python基于socket模擬實現(xiàn)ssh遠程執(zhí)行命令
一、subprocess.Popen()
subprocess模塊定義了一個類: Popen
類原型:
class subprocess.Popen( args, bufsize = 0, executable = None, stdin = None, stdout = None, stderr = None, preexec_fn = None, close_fds = False, shell = False, cwd = None, env = None, universal_newlines = False, startupinfo = None, creationflags = 0)
我們只需要關注其中幾個參數(shù):
- args:
args參數(shù)??梢允且粋€字符串,可以是一個包含程序參數(shù)的列表。要執(zhí)行的程序一般就是這個列表的第一項,或者是字符串本身。
- shell=True:
在Linux下,當shell=True時,如果arg是個字符串,就使用shell來解釋執(zhí)行這個字符串。如果args是個列表,則第一項被視為命令,其余的都視為是給shell本身的參數(shù)。也就是說,等效于:
subprocess.Popen(['/bin/sh', '-c', args[0], args[1], ...])
- stdin stdout和stderr:
stdin stdout和stderr,分別表示子程序的標準輸入、標準輸出和標準錯誤。可選的值有PIPE或者一個有效的文件描述符(其實是個正整數(shù))或者一個文件對象,還有None。如果是PIPE,則表示需要創(chuàng)建一個新的管道,如果是None,不會做任何重定向工作,子進程的文件描述符會繼承父進程的。另外,stderr的值還可以是STDOUT,表示子進程的標準錯誤也輸出到標準輸出。
二、粘包現(xiàn)象
所謂粘包問題主要還是因為接收方不知道消息之間的界限,還有系統(tǒng)緩存區(qū)的問題,時間差的原因,不知道一次性提取多少字節(jié)的數(shù)據(jù)所造成的。
須知:只有TCP有粘包現(xiàn)象,UDP永遠不會粘包
粘包不一定會發(fā)生,如果發(fā)生了:1.可能是在客戶端已經(jīng)粘了;2.客戶端沒有粘,可能是在服務端粘了
緩沖區(qū)的作用:存儲少量數(shù)據(jù)
如果你的網(wǎng)絡出現(xiàn)短暫的異常或者波動,接收數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)短暫的中斷,影響你的下載或者上傳的效率。但是,緩
沖區(qū)解決了上傳下載的傳輸效率的問題,帶來了黏包問題。
收發(fā)的本質(zhì):不一定是一收一發(fā)
三、為什么出現(xiàn)粘包?
1,接收方?jīng)]有及時接收緩沖區(qū)的包,造成多個包接收(客戶端發(fā)送了一段數(shù)據(jù),服務端只收了一小部分,服務端下次再收的時候還是從緩沖區(qū)拿上次遺留的數(shù)據(jù),產(chǎn)生粘包)recv會產(chǎn)生黏包(如果recv接受的數(shù)據(jù)量(1024)小于發(fā)送的數(shù)據(jù)量,第一次只能接收規(guī)定的數(shù)據(jù)量1024,第二次接收剩余的數(shù)據(jù)量)
2,發(fā)送端需要等緩沖區(qū)滿才發(fā)送出去,造成粘包(發(fā)送數(shù)據(jù)時間間隔很短,數(shù)據(jù)也很小,會合到一起,產(chǎn)生粘包)send 也可能發(fā)生粘包現(xiàn)象。(連續(xù)send少量的數(shù)據(jù)發(fā)到輸出緩沖區(qū),由于緩沖區(qū)的機制,也可能在緩沖區(qū)中不斷積壓,多次寫入的數(shù)據(jù)被一次性發(fā)送到網(wǎng)絡)
出現(xiàn)粘包現(xiàn)象的代碼實例
server. py
import socket
import subprocess
# 建立
phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# 綁定
phone.bind(('127.0.0.1', 8081))
# 監(jiān)聽
phone.listen(5)
# 通信循環(huán)
while True:
# 接收客戶端連接請求
conn, client_addr = phone.accept()
while True:
# 接收客戶端數(shù)據(jù)/命令
cmd = conn.recv(1024)
if not cmd:
break
# 創(chuàng)建管道
obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
stdout = obj.stdout.read()
stderr = obj.stderr.read()
# 向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)
conn.send(stdout)
conn.send(stderr)
# 結(jié)束連接
conn.close()
# 關閉套接字
phone.close()
client. py
import socket
# 建立
phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 連接
phone.connect(('127.0.0.1', 8081))
while True:
cmd = input('>>> ').strip()
if not cmd:
continue
if cmd == 'quit':
break
# 給服務端發(fā)送數(shù)據(jù)/命令
phone.send(cmd.encode('utf-8'))
# 接收服務端數(shù)據(jù)/命令
data = phone.recv(1024)
print(data.decode('utf-8'))
# 關閉套接字
phone.close()
粘包現(xiàn)象運行結(jié)果



可以觀察到執(zhí)行兩次ls命令后,服務端返回的仍然是ifconfig命令的結(jié)果,最后一次ls命令的末尾才出現(xiàn)ls命令返回的部分結(jié)果
四、解決粘包問題的代碼實例
server. py
import socket
import subprocess
import json
import struct
# 建立
phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# 綁定
phone.bind(('127.0.0.1', 8081))
# 監(jiān)聽
phone.listen(5)
# 通信循環(huán)
while True:
# 接收客戶端連接請求
conn, client_addr = phone.accept()
while True:
# 接收客戶端數(shù)據(jù)/命令
cmd = conn.recv(1024)
if not cmd:
continue
# 創(chuàng)建數(shù)據(jù)流管道
obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
stdout = obj.stdout.read()
stderr = obj.stderr.read()
# 向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)
# 解決粘包問題
# 1.制作固定長度的報頭
header_dic = {
'filename': 'a.txt',
'total_size': len(stdout)+len(stderr)
}
# 序列化報頭
header_json = json.dumps(header_dic) # 序列化為byte字節(jié)流類型
header_bytes = header_json.encode('utf-8') # 編碼為utf-8(Mac系統(tǒng))
# 2.先發(fā)送報頭的長度
# 2.1 將byte類型的長度打包成4位int
conn.send(struct.pack('i', len(header_bytes)))
# 2.2 再發(fā)報頭
conn.send(header_bytes)
# 2.3 再發(fā)真實數(shù)據(jù)
conn.send(stdout)
conn.send(stderr)
# 結(jié)束連接
conn.close()
# 關閉套接字
phone.close()
client. py
import socket
import struct
import json
# 建立
phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 連接
phone.connect(('127.0.0.1', 8081))
while True:
cmd = input('>>> ').strip()
if not cmd:
continue
if cmd == 'quit':
break
# 給服務端發(fā)送命令
phone.send(cmd.encode('utf-8'))
# 接收服務端數(shù)據(jù)
# 1.先收報頭長度
obj = phone.recv(4)
header_size = struct.unpack('i', obj)[0]
# 2.收報頭
header_bytes = phone.recv(header_size)
# 3.從報頭中解析出數(shù)據(jù)的真實信息(報頭字典)
header_json = header_bytes.decode('utf-8')
header_dic = json.loads(header_json)
total_size = header_dic['total_size']
# 4.接受真實數(shù)據(jù)
recv_size = 0
recv_data = b''
while recv_size < total_size:
res = phone.recv(1024)
recv_data += res
recv_size += len(res)
print(recv_data.decode('utf-8'))
# 關閉套接字
phone.close()
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