Linux Shell 自動交互功能實現

Posted on by

需求背景：

近日，在安裝某軟件過程，發現在安裝過程需要輸入一些信息才能繼續下一步操作，在機器數量較少情況下，我們可以單臺登錄上去完成安裝操作，但當機器數量超過一定時，如果再手動登錄操作，就會產生大量重復性操作，既不能帶來有效學習能力提升，同時也會極大產生不確定性，引發工作效率下降，那麼如何自動化完成某些操作呢，尤其是帶有交互功能的步驟呢，例如需要輸入賬號密碼？

1. EOF 多文本輸入

需求案例 1

新交付瞭一批機器，每臺機器隻分配瞭一塊落盤 ，現在根據需求對該盤進行分區並實現掛載，如何實現？

需求分析：

對於一個盤，實現分區掛載到不同目錄，通常思路有兩條：

方法一： 將整塊盤作為一個PV ，整合成VG卷，再根據劃分不同LV卷大小分給不同目錄方法二： 通過fdisk 將盤直接分割成對應需求的大小，再對磁盤初始化，完成掛載

方案解決

這裡我們為瞭演示交互功能，選擇方法二，實現腳本如下：

#!/bin/bash
fdisk /dev/sdb <<EOF
n
p
1
wq
EOF
 
 mkfs.xfs /dev/sdb1 &&  mkdir -p /data && mount /dev/sdb1 /data
echo '/dev/sdb1 /data xfs defaults 0 2' >> /etc/fstab

分析上述腳本，我們發現使用瞭 一個關鍵字 EOF

  • EOF是END Of File的縮寫,表示自定義終止符.既然自定義,那麼EOF就不是固定的,可以隨意設置別名,在linux按ctrl-d就代表EOF.
  • EOF一般會配合cat能夠多行文本輸出.

其用法如下:

<<EOF //開始

…. //需要輸入的內容

EOF //結束

例如使用 cat、<<、EOF和>以交互方式編寫bash腳本，如下所示。

cat << EOF > script.sh
#!/bin/bash
 
printf "Hello\n"
printf "Wordl!\n"
EOF

合理 利用這三個，即可以完成對應多文本交互輸入，例如修改用戶密碼，正常情況下，需要連續輸入兩次密碼，兩次密碼一致才能修改成功，如下：

上面我們學會瞭EOF 這個關鍵字，那麼我們試試通過它來修改密碼。腳本如下：

#!/bin/bash
 
cat << EOF| passwd 
新密碼
新密碼，與上述需一致
EOF
 
# or 不使用管道符
 
passwd << EOF
新密碼
新密碼，與上述需一致
EOF

實戰結果，成功修改密碼：

2. Expect 自動交互

需求案例 2

  新交付瞭一批機器，需要給每臺機器分發文件，如何實現？

需求分析：

遠程拷貝文件常用密令是scp 或者 rsync ,但是在給每臺機器傳輸時需要若輸入密碼，有的機器可能還需要輸入YES，錄入機器指紋信息，如下：

Expect 是在tcl基礎上的一個自動化交互套件, 在一些需要交互輸入指令的場景下, 可通過腳本設置自動進行交互通信. 其交互流程主要有以下5步:

0 定義變量

1 spawn啟動指定腳本或命令

2 expect匹配結果關鍵詞

3 send針對指定關鍵詞發送指定指令

4 執行完成, 退出

但可惜的是os默認沒有安裝，因此需要先安裝才能使用

Expect is a tcl application for automating and testing interactive applications such as telnet, ftp, passwd, fsck, rlogin, tip, etc. Expect makes it easy for a script to control another program and interact with it.

方案解決：

1. 先檢查本機是否安裝瞭expect ,如果沒有安裝，需要手動安裝

# 檢查是否安裝瞭expect:
[root@localhost ~]# rpm -qi expect
Name        : expect
Version     : 5.45
Release     : 14.el7_1
Architecture: x86_64
Install Date: Fri 05 Aug 2022 07:26:04 AM CST
Group       : Development/Languages
....
 
# 如果沒有安裝, 使用yum安裝expect ,通常會順帶把依賴包tcl 也安裝瞭:
[root@localhost ~]# yum install -y expect  # -y  其實也是安裝過程中一個交互，發現沒，隻是作為參數傳入瞭
[root@localhost ~]# yum install -y tcl  # 如果上述命令提示已安裝tcl瞭，此步可以忽略
 
# 查看expect的安裝路徑:
[root@localhost ~]#  which expect
/usr/bin/expect

2 .對應功能腳本開發，本案例腳本參考如下：

[root@test01 ~]# cat scp.exp
#! /usr/bin/expect
set file [lindex $argv 0]
set file2 [lindex $argv 1]
spawn scp -rp $file $file2 [email protected]:/tmp
expect {
 "(yes/no)" {send "yes\r";exp_continue}
 "*password:*" {send "Password\r"}
 
}
expect eof
exit -onexit {
 send_user "bye \n"
}

3. 分析上述腳本，有幾個點需要說明

#!/usr/bin/expect

腳本文件的第一行指明expect 安裝位置，具體可以參考2 中命令查看，指明腳本解析器，和Shell類似，表示程序使用Expect解析，這裡與一般bash 腳本不同，因此需要註意，通常我們會將expect腳本後綴修改成exp來和bash 腳本 sh區別

set 設置變量值

set file [lindex $argv 0] 將傳入的第一個參數賦給file ,類似第二、三個參數[lindex $argv 1] [lindex $argv 2] 等，後續調用時使用 $file ，和shell 一樣。特殊參數：

$argc表示傳參的個數，$argv0表示腳本的名字

spawn 表名要執行的腳本或程序命令，如ssh、scp等

格式： spawn [選項] [需要自動交互的命令或程序]

例如：spawn scp -rp $file $file2 [email protected]:/tmp #＜==執行scp命令（註意開頭必須要有spawn， 否則無法實現交互）

expect

需和spawn 配合使用 ，表示匹配spawn指定的腳本或命令的輸出結果，如果與expect後面的字符串匹配，就執行下面的send命令，表示對結果響應反饋

有時命令的輸出提示信息有可能會變化，所以可以在expect中使用模糊匹配，比如*。

註意：匹配的動作也可以放在下一行，這樣就不需要使用{}（大括號）瞭

send

在expect命令匹配指定的字符串後，發送指定的字符串給系統，這些命令可以支持一些特殊轉義符號，例如：\r表示回車、\n表示換行、\t表示制表符等

exp_continue

從命令的拼寫就可以看出命令的作用，即讓Expect程序繼續匹配的意思，如果需要一次匹配多個字符串，那麼不同的匹配之間就要加上exp_continue，否則expect將不會自動輸入指定的字符串。最後一個的結尾就不需要加上exp_continue瞭，因為前面都已完成瞭，它是最後一個啦

exit

功能類似於Shell中的exit，即直接退出腳本，還可以利用這個命令對腳本做一些關閉前提示等工作

send_user

打印Expect腳本信息，類似Shell裡的echo. 例如打印變量信息，驗證數據傳入是否正常

在掌握expect 基本使用方式後，我們寫一個批量查看機器負載信息的小腳本，加強記憶

#! /usr/bin/expect
    set time 30
    set ip [lindex $argv 0]
 
    spawn ssh root@$ip uptime
    expect {
        "*yes/no" { send "yes\r"; exp_continue }
        "*password:" { send "$password\r" }
    }
    expect eof

實戰結果：

小試牛刀

在學習完以上兩個方法，我們試著寫一個腳本，結合上述兩種方式，批量查看各機器目錄掛載情況，並列舉出來，參考腳本如下：

#!/bin/bash
 
ip="192.168.31.89"
username="root"
password="123456"
cmd=" df -PTh|grep ^/dev"
# 指定執行引擎
expect <<EOF
    set time 30
    spawn ssh $username@$ip  $cmd
    expect {
        "*yes/no" { send "yes\r"; exp_continue }
        "*password:" { send "$password\r" }
    }
    expect eof
EOF

以上兩種方式就是日常在Linux Shell 腳本常用來做自動化部署，解決腳本執行過程參數交互問題，尤其expect 配合一些shell腳本執行，十分便捷。除瞭以上使用方式，在企業生產中，我們還會用到ansible 腳本，ansible是新出現的自動化運維工具，基於Python開發，通過調用其模塊，實現批量系統配置、批量程序部署、批量運行命令等功能，有興趣的小夥伴可以試試學習下。

到此這篇關於Linux Shell 自動交互功能實現的文章就介紹到這瞭,更多相關Linux Shell 自動交互內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

推薦閱讀：