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python基于socket模拟实现ssh远程执行命令

2020-12-09 04:06 736 查看 https://www.geek-share.com/det

一、subprocess.Popen()

subprocess模块定义了一个类: Popen

类原型:

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)

我们只需要关注其中几个参数:

  • args:

args参数。可以是一个字符串,可以是一个包含程序参数的列表。要执行的程序一般就是这个列表的第一项,或者是字符串本身。

  • shell=True:

在Linux下,当shell=True时,如果arg是个字符串,就使用shell来解释执行这个字符串。如果args是个列表,则第一项被视为命令,其余的都视为是给shell本身的参数。也就是说,等效于:
subprocess.Popen(['/bin/sh', '-c', args[0], args[1], ...])

  • stdin stdout和stderr:

stdin stdout和stderr,分别表示子程序的标准输入、标准输出和标准错误。可选的值有PIPE或者一个有效的文件描述符(其实是个正整数)或者一个文件对象,还有None。如果是PIPE,则表示需要创建一个新的管道,如果是None,不会做任何重定向工作,子进程的文件描述符会继承父进程的。另外,stderr的值还可以是STDOUT,表示子进程的标准错误也输出到标准输出。

二、粘包现象

所谓粘包问题主要还是因为接收方不知道消息之间的界限,还有系统缓存区的问题,时间差的原因,不知道一次性提取多少字节的数据所造成的。

须知:只有TCP有粘包现象,UDP永远不会粘包

粘包不一定会发生,如果发生了:1.可能是在客户端已经粘了;2.客户端没有粘,可能是在服务端粘了

缓冲区的作用:存储少量数据

如果你的网络出现短暂的异常或者波动,接收数据就会出现短暂的中断,影响你的下载或者上传的效率。但是,缓

冲区解决了上传下载的传输效率的问题,带来了黏包问题。

收发的本质:不一定是一收一发

三、为什么出现粘包?

1,接收方没有及时接收缓冲区的包,造成多个包接收(客户端发送了一段数据,服务端只收了一小部分,服务端下次再收的时候还是从缓冲区拿上次遗留的数据,产生粘包)recv会产生黏包(如果recv接受的数据量(1024)小于发送的数据量,第一次只能接收规定的数据量1024,第二次接收剩余的数据量)

2,发送端需要等缓冲区满才发送出去,造成粘包(发送数据时间间隔很短,数据也很小,会合到一起,产生粘包)send 也可能发生粘包现象。(连续send少量的数据发到输出缓冲区,由于缓冲区的机制,也可能在缓冲区中不断积压,多次写入的数据被一次性发送到网络)

出现粘包现象的代码实例

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)

# 绑定
phone.bind(('127.0.0.1', 8081))

# 监听
phone.listen(5)

# 通信循环
while True:
# 接收客户端连接请求
conn, client_addr = phone.accept()
while True:
# 接收客户端数据/命令
cmd = conn.recv(1024)
if not cmd:
break
# 创建管道
obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
stdout = obj.stdout.read()
stderr = obj.stderr.read()
# 向客户端发送数据
conn.send(stdout)
conn.send(stderr)
# 结束连接
conn.close()

# 关闭套接字
phone.close()

client. py

import socket

# 建立
phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接
phone.connect(('127.0.0.1', 8081))
while True:
cmd = input('>>> ').strip()
if not cmd:
continue
if cmd == 'quit':
break
# 给服务端发送数据/命令
phone.send(cmd.encode('utf-8'))
# 接收服务端数据/命令
data = phone.recv(1024)
print(data.decode('utf-8'))

# 关闭套接字
phone.close()

粘包现象运行结果

可以观察到执行两次ls命令后,服务端返回的仍然是ifconfig命令的结果,最后一次ls命令的末尾才出现ls命令返回的部分结果

四、解决粘包问题的代码实例
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)

# 绑定
phone.bind(('127.0.0.1', 8081))

# 监听
phone.listen(5)

# 通信循环
while True:
# 接收客户端连接请求
conn, client_addr = phone.accept()
while True:
# 接收客户端数据/命令
cmd = conn.recv(1024)
if not cmd:
continue
# 创建数据流管道
obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
stdout = obj.stdout.read()
stderr = obj.stderr.read()
# 向客户端发送数据

# 解决粘包问题
# 1.制作固定长度的报头
header_dic = {
'filename': 'a.txt',
'total_size': len(stdout)+len(stderr)
}
# 序列化报头
header_json = json.dumps(header_dic) # 序列化为byte字节流类型
header_bytes = header_json.encode('utf-8') # 编码为utf-8(Mac系统)
# 2.先发送报头的长度
# 2.1 将byte类型的长度打包成4位int
conn.send(struct.pack('i', len(header_bytes)))
# 2.2 再发报头
conn.send(header_bytes)
# 2.3 再发真实数据
conn.send(stdout)
conn.send(stderr)
# 结束连接
conn.close()

# 关闭套接字
phone.close()

client. py

import socket
import struct
import json

# 建立
phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接
phone.connect(('127.0.0.1', 8081))
while True:
cmd = input('>>> ').strip()
if not cmd:
continue
if cmd == 'quit':
break
# 给服务端发送命令
phone.send(cmd.encode('utf-8'))
# 接收服务端数据

# 1.先收报头长度
obj = phone.recv(4)
header_size = struct.unpack('i', obj)[0]
# 2.收报头
header_bytes = phone.recv(header_size)
# 3.从报头中解析出数据的真实信息(报头字典)
header_json = header_bytes.decode('utf-8')
header_dic = json.loads(header_json)
total_size = header_dic['total_size']
# 4.接受真实数据
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'))

# 关闭套接字
phone.close()

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标签:  python socket ssh