python使用Fabric模块实现自动化运维

简介:Fabric是基于Python实现的SSH命令行工具，简化了SSH的应用程序部署及系统管理任务，它提供了系统基础的操作组件，可以实现本地或远程shell命令，包括：命令执行、文件上传、下载及完整执行日志输出等功能。Fabric在Paramiko的基础上做了更高一层的封装，操作起来会更加简单。

一、安装Fabric

使用pip install Fabric来安装,安装需要paramiko包和Crypto包

验证是否安装成功，出现如下图所示，说明fabric模块安装成功

 

命令说明

1. 格式

　　

fab [options] <command>[:arg1,arg2=val2,host=foo,hosts='h1;h2',...] ...

　　2.  常用参数

-l #显示定义好的任务函数名
-f #指定fab入口文件，默认入口文件名为fabfile.py
-f #指定网关（中转）设备，比如堡垒机环境，填写堡垒机IP即可
-H #指定目标主机，多台主机用‘,’号分隔
-p #远程账号的密码，fab执行时默认使用root账户
-P #以异步并行方式运行多主机任务，默认为串行运行
-R #指定role（角色），以角色名区分不同业务组设备
-t #设置设备连接超时时间（秒）
-T #设置远程主机命令执行超时时间（秒）
-w #当命令执行失败，发出警告，而非默认中止任务。

示例

编写一个fabfile.py文件

vim fabfile.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

from fabric.api import run

#定义一个任务函数，通过run方法实现远程执行‘uname -s’命令
def host_type():
        run('uname -s')

fab命令操作：

fab -H localhost host_type 

#结果：
[localhost] Executing task 'host_type'
[localhost] run: uname -s
[localhost] Login password for 'root':
[localhost] out: Linux
[localhost] out: 

Done.
Disconnecting from localhost... done.

上面实例也可以写成一行代码：

fab -p 123456 -H localhost  --  'uname -s'   #--后面要加空格

fabfile文件的编写

fab命令是结合fabfile.py文件（其他文件通过-f filename 参数来引用）来搭配使用的。fab的部分命令行参数还能通过相应的方法来代替。

如：

fab -H 192.168.1.21,192.168.1.22 ... ...

#可以在fabfile.py文件中用env.hosts来实现，命令行中就可以不用写了
#可以在fabfile中这么写：

env.hosts = ['192.168.1.21','192.168.1.22']

fabfile之env对象

env对象的作用是定义fabfile的全局设定，就像上面的举例。下面对各属性进行说明：

env.hosts   #定义目标主机，可以用IP或主机名表示，以python的列表形式定义。如env.hosts=['192.168.1.21','192.168.1.22']
env.exclude_hosts   #排除指定主机，如env.exclude_hosts=['192.168.1.21']
env.user   #定义用户名，如env.user='root'
env.port   #定义端口，默认为22，如env.port='22'
env.password   #定义密码，如env.password='123456'
env.passwords  #定义多个密码，不同主机对应不同密码，如：env.passwords = {'root@192.168.1.21:22':'123456','root@192.168.1.22:22':'654321'}
env.gateway   #定义网关（中转、堡垒机）IP，如env.gateway='192.168.1.23
env.roledefs   #定义角色分组，比如web组合db组主机区分开来：env.roledefs = {'webserver':['192.168.1.21','192.168.1.22'],'dbserver':['192.168.1.25','192.168.1.26']}

env.deploy_release_dir   #自定义全局变量，格式：env. + '变量名称'，如env.age,env.sex等

env.roledefs的使用方法实例：

env.roledefs = {'webserver':['192.168.1.21','192.168.1.22'],'dbserver':['192.168.1.25','192.168.1.26']}
#引用分组时使用python装饰器方式来进行,如：
@roles('webserver')
def webtask():
    run('/usr/local/nginx/sbin/nginx')

@roles('webserver','dbserver')
def publictask():
    run('uptime')

Fabric常用API

最上面的简单实例中使用了api函数run,下面再列举几个常用的api。

local    #执行本地命令，如local('uname -s')
lcd      #切换本地目录，如lcd('/home')
cd       #切换远程目录
run     #执行远程命令
sudo   #sudo方式执行远程命令，如sudo('/etc/init.d/httpd start')
put     #上次本地文件导远程主机，如put('/home/user.info','/data/user.info')
get     #从远程主机下载文件到本地，如：get('/data/user.info','/home/user.info')
prompt  #获得用户输入信息，如：prompt('please input user password:')
confirm  #获得提示信息确认，如：confirm('Test failed,Continue[Y/N]?')
reboot   #重启远程主机，如：reboot()

@task   #函数修饰符，标识的函数为fab可调用的，非标记对fab不可见，纯业务逻辑
@runs_once   #函数修饰符，标识的函数只会执行一次，不受多台主机影响

Fabric应用示例说明

1、查看本地与远程主机信息

本示例调用local方法执行本地命令，添加@runs_once修饰符保证任务函数只执行一次，调用run方法执行远程命令。

#!/usr/bin/env python
# -*- encoding: utf-8 -*-

from fabric.api import *

env.user = 'root'
env.hosts = ['192.168.1.22']
env.password = ''

@runs_once   #查看本地系统信息，当有多台主机时只运行一次
def local_task():   #本地任务函数
    local('uname -a')

def remote_task():
    with cd('/var/logs'):   #with的作用是让后面的表达式语句继承当前状态，实现：cd /var/logs  && ls -l的效果
        run('ls -l')

simple1.py

执行：

fab -f simple1.py local_task
fab -f simple1.py remote_task

2、动态获取远程目录列表

本例调用@task修饰符标志入口函数go()对外部可见，配合@runs_once修饰符接收用户输入，最后调用worktask()函数实现远程命令执行。

#!/usr/bin/env python
# -*- encoding: utf-8 -*-

from fabric.api import *

env.user = 'root'
env.hosts = ['192.168.1.22']
env.password = ''

@runs_once   #主机遍历过程中，只有第一台触发此函数
def input_raw():
    return prompt('please input directoryname:',default='/root')

def worktask(dirname):
    run('ls -l'+dirname)

@task    #限定只有go函数对fab命令可见,其他没有使用@task标记的函数fab命令不可用
def go():
    getdirname = input_raw()
    worktask(getdirname)

simple2.py

执行:

fab -f simple2.py go

对于上面的结果做了一些测试发现:

1.设置了默认值,不输入就是以默认值为准,如果不设置默认值,那么dirname就是空的,ls -l的就是你登录用户的家目录,例如是root就是/root

2.对于写在go函数下的内容,有多少主机就会循环多少次,他是以主机为循环的.

3.这个脚本是对于所有的主机列出同一个目录,对于不同的主机让选择不同的目录,可以简单的修改为:

def worktask(dirname):
        run('ls -l '+dirname)

@task
def go():
        getdirname=raw_input("please input directory:")
        worktask(getdirname)

3.文件打包上传校验

#!/usr/bin/env python
from fabric.api import *
from fabric.colors import *

env.hosts=['192.168.56.30']
env.user='root'
env.passwords={'root@192.168.56.30:22':'rooter'}

@runs_once
@task
def tarfile():
    print yellow('tar file ...')
#使用with lcd命令,否则需要写全路径,直接lcd没用
    with lcd('/var/log'):
        local('tar czf messages.tar.gz messages')

@task
def putfile():
    print blue('put file ...')
    run('mkdir -p /tmp/log')
    with cd('/tmp/log'):
#warn_only当出现异常的时候继续执行
        with settings(warn_only=True):
            result=put('/var/log/messages.tar.gz','/tmp/log')
        if result.failed and not confirm('put file filed,Continue[Y/N]?'):
            abort('Aborting file put task!')

@task
def checkfile():
    print red('check file ...')
    with settings(warn_only=True):
#本地local命令需要配置capture=True才能获取返回值
        lmd5=local('md5sum /var/log/messages.tar.gz',capture=True).split(' ')[0]
        rmd5=run('md5sum /tmp/log/messages.tar.gz').split(' ')[0]
    if lmd5==rmd5:
        print 'ok'
    else:
        print 'error'

@task
def go():
    tarfile()
    putfile()
    checkfile()

simple3.py

下面是运行结果，有颜色的区别:

[192.168.56.30] Executing task 'go'
tar file ...
[localhost] local: tar czf messages.tar.gz messages
put file ...
[192.168.56.30] run: mkdir -p /tmp/log
[192.168.56.30] put: /var/log/messages.tar.gz -> /tmp/log/messages.tar.gz
check file ...
[localhost] local: md5sum /var/log/messages.tar.gz
[192.168.56.30] run: md5sum /tmp/log/messages.tar.gz
[192.168.56.30] out: 958b813fd7bdaa61cc206aa1012d8129  /tmp/log/messages.tar.gz
[192.168.56.30] out: 

ok

Done.
Disconnecting from 192.168.56.30... done

　　

4、网关模式文件上传与执行

本例通过定义env.gateway网关模式，即俗称的中转、堡垒机环境。通过网关对其他主机进行文件上传和执行。

#!/usr/bin/env python
# -*- encoding: utf-8 -*-

from fabric.api import *
from fabric.context_managers import *
from fabric.contrib.console import confirm

env.user = 'root'
env.gateway = '192.168.1.23'   #定义堡垒机IP，作为文件上传、执行的中转设置
env.hosts = ['192.168.1.21','192.168.1.22']
env.passwords = {
    'root@192.168.1.21:22':'',
    'root@192.168.1.22:22':'abcdef',
    'root@192.168.1.23:22':'123abc',  #堡垒机账号信息
}

lpackpath = '/home/install/lnmp.tar.gz'   #本地安装包路径
rpackpath = '/tmp/install'    #远程安装包路径

@task
def put_task():  #上传文件
    run('mkdir -p /tmp/install')
    #默认情况下，当命令执行失败时，Fabric会停止执行后续命令。有时，我们允许忽略失败的命令继续执行，比如run(‘rm /tmp/abc')在文件不存在的时候有可能失败，这时可以用with settings(warn_only=True):执行命令，这样Fabric只会打出警告信息而不会中断执行。
    with settings(warn_only=True):
        result = put(lpackpath,rpackpath)   #上传
    if result.failed and not confirm('put file failed,Continue[Y/N]?'):
        abort('Aborting file put task!')

@task
def run_task():   #安装
    with cd('/tmp/install'):
        run('tar -zxvf lnmp.tar.gz')
        with cd('lnmp/'):    #使用with继承/tmp/install目录位置状态
            run('./centos.sh')

@task
def go():   #上传、安装组合命令
    put_task()
    run_task()

simple3.py

simple3.py

simple4.py

执行:

#上传文件
fab simple3.py put_task
#执行文件
fab simple3.py run_task
#上传并执行
fab simple3.py go

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参考资料：

刘天斯《Python自动化运维技术与最佳实践》