python基于socket模拟实现ssh远程执行命令

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 socketimport 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:continueif 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 socketimport subprocessimport jsonimport 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intconn.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 socketimport structimport 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:continueif 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 = 0recv_data = b\'\'while recv_size < total_size:res = phone.recv(1024)recv_data += resrecv_size += len(res)print(recv_data.decode(\'utf-8\'))# 关闭套接字phone.close()

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