Linux Shell: 使用 Expect 自动化 SCP 和 SSH 连接的 Shell 脚本详解

文章目录

    • [0. 引言](#0. 引言)
    • [2. 解决方案](#2. 解决方案)
    • [3. 脚本详解](#3. 脚本详解)
      • [脚本1:使用 SSH 和 Expect 自动化登录远端机器](#脚本1:使用 SSH 和 Expect 自动化登录远端机器)
      • [脚本2:使用 SCP 和 Expect 自动化文件上传](#脚本2:使用 SCP 和 Expect 自动化文件上传)
      • [脚本3:使用 SCP 和 Expect 自动化文件下载](#脚本3:使用 SCP 和 Expect 自动化文件下载)
    • [4. 脚本的使用方法](#4. 脚本的使用方法)
    • [5. 关键技术点](#5. 关键技术点)
      • [5.1. Expect 脚本的引号处理](#5.1. Expect 脚本的引号处理)
      • [5.2. 处理密码中的特殊字符](#5.2. 处理密码中的特殊字符)
      • [5.3. 自动接受主机密钥](#5.3. 自动接受主机密钥)
    • [6. 参考资料](#6. 参考资料)

0. 引言

在日常的开发过程中,我们经常需要在不同的服务器之间传输文件或者远程登录。Expect 工具是常用的自动登录工具之一,但是在处理包含特殊字符的密码(例如 &$ 等)时,需要特别注意。这些字符在 Shell 和 Expect 中有特殊的含义,可能导致脚本执行出错。

2. 解决方案

通过以下方法,我们可以编写健壮的脚本:

  • 使用 Expect 自动化交互式命令:Expect 是一个基于 Tcl 的工具,专门用于自动化交互式程序。
  • 正确处理特殊字符:在 Expect 脚本中,使用单引号和双引号的组合,确保密码中的特殊字符被正确处理。
  • 增加超时时间:防止由于网络延迟导致的超时错误。

3. 脚本详解

脚本1:使用 SSH 和 Expect 自动化登录远端机器

bash 复制代码
#!/bin/bash

# 设置终端类型以确保兼容性
export TERM=xterm-256color

# IP 地址和密码
ip='192.168.1.10'
password='your_password_here'

# 从 known_hosts 文件中删除目标主机,防止 SSH 警告
ssh-keygen -f "/home/$(whoami)/.ssh/known_hosts" -R "${ip}"

# 使用 Expect 自动化 SSH 连接过程
expect -c '
  set timeout 10
  set password "'"$password"'"
  spawn ssh -o StrictHostKeyChecking=no root@'"$ip"'
  expect {
    # 自动回复 "yes" 以接受主机的真实性
    "*yes/no*" { send "yes\r"; exp_continue }
    # 当出现密码提示时,发送实际的密码
    "*password:*" { send "$password\r"; exp_continue }
    eof
  }
  interact
'
脚本说明
  • 清理 known_hosts :使用 ssh-keygen -R 命令从 known_hosts 文件中删除目标主机,防止因主机密钥变化导致的 SSH 警告。
  • 自动化 SSH 登录:使用 Expect 自动化输入密码,实现无人工干预的 SSH 登录。
  • 动态主目录 :使用 $(whoami) 获取当前用户名,避免硬编码用户路径。

脚本2:使用 SCP 和 Expect 自动化文件上传

bash 复制代码
#!/bin/bash

# 设置终端类型以确保兼容性
export TERM=xterm-256color

# 目标文件和 IP 地址
file=$1
ip='192.168.1.10'

# 密码(此处已做修改,实际使用时请替换为你的密码)
password='your_password_here'

# 本地目标目录
destination_dir=$2
if [[ -z $destination_dir ]]; then
  destination_dir='~/'
fi

# 使用 Expect 自动化 SCP 过程
expect -c '
  set timeout 10
  set password "'"$password"'"
  spawn scp -o StrictHostKeyChecking=no '"$file"' root@'"$ip"':'"$destination_dir"'
  expect {
    # 自动回复 "yes" 以接受主机的真实性
    "*yes/no*" { send "yes\r"; exp_continue }
    # 当出现密码提示时,发送实际的密码
    "*password:*" { send "$password\r"; exp_continue }
    eof
  }
'
脚本说明
  • 参数处理 :接受两个参数,$1 为要传输的文件,$2 为目标目录。
  • 特殊字符处理
    • 使用单引号 ' 包裹整个 Expect 脚本,防止 Bash 提前解析其中的内容。
    • 在单引号内,使用 '"$variable"' 的方式正确嵌入 Bash 变量。
  • Expect 模式匹配
    • 使用 "*yes/no*""*password:*" 进行模式匹配,确保自动回复正确的内容。
  • 超时时间:将超时时间设置为 10 秒,防止网络延迟导致的超时。

脚本3:使用 SCP 和 Expect 自动化文件下载

bash 复制代码
#!/bin/bash

# 设置终端类型以确保兼容性
export TERM=xterm-256color

# 远程文件路径和 IP 地址
remote_file=$1
ip='192.168.1.10'

# 密码(此处已做修改,实际使用时请替换为你的密码)
password='your_password_here'

# 本地目标目录(默认为当前目录)
destination_dir=$2
if [[ -z $destination_dir ]]; then
  destination_dir='.'
fi

# 使用 Expect 自动化 SCP 下载过程
expect -c '
  set timeout 10
  set password "'"$password"'"
  spawn scp -o StrictHostKeyChecking=no root@'"$ip"':'"$remote_file"' '"$destination_dir"'
  expect {
    # 自动回复 "yes" 以接受主机的真实性
    "*yes/no*" { send "yes\r"; exp_continue }
    # 当出现密码提示时,发送实际的密码
    "*password:*" { send "$password\r"; exp_continue }
    eof
  }
'
脚本说明
  • 参数处理 :接受两个参数,$1 为远程服务器上的文件路径,$2 为本地目标目录。
  • 特殊字符处理
    • 与前两个脚本相同,正确处理密码中的特殊字符。
  • Expect 模式匹配
    • 自动处理主机真实性确认和密码输入。
  • 超时时间:同样设置为 10 秒。

4. 脚本的使用方法

为了方便地使用上述脚本,可以按照以下步骤进行配置:

  • 将脚本存放在指定目录

    建议将三个脚本(例如 ssh_my.shscp_my.shrscp_my.sh)放置在 ~/.ssh 目录下。这样可以统一管理与 SSH 和 SCP 相关的脚本。

    bash 复制代码
    mv ssh_my.sh ~/.ssh/
    mv scp_my.sh ~/.ssh/
    mv rscp_my.sh ~/.ssh/
  • 赋予脚本执行权限

    确保脚本具有可执行权限:

    bash 复制代码
    chmod +x ~/.ssh/ssh_my.sh
    chmod +x ~/.ssh/scp_my.sh
    chmod +x ~/.ssh/rscp_my.sh
  • 在 Shell 配置文件中设置别名

    为了在终端中方便地调用这些脚本,可以在 ~/.bashrc~/.zshrc 文件中添加别名:

    bash 复制代码
    alias sshmy='~/.ssh/ssh_my.sh'
    alias scpmy='~/.ssh/scp_my.sh'
    alias rscpmy='~/.ssh/rscp_my.sh'
  • 重新加载配置文件

    修改完配置文件后,重新加载使之生效:

    bash 复制代码
    source ~/.bashrc
    # 或者
    source ~/.zshrc
  • 使用别名调用脚本

    • 登录远程服务器

      bash 复制代码
      sshmy
    • 上传文件到远程服务器

      bash 复制代码
      scpmy 本地文件路径 [远程目标目录]

      示例:

      bash 复制代码
      scpmy ./example.txt /root/
    • 从远程服务器下载文件

      bash 复制代码
      rscpmy 远程文件路径 [本地目标目录]

      示例:

      bash 复制代码
      rscpmy /root/example.txt ./

5. 关键技术点

5.1. Expect 脚本的引号处理

  • 单引号:将整个 Expect 脚本包裹在单引号内,防止 Bash 对其中内容的变量和特殊字符进行解析。
  • 双引号嵌入变量 :在单引号内,需要嵌入 Bash 变量时,使用 '"$variable"' 的形式。

5.2. 处理密码中的特殊字符

  • 由于密码中可能包含 Shell 或 Expect 的特殊字符,直接使用可能导致解析错误。
  • 通过上述引号处理方法,可以安全地传递包含特殊字符的密码。

5.3. 自动接受主机密钥

  • 使用 -o StrictHostKeyChecking=no 选项,自动接受新的主机密钥,防止脚本因交互式提示而挂起。
  • 在 Expect 脚本中,匹配 "*yes/no*",并发送 "yes\r",进一步确保自动化。

6. 参考资料

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