Linux 小记 — Ubuntu 自动化配置

前言

工欲善其事，必先利其器。经过多次的重复配置 ubuntu 开发坏境，我终于决定花点时间总结一下，并将其写成一个自动化配置脚本。服务器实例：ubuntu 16.04，技术栈：shell，python。

1. 主机名

可以通过 hostname newname 修改主机名，不过最好是写入 /etc/hostname 文件，重启生效。为了让同一内网段的主机可以通过主机名访问，应在 /etc/hosts 中添加私有ip的解析。

2. 命令提示符

与命令提示符相关的环境变量是 PS1，初始值为：PS1='\[\e]0;\u@\h: \w\a\]${debian_chroot:+($debian_chroot)}\u@\h:\w\$'，各字符解释如下：

#\u：当前登陆用户名
#\h：当前主机名（如 ubuntu）
#\H：当前主机的域名全称（ubuntu.ubuntu.com）
#\w：当前目录（绝对路径）
#\W：当前目录的 basename（只显示最后一级路径）
#\$：一般用户为$，root 用户为#
#\t：当前时间（24小时制，HH:MM:SS）
#\T：当前时间（12小时）
#\@：当前时间（Ａｍ/PM）
#\d：当前日期
#\v：Bash 版本
#\V：Bash 的发布版本号
#\S：Shell 名称

对于我来说我只需要 \u、\h、\W（\w 如果多进几个目录敲命令的体验就很差了），为了让命令行一目了然，最好给命令提示符加个颜色 PS1='${debian_chroot:+($debian_chroot)}\[\e[1;32m\]\u@\h\[\e[0m\]:\[\e[1;34m\]\W\[\e[0m\]\$ '，颜色代码解释如下：

前景色	背景色	效果
30m	40;	黑
31m	41;	红
32m	42;	绿
33m	43;	黄
34m	44;	蓝
35m	45;	紫
36m	46;	天蓝
37m	47;	白

#\033[背景;字体颜色m或者\e[背景;字体颜色m

#0   重新设置属性到缺省设置
#1   设置粗体
#2   设置一半亮度（模拟彩色显示器的颜色）
#4   设置下划线（模拟彩色显示器的颜色）
#5   设置闪烁
#7   设置反向图象
#22  设置一般密度
#24  关闭下划线
#25  关闭闪烁
#27  关闭反向图象

3. GNU Readline Library

Readline 的解释：从终端获取用户输入的字符流，辩认其中一些特定的字符序列，然后执行这些序列对应的函数或者宏。通俗一点讲就是绑定热键，比如在 bash 中默认按下 ctrl+a 执行的是光标回到行首的命令。

此处我需要优化的是：1、Tab 补全时忽略大小写；2、通过 ↑↓ 查询已输入关键字的历史记录。

vim ~/.inputrc

"\e[A": history-search-backward
"\e[B": history-search-forward

# auto complete ignoring case
set show-all-if-ambiguous on
set completion-ignore-case on

source ~/.inputrc

4. 历史记录

我需要：1、忽略重复的历史命令；2、保存更多的历史记录；3、忽略特定的历史记录；4、新建的终端同步 history。

export HISTCONTROL=ignoreboth # ignoreboth=ignoredups:ignorespace
export HISTSIZE=10000
export HISTFILESIZE=20000
export HISTIGNORE='pwd:ls'

# make sure all terminals save history
shopt -s histappend
export PROMPT_COMMAND="history -a; $PROMPT_COMMAND"

5. Git 配置

想要流畅地使用 git，我认为有几点必须配置：

5.1 在命令提示符上显示 git 基本信息

安装完 git 之后，在 /etc/bash_completion.d 目录中会生成一个 git-prompt 文件：

if [[ -e /usr/lib/git-core/git-sh-prompt ]]; then
        . /usr/lib/git-core/git-sh-prompt
fi

打开/usr/lib/git-core/git-sh-prompt，注释里面写了完整的操作步骤：

# To enable:
#
#    1) Copy this file to somewhere (e.g. ~/.git-prompt.sh).
#    2) Add the following line to your .bashrc/.zshrc:
#        source ~/.git-prompt.sh
#    3a) Change your PS1 to call __git_ps1 as
#        command-substitution:
#        Bash: PS1='[\u@\h \W$(__git_ps1 " (%s)")]\$ '
#        ZSH:  setopt PROMPT_SUBST ; PS1='[%n@%m %c$(__git_ps1 " (%s)")]\$ '
#        the optional argument will be used as format string.
#    3b) Alternatively, for a slightly faster prompt, __git_ps1 can
#        be used for PROMPT_COMMAND in Bash or for precmd() in Zsh
#        with two parameters, <pre> and <post>, which are strings
#        you would put in $PS1 before and after the status string
#        generated by the git-prompt machinery.  e.g.
#        Bash: PROMPT_COMMAND='__git_ps1 "\u@\h:\w" "\\\$ "'
#          will show username, at-sign, host, colon, cwd, then
#          various status string, followed by dollar and SP, as
#          your prompt.
#        ZSH:  precmd () { __git_ps1 "%n" ":%~$ " "|%s" }
#          will show username, pipe, then various status string,
#          followed by colon, cwd, dollar and SP, as your prompt.
#        Optionally, you can supply a third argument with a printf
#        format string to finetune the output of the branch status

cp /usr/lib/git-core/git-sh-prompt .git-prompt.sh
source .git-prompt.sh
export PS1='${debian_chroot:+($debian_chroot)}\[\e[1;32m\]\u@\h\[\e[0m\]:\[\e[1;34m\]\W$(__git_ps1 " (%s)")\[\e[0m\]\$ '
export PROMPT_COMMAND='__git_ps1 "\[\e[1;32m\]\u@\h\[\e[0m\]:\[\e[1;34m\]\W\[\e[0m\]" "\$ "'

接下来还需赋值几个 git 环境变量让提示符显示更多 git 状态：

export GIT_PS1_SHOWDIRTYSTATE=true
export GIT_PS1_SHOWCOLORHINTS=true
export GIT_PS1_SHOWUNTRACKEDFILES=true
export GIT_PS1_SHOWUPSTREAM="auto"

git config --global alias.lg "log --color --graph --pretty=format:'%C(yellow)%h%Creset%C(cyan)%C(bold)%C(red)%d%Creset %s %C(green)[%cn] %Creset%C(cyan)[%cd]%Creset' --date=format-local:'%m-%d %H:%M'"

显示效果：

5.2 多账号配置

我有两个 git 账号，分别是 gitee 和 github，且分别拥有各自的 name、email 和 ssh-key，我需要：

Ⅰ、两个账号都可以使用各自的密钥对免密码访问

生成密钥对：

# ssh-keygen [-q] [-b bits] [-t dsa | ecdsa | ed25519 | rsa | rsa1] [-N new_passphrase] [-C comment] [-f output_keyfile]

ssh-keygen -t rsa -C "github@youclk.com" -f ~/.ssh/github/id_rsa -N ""
ssh-keygen -t rsa -C "gitee@youclk.com" -f ~/.ssh/gitee/id_rsa -N ""

编辑~/.ssh/config

Host     github.com
        HostName github.com
        User git
        IdentityFile ~/.ssh/github/id_rsa
Host     gitee.com
        HostName gitee.com
        User git
        IdentityFile ~/.ssh/gitee/id_rsa

联通测试：

Ⅱ、 到达各自的仓库时自动切换用户名和邮箱

为了保证各仓库能够以正确的用户信息提交版本，需要取消全局的用户设置（我不理解为什么 global 中的用户信息要去覆盖各仓库的，反过来不是更好吗）。

git config --global --unset user.name
git config --global --unset user.emal

实现自动切换能想到的方案有很多，我更倾向于去修改 .git-prompt.sh，在 __git_ps1 () 函数末尾处增加一段逻辑：

if [ -z `git config user.name` ] && [ -z `git config user.email` ]; then
        local git_remote=`git remote -v`
        if [[ $git_remote =~ "github" ]]; then
                `git config user.name "github" && git config user.email "github@youclk.com"`
        elif [[ $git_remote =~ "gitee" ]]; then
                `git config user.name "gitee" && git config user.email "gitee@youclk.com"`
        fi
fi

顺带多提一下，git 默认忽略文件大小写，然而作为轻微的强迫症患者，我一定要和远程仓库保持完全一致：git config --global core.ignorecase false。

6. 密钥对管理

我可能会一次性创建n台云服务器组成一个个集群，每个集群中有一个 leader 和 n 个 follower，follower 只是提供计算能力，它应该把自己全权交给 leader，那么在 leader 上必须能够访问所有的

follower。这时候统一密钥对管理就非常有必要了，只需要一个私钥就可以访问所有的服务器，其实上一节提到的 git 密钥对也可以一起管理。本节展开的话其实就是一些脚本实现，所以统一交给下一节归纳。

7. 自动配置脚本编写

现在我需要思考的是如何使用一行命令来自动完成以上所有的配置。由于配置中涉及到一些私钥等铭感信息，所以脚本必须放置于 git 私有库中，但是 ubuntu 初始化的时候并没有安装 git，所以还需要一个公有库来放置初始脚本，职能是安装 git 和访问私有库。最终我需要实现执行以下一行代码就完成整个 ubuntu 环境的配置：

# bash -c "$(curl -fsSL https://gitee.com/youclk/auto-config-entry/raw/master/centos/startup.sh)"
bash -c "$(curl -fsSL https://gitee.com/youclk/entry/raw/master/ubuntu/setting.sh)"

初始的入口脚本比较简单（安装 git，下载私有库并执行 python 脚本）：

#!/bin/bash

apt update

# install git
if [ -z `which git` ]; then
        apt install git
	if [ ! $? -eq 0 ]; then exit 0; fi
fi

# switch path to .auto_config
if [ ! -d ~/.auto_config ]; then
	mkdir ~/.auto_config
	if [ ! $? -eq 0 ]; then exit 0; fi
fi
cd ~/.auto_config

# clone tools project
if [ ! -d "tools" ]; then
	git clone https://gitee.com/youclk/tools.git
	if [ ! $? -eq 0 ]; then exit 0; fi
fi
cd tools/ubuntu

python3 setting.py

rm -r ~/.auto_config

以下是 python 部分的结构：

代码比较简单，都是一些读写文件和结合系统命令的操作（步骤和说明都写在注释中了，不再赘述）。

setting.py：

import os
import socket
import subprocess
import sys

sys.path.append('../')

from utility import host

def edit_hostname():
    """
    edit /etc/hostname and /etc/hosts
    """
    old_hostname = socket.gethostname()
    new_hostname = str.strip(input('please write a hostname:'))
    if new_hostname and old_hostname != new_hostname:
        subprocess.check_call(['hostname', new_hostname])

        hostname_dir = '/etc/hostname'
        hosts_dir = '/etc/hosts'

        # write hostname
        with open(hostname_dir, 'w') as f:
            f.write(new_hostname + '\n')

        # read hosts
        with open(hosts_dir, 'r') as f:
            hosts_lines = f.readlines()

        # write hosts
        with open(hosts_dir, 'w') as f:
            local_ip = host.get_local_ip()
            n = 0
            for i in range(0, len(hosts_lines)):
                if local_ip in hosts_lines[i]:
                    hosts_lines[i] = hosts_lines[i].replace(old_hostname, new_hostname)
                    n += 1
            if not n:
                hosts_lines.append('\n' + local_ip + '\t' + new_hostname + '\n')
            f.writelines(hosts_lines)

def copy_config_files():
    """
    configure git history readLine commandPrompt
    """
    subprocess.check_call('cp -r bash_script/. ~/.', shell=True)
    with open('/root/.bashrc', 'r+') as f:
        bashrc = f.read()
        if '.bashrc_pro' not in bashrc:
            f.write('\nsource ~/.bashrc_pro.sh\n')

def configure_ssh_key():
    # copy ssk_key
    subprocess.check_call('cp -r ssh_key/. ~/.ssh/.', shell=True)
    # chmod
    subprocess.check_call('chmod 400 ~/.ssh/*/id_rsa', shell=True)

    # configure git config
    github_config = '''
Host     github.com
    HostName github.com
    User git
    IdentityFile ~/.ssh/git/id_rsa
    '''
    gitee_config = '''
Host     gitee.com
    HostName gitee.com
    User git
    IdentityFile ~/.ssh/git/id_rsa
    '''

    if os.path.exists('/root/.ssh/config'):
        with open('/root/.ssh/config', 'r+') as f:
            git_config = f.read()
            if 'github.com' not in git_config:
                f.write(github_config)
            elif 'gitee.com' not in git_config:
                f.write(gitee_config)
    else:
        with open('/root/.ssh/config', 'w') as f:
            f.write(github_config + gitee_config)

if __name__ == '__main__':
    if os.getuid() == 0:
        edit_hostname()
        copy_config_files()
        configure_ssh_key()
        print('success')
    else:
        print('please switch user => root')

host.py（一些可以公用的函数单独抽离出来）：

import socket

def get_local_ip():
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as net:
        net.connect(('8.8.8.8', 80))
        return net.getsockname()[0]

.bashrc_pro.sh：

#!/bin/bash

# config git

source .git_prompt.sh
export PS1='${debian_chroot:+($debian_chroot)}\[\e[1;32m\]\u@\h\[\e[0m\]:\[\e[1;34m\]\W$(__git_ps1 " (%s)")\[\e[0m\]\$ '

if [ "$(whoami)" == "root" ]; then
    ps1_symbol="#"
else
    ps1_symbol="$"
fi

export PROMPT_COMMAND='__git_ps1 "\[\e[1;32m\]\u@\h\[\e[0m\]:\[\e[1;34m\]\W\[\e[0m\]" "$ps1_symbol "'

export GIT_PS1_SHOWDIRTYSTATE=true
export GIT_PS1_SHOWCOLORHINTS=true
export GIT_PS1_SHOWUNTRACKEDFILES=true
export GIT_PS1_SHOWUPSTREAM="auto"

# history

export HISTCONTROL=ignoreboth # ignoreboth=ignoredups:ignorespace
export HISTSIZE=10000
export HISTFILESIZE=20000
export HISTIGNORE='pwd:ls'

shopt -s histappend
export PROMPT_COMMAND="history -a; $PROMPT_COMMAND" # make sure all terminals save history

# alias

alias aliyun="ssh -i ~/.ssh/aliyun/id_rsa"

结语

终于剔除了一块疙瘩，以后一拿到服务器就可以愉快地玩耍了。当然，以上脚本只适合我个人的使用习惯，部分代码逻辑比较粗暴，各位看官参考和多多点赞就好，切勿直接使用，若有更好的想法，欢迎留言。

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