n") output_file.write("\n".join(ssh_failures) + "\n") print("Results have been written to output.txt") 完整的代码
# -*- coding: utf-8 -*- # @Time : 2024-06-27 11:46 # @Author : 南宫乘风 # @Email : 1794748404@qq.com # @File : kvm.py # @Software: PyCharm import os import subprocess from paramiko import SSHClient, AutoAddPolicy from tqdm import tqdm from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, as_completed # 读取 IP 地址 with open('hosts', 'r') as file: ip_addresses = [line.strip() for line in file.readlines()] # 初始化列表 non_alive_ips = [] ssh_password_success = [] ssh_key_success = [] ssh_failures = [] # 检查 IP 存活状态 def is_alive(ip): # For Windows result = subprocess.run(['ping', '-n', '1', ip], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE) return result.returncode == 0 # 尝试使用密码进行 SSH 登录 def ssh_login_with_password(ip, username, password): try: client = SSHClient() client.set_missing_host_key_policy(AutoAddPolicy()) client.connect(ip, username=username, password=password, timeout=5) client.close() return True except Exception as e: return False # 尝试使用 SSH 密钥进行登录 def ssh_login_with_key(ip, username, key_path): try: client = SSHClient() client.set_missing_host_key_policy(AutoAddPolicy()) client.connect(ip, username=username, key_filename=key_path, timeout=5) client.close() return True except Exception as e: return False # 用户名和密码/密钥路径配置 USERNAME = 'root' PASSWORD = 'xxxx.88' KEY_PATH = r'E:\Code\Gitlab_Code\aliyun\kvm_centos\ssh_key' def check_ip(ip): if not is_alive(ip): return 'non_alive', ip else: if ssh_login_with_password(ip, USERNAME, PASSWORD): return 'ssh_password_success', ip elif ssh_login_with_key(ip, USERNAME, KEY_PATH): return 'ssh_key_success', ip else: return 'ssh_failures', ip # 检查每个 IP 地址 # 使用多线程检查 IP 地址 # 使用ThreadPoolExecutor来并发执行任务，最大工作线程数为10 with ThreadPoolExecutor(max_workers=10) as executor: # 提交检查每个IP地址的任务，并将任务对象与IP地址映射关系存储在字典futures中 futures = {executor.submit(check_ip, ip): ip for ip in ip_addresses} # 遍历所有完成的任务，使用tqdm显示进度条 for future in tqdm(as_completed(futures), total=len(ip_addresses), desc="Checking IPs"): # 获取任务执行结果和对应的IP地址 result, ip = future.result() # 根据检查结果，将IP地址添加到相应的列表中 if result == 'non_alive': non_alive_ips.append(ip) elif result == 'ssh_password_success': ssh_password_success.append(ip) elif result == 'ssh_key_success': ssh_key_success.append(ip) elif result == 'ssh_failures': ssh_failures.append(ip) # 输出结果 print("Non-alive IPs:", non_alive_ips) print("SSH login with password successful:", ssh_password_success) print("SSH login with key successful:", ssh_key_success) print("Alive but SSH login failed:", ssh_failures) # 写入结果到文件 with open('output.txt', 'w') as output_file: output_file.write("[no_alive]\n") output_file.write("\n".join(non_alive_ips) + "\n") output_file.write("[password]\n") output_file.write("\n".join(ssh_password_success) + "\n") output_file.write("[key]\n") output_file.write("\n".join(ssh_key_success) + "\n") output_file.write("[fail]\n") output_file.write("\n".join(ssh_failures) + "\n") print("Results have been written to output.txt") 
5、Ansbile实现步骤
1、上面生成的文件作为hosts使用
[fail] 192.168.84.37 192.168.84.38 192.168.99.160 192.168.99.176 192.168.99.254 192.168.102.200 192.168.102.248 192.168.102.249 192.168.102.250 192.168.102.251 #可以定义环境变量，方便登录使用 [fail:vars] ansible_user=root ansible_password="xxxxxx.88" ansible_ssh_private_key_file=/opt/ansible/ssh_key 2、给密码登录的添加公钥
ansible password -i ./all_host -m authorized_key -a "user={{ ansible_user }} state=present key='{{ lookup('file', '~/.ssh/id_rsa.pub') }}'" -u root --ask-pass 作用：这条命令会提示用户输入 SSH 密码，并将运行 Ansible 以 root 用户身份连接到 all_host 文件中列出的所有主机。然后，它会将当前用户的公钥添加到这些主机上指定用户的 authorized_keys 文件中，以实现无密码 SSH 登录。
ansible password -i ./all_host：ansible：Ansible 命令的入口点。password：这里应该是指 Ansible 的 inventory 文件中定义的模块名称-i ./all_host：指定 Ansible inventory 文件的位置，这里是./all_host。
-m authorized_key：-m authorized_key：指定要使用的 Ansible 模块，这里是authorized_key模块，用于管理~/.ssh/authorized_keys文件。
-a "user={{ ansible_user }} state=present key='{{ lookup('file', '~/.ssh/id_rsa.pub') }}'"：-a：为指定的模块传递参数。"user={{ ansible_user }} state=present key='{{ lookup('file', '~/.ssh/id_rsa.pub') }}'"user={{ ansible_user }}：指定要在目标主机上操作的用户，这里使用了变量{{ ansible_user }}，这个变量通常在 Ansible 的配置文件或命令行中定义。state=present：确保公钥存在，如果不存在就添加。key='{{ lookup('file', '~/.ssh/id_rsa.pub') }}'：从本地文件~/.ssh/id_rsa.pub中读取公钥，并将其添加到目标主机的authorized_keys文件中。
-u root：-u root：以 root 用户身份连接到目标主机。
--ask-pass：--ask-pass：提示输入 SSH 密码。这在目标主机还没有配置无密码 SSH 登录时很有用。
6、自动化配置安全
hosts.allow 和 hosts.deny 文件是 TCP Wrappers 的一部分，用于在 Unix 和 Linux 系统上控制对服务的访问。TCP Wrappers 提供了一种通过 IP 地址、主机名或域名限制或允许访问服务的机制。
hosts.allow 和 hosts.deny 文件的作用
hosts.allow：定义允许哪些主机访问哪些服务。hosts.deny：定义拒绝哪些主机访问哪些服务。
这两个文件通常位于 /etc 目录下。
格式
这两个文件的每一行包含一条访问控制规则，格式如下：
php复制代码<服务列表> : <客户端列表> [: <选项>] - 服务列表：要控制的服务名称，可以是单个服务名，也可以是多个服务名，以逗号分隔。
- 客户端列表：允许或拒绝访问的客户端，可以是 IP 地址、主机名或域名，也可以是多个客户端，以逗号分隔。
- 选项（可选）：可以包含日志记录或执行命令等额外操作。
使用示例
假设你有一台服务器，想控制对 SSH 服务的访问。
hosts.allow
允许特定 IP 地址访问 SSH 服务：
sshd : 192.168.1.100 允许特定子网访问 SSH 服务：
sshd : 192.168.1.0/24 允许特定主机名访问 SSH 服务：
sshd : trustedhost.example.com hosts.deny
拒绝所有其他主机访问 SSH 服务：
sshd : ALL 使用场景
- 安全控制：通过限制对某些关键服务（如 SSH、FTP、SMTP 等）的访问，可以增强系统的安全性。
- 访问管理：在多用户环境中，可以根据需求灵活控制哪些用户或主机能够访问特定服务。
- 日志记录：结合日志选项，可以记录访问尝试，以便审计和监控。
示例需求
在
/etc/hosts.deny中写入sshd:ALL，拒绝所有主机的 SSH 访问。在
/etc/hosts.allow
中允许特定 IP 地址段和单个 IP 地址的 SSH 访问：sshd:192.168.0.0/16:allowsshd:192.168.102.20:allow
如果文件有变动，则重启
sshd服务。
Ansible 剧本
编写一个 Ansible 剧本来自动执行上述操作。以下是完整的 Ansible 剧本代码：configure_ssh_hosts.yml
--- - name: 配置 hosts.allow 和 hosts.deny hosts: test become: yes # 使用sudo权限 vars: hosts_deny_content: "sshd:ALL" hosts_allow_content: | sshd:192.168.0.0/16:allow sshd:192.168.102.20:allow tasks: - name: 更新 hosts.deny 文件 lineinfile: path: /etc/hosts.deny line: "{{ hosts_deny_content }}" create: yes register: hosts_deny_result - name: 更新 hosts.allow 文件 copy: content: "{{ hosts_allow_content }}" dest: /etc/hosts.allow register: hosts_allow_result - name: 如果配置发生变化则重启 sshd 服务 systemd: name: sshd state: restarted when: hosts_deny_result.changed or hosts_allow_result.changed - name: 确保 sshd 服务已启用并正在运行 systemd: name: sshd state: started enabled: yes 使用方式
定义剧本名称和目标主机：
[root@ansible-yunwei ansible]# cat hosts [test] 192.168.102.20 192.168.102.30 [root@ansible-yunwei ansible]# ansible-playbook -i ./hosts configure_ssh_hosts.yml PLAY [配置 hosts.allow 和 hosts.deny] ******************************************************************************************************************************* TASK [Gathering Facts] ******************************************************************************************************************************************* ok: [192.168.102.30] ok: [192.168.102.20] TASK [更新 hosts.deny 文件] ****************************************************************************************************************************************** ok: [192.168.102.30] ok: [192.168.102.20] TASK [更新 hosts.allow 文件] ***************************************************************************************************************************************** ok: [192.168.102.30] ok: [192.168.102.20] TASK [如果配置发生变化则重启 sshd 服务] *************************************************************************************************************************************** skipping: [192.168.102.20] skipping: [192.168.102.30] TASK [确保 sshd 服务已启用并正在运行] **************************************************************************************************************************************** ok: [192.168.102.30] ok: [192.168.102.20] PLAY RECAP ******************************************************************************************************************************************************* 192.168.102.20 : ok=4 changed=0 unreachable=0 failed=0 skipped=1 rescued=0 ignored=0 192.168.102.30 : ok=4 changed=0 unreachable=0 failed=0 skipped=1 rescued=0 ignored=0 
注意事项
hosts.allow文件中的规则优先于hosts.deny中的规则。如果一个主机被hosts.allow允许，则不会被hosts.deny拒绝。- 确保规则的顺序和逻辑正确，以免意外拒绝合法访问或允许非法访问。
- 这些文件适用于支持 TCP Wrappers 的服务，不适用于所有服务。
通过合理配置 hosts.allow 和 hosts.deny 文件，可以有效控制服务访问，提高系统的安全性。
