“Linux免除系统交互操作方法、expect自动化交互工具” 及 “SSH批量修改主机密码脚本”

一、Linux系统免除交互操作方法

1、EOF多文本输入

案例：为机器磁盘进行分区并实现挂载，免交互式操作，如何实现？

#!/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
 
# 与 echo -e "n\np" | fdisk /dev/sdb 方式一样

2、标准输出和错误输出重定向 “> file 2>&1”

注意：有些命令的交互操作提示是不算在标准输出和错误输出中的，此时该方法不适用

ssh root@10.11.20.xxx -o StrictHostKeyChecking=no > logfile 2>&1
status_info=$( cat logfile )
 
case ${status_info} in
*Connection refused*)
    echo "正在执行ssh连接主机${host}：ssh连接拒绝，请检查ssh服务是否开启！"
    ;;
 
*)
    echo "ssh连接中"

附：在脚本中如何替代Ctrl + C等关闭命令的终端窗口？

注意：命令的交互操作提示是不算终端窗口的，此时该方法不适用

例如可以通过以下方式将telnet命令关闭
 
sleep 1 | telnet 127.0.0.1 10050
 
echo -e "\n" | telnet 10.127.0.0.1 10050
 
echo "" | telnet 127.0.0.1 10050
 
telnet 127.0.0.1 10050 < /dev/null 代表标准输入为空

3、Expect工具

一. expect 简介

• expect 工具是一个根据脚本与其他交互式程序进行交互。通过在脚本中设定期望值和响应值进行交互操作。主要应用于执行命令和程序时，系统以交互形式要求输入指定字符串，实现交互通信。

• 解释型语言提供分支和高级控制结构引导对话。此外，用户可以在需要时直接进行控制和交互，然后将控制权返回给脚本。

• 简单来说，expect工具可以控制、处理输入，输出流，然后提供自动填写数据等需要用户交互式输入的数据的地方实现自动化处理。Expect就是为了处理“自动交互”的工具。

二. expect工作原理

spawn启动指定进程—expect获取指定关键字—send向指定程序发送指定字符—执行完成退出。

三. 基本语法

expect 启动选项：

-c	执行脚本前先执行的命令，可多次使用
-d	debug模式，可以在运行时输出一些诊断信息，与在脚本开始处使用exp_internal 1相似。
-D	启用交换调式器,可设一整数参数。
-f	从文件读取命令，仅用于使用#!时。如果文件名为"-"，则从stdin读取(使用"./-"从文件名为-的文件读取)。
-i	交互式输入命令，使用"exit"或"EOF"退出输入状态
--	标示选项结束(如果你需要传递与expect选项相似的参数给脚本时)，可放到#!行:#!/usr/bin/expect --
-v	显示expect版本信息

expect 命令参数：

spawn	        交互程序开始，执行后面的命令或程序。
 
set timeout n	设置超时时间，表示该脚本代码需在n秒钟内完成，如果超过，则退出。用来防止ssh远程主机网络不可达时卡住及在远程主机执行命令宕住。如果设置为-1表示不会超时
 
set	            定义变量，也可以使用"set var [xxx]"方式； 命令置换[]，[ ]内是独立的TCL指令，使用不同的TCL指令可实现各种获取变量的效果。
                例如：
                    set CommandList [lindex $argv 3]
                    #获取命令列表，分号分隔
                    set cmds [split $CommandList ";"]
                    #获取命令列表长度
                    set cmds_num [llength $cmds]
    
$argv	        expect脚本可以接受bash的外部传参，可以使用[ lindex $argv n ]n为0表示第一个传参，为1表示第二个传参，以此类推
 
expect	        从交互程序进程中指定接收信息, 如果匹配成功, 就执行send的指令交互；否则等待timeout秒后自动退出expect语句
 
send	        如果匹配到expect接受到的信息，就将send中的指令交互传递，执行交互动作。结尾处加上\r表示如果出现异常等待的状态可以进行核查
 
exp_continue	表示循环式匹配，通常匹配之后都会退出语句，但如果有exp_continue则可以继续执行下面的匹配。
                例如：ssh需要先匹配yes/no，再匹配passoword。
                    yes/no" { send "yes\r"; exp_continue}
                    "password:" { send "$passwd\r" }
exit	        退出expect脚本
expect eof	    spawn进程结束后会向expect发送eof，接收到eof代表该进程结束
interact	    执行完代码后保持交互状态，将控制权交给用户。没有该命令执行完后自动退出而不是留在远程终端上
send_user       用来打印expect脚本中的信息，类似shell里的echo命令
puts	        输出变量（打印字符串，类似于echo）

注释：puts在输出字符串的尾部自动添加换行符而send_user不会自动添加，除了换行符外，如果在Expect脚本中使用日志文件，则通过发送的语句send_user会将其放入日志文件，而通过发送的语句puts则不会。

四、案例介绍

[root@localhost ~]# vim test.sh				=>	一般将expect脚本的后缀命名为".sh"
 
 
#!/usr/bin/expect			=>	expect的解析器，与shell中的#!/bin/bash类似
set timeout n				=>	设置超时时间n秒，表示下面的代码需在n秒钟内完成(-1代表永不超时)，如果超过，则退出。用来防止ssh远程主机网络不可达时卡住及在远程主机执行命令宕住 
set name "12345"			=>	set设置变量，name的值为123456
  
spawn command1 command2..				=>	执行命令，也可以将变量作为命令输入
expect{									=>	接受执行命令返回的信息
 
"accept1" {send "instruction1\r"; exp_continue}						=>	匹配到accest1，发送instruction1 指令并且\r 回车执行
 
"accept2" {send "instruction2\r"; exp_continue}			=>	匹配到accest2，发送instruction2 指令并且\r 回车执行，exp_continue表示循环匹配
 
"accept3" {send "\r"; exp_continue}									=>	匹配到accept3表示直接回车执行
 
"accept4" {send "$name\r"}								=>	匹配到accept4,将变量值作为指令，并且回车执行
}
 
expect eof                             =>结束这个进程

二、SSH批量修改主机密码脚本实现

shell脚本使用expect自动化交互工具完成密码修改：

cat change_password.sh

#!/bin/bash
host_list=(127.0.0.1 127.0.0.2)
logfile=/tmp/change_password.log
old_pawd="password1"
new_pawd="password2"
 
function change_password(){   #case函数匹配条件中可以使用某些简单的正则匹配字符（需测试）,特殊字符使用\转义
 
    case ${status_info} in
    *"Connection refused"*)
        echo "ssh端口不通，请检查ssh服务是否开启！"
        ;;
 
    *)
        echo "ssh端口访问正常，开始执行expect自动化交互操作！"
        /usr/bin/expect ./use_ssh.sh ${host} ${old_pawd} ${new_pawd}
    esac
 
}
 
 
for host in ${host_list[@]}
do
    # "< /dev/null"代表标准输入为空，作用关闭终端窗口
    $( telnet ${host} 22 < /dev/null > ${logfile} 2>&1 )
    status_info=$( cat ${logfile} )
    change_password
done

expect自动化交互脚本

#!/usr/bin/expect
#set timeout 30
 
#定义变量
set HostIP [lindex $argv 0]
set old_pawd [lindex $argv 1]
set new_pawd [lindex $argv 2]
set Command "passwd root"
 
# puts "旧密码为：${old_pawd}，新的为：${new_pawd}";
 
#执行ssh命令，-o参数忽略第一次的yes/no选择
spawn ssh -l root ${HostIP} -o StrictHostKeyChecking=no  
 
expect  {
    # 第一次连接输入密码
    "Password:" { 
        send "${old_pawd}\r";
        exp_continue 
    }
 
    # 输入密码错误，会再次提示
    "*Password:*" { 
        send_user " 主机${HostIP}：登录密码错误，请检查登录密码！";
        expect eof
        exit 2
    }
   
    # 登陆成功，命令行界面，修改密码
    "#" {
        send "${Command}\r";
    }
    "Enter new password:" {
        send_user "输入的新密码为：${new_pawd}"
        send "${new_pawd}\r";
    }
    "Re-type new password:" {
        send_user "再次输入新密码：${new_pawd}"
        send "${new_pawd}\r";
    }
    "passwd: password updated successfully" {
        send_user " 主机${HostIP}：修改密码成功！";
        send "exit\r"
    }
}
 
sleep 1
send "exit\r"
 
expect eof
 
exit