SSH服务是什么？

SSH：安全外壳协议

一、SSH介绍

什么是SSH？

传统的网络服务程序，如：ftp、pop和telnet在本质上都是不安全的，因为它们在网络上用明文传送口令和数据， 别有用心的人非常容易就可以截 获这些口令和数据。而且，这些服务程序的安全验证方式也是有其弱点的， 就是很容易受到“中间人”（man-in-the-middle）这种方式的攻 击。所谓“中间人”的攻击方式， 就是“中间人”冒充真正的服务器接收你的传给服务器的数据，然后再冒充你把数据传给真正的服务器。 服务器和你之间的数 据传送被“中间人”一转手做了手脚之后，就会出现很严重的问题。

SSH的英文全称是Secure Shell。通过使用SSH，你可以把所有传输的数据进行加密，这样“中间人”这种攻击方式就不可能实现了， 而且也能够防止DNS和IP欺骗。还有一个 额外的好处就是传输的数据是经过压缩的，所以可以加快传输的速度。 SSH有很多功能，它既可以代替telnet，又可以为ftp、pop、甚至ppp提 供一个安全的“通道”。

最初SSH是由芬兰的一家公司开发的。但是因为受版权和加密算法的限制，现在很多人都转而使用OpenSSH。 OpenSSH是SSH的替代软件，而且是免费的，可以预计将来会有越 来越多的人使用它而不是SSH。

SSH是由客户端和服务端的软件组成的，有两个不兼容的版本分别是：1.x和2.x。 用SSH 2.x的客户程序是不能连接到SSH 1.x的服务程序上去的。OpenSSH 2.x同时支持SSH 1.x和2.x。

SSH的安全验证是如何工作的

从客户端来看，SSH提供两种级别的安全验证。

第一种级别（基于口令的安全验证）只要你知道自己帐号和口令，就可以登录到远程主机。所有传输的数据都会被加密， 但是不能保证你正在连接的服务器就是你想连接的服务器。可能会有别的服务器在冒充真正的服务器， 也就是受到“中间人”这种方式的攻击。

第二种级别（基于密匙的安全验证）需要依靠密匙，也就是你必须为自己创建一对密匙，并把公用密匙放在需要访问的服务器上。 如果你要连接到SSH服务器 上，客户端软件就会向服务器发出请求，请求用你的密匙进行安全验证。服务器收到请求之后， 先在你在该服务器的家目录下寻找你的公用密匙，然后把它和你发 送过来的公用密匙进行比较。如果两个密匙一致， 服务器就用公用密匙加密“质询”（challenge）并把它发送给客户端软件。 客户端软件收到“质 询”之后就可以用你的私人密匙解密再把它发送给服务器。

用这种方式，你必须知道自己密匙的口令。但是，与第一种级别相比，第二种级别不需要在网络上传送口令。

第二种级别不仅加密所有传送的数据，而且“中间人”这种攻击方式也是不可能的（因为他没有你的私人密匙）。 但是整个登录的过程可能需要10秒。

二、SSL介绍（Secure socket Layer &Security Socket Layer）

一个应用程序的安全需求在很大程度上依赖于将如何使用该应用程序和该应用程序将要保护什么。不过，用现有技术实现强大的、 一般用途的安全通常是可能的。认证就是一个很好的示例。

当顾客想从 Web 站点购买某个产品时，顾客和 Web 站点都要进行认证。顾客通常是以提供名字和密码的方式来认证他自己。 另一方面，Web 站 点通过交换一块签名数据和一个有效的 X.509 证书（作为 SSL 握手的一部分）来认证它自己。 顾客的浏览器验证该证书并用所附的公用密钥验证签 名数据。一旦双方都认证了，则交易就可以开始了。

SSL 能用相同的机制处理服务器认证（就如在上面的示例中）和客户机认证。 Web 站点典型地对客户机认证不依赖 SSL — 要求用户提供密码是较容易的。而 SSL 客户机和服务器认证对于透明认证是完美的， 对等机 — 如 p2p 应用程序中的对等机之间一定会发生透明认证。

安全套接字层（Secure Sockets Layer （SSL）） ，SSL 是一种安全协议，它为网络（例如因特网）的通信提供私密性。SSL 使应用程序在通信时不用担心被窃听和篡改。 SSL 实际上 是共同工作的两个协议：“SSL 记录协议”（SSL Record Protocol）和“SSL 握手协议” （SSL Handshake Protocol）。“SSL 记录协议”是两个协议中较低级别的协议，它为较高级别的协议， 例如 SSL 握手协议对 数据的变长的记录进行加密和解密。SSL 握手协议处理应用程序凭证的交换和验证。

当一个应用程序（客户机）想和另一个应用程 序（服务器）通信时，客户机打开一个与服务器相连接的套接字连接。然后， 客户机和服务器对安全连接进行协商。作为协商的一部分，服务器向客户机作自我认 证。客户机可以选择向服务器作或不作自我认证。 一旦完成了认证并且建立了安全连接，则两个应用程序就可以安全地进行通信。按照惯例，我将把发起该通信的 对等机看作客户机， 另一个对等机则看作服务器，不管连接之后它们充当什么角色。

名为 A 和 B 的两台对等机想安全地进行通 信。在我们简单的 p2p 应用程序的环境中，对等机 A 想查询对等机 B 上的一个资源。 每个对等机都有包含其专用密钥的一个数据库（名为 keystore）和包含其公用密钥的证书。密码保护数据库的内容。 该数据库还包含一个或多个来自被信任的对等机的自签名证书。 对等机 A 发起这 项事务，每台对等机相互认证，两台对等机协商采用的密码及其长度并建立一个安全通道。完成这些操作之后， 每个对等机都知道它正在跟谁交谈并且知道通道是 安全的。 SSL (Secure socket Layer)安全套接层协议主要是使用公开密钥体制和X.509数字证书技术保护信息传输的机密性和完 整性， 它不能保证信息的不可抵赖性，主要适用于点对点之间的信息传输，常用Web Server方式。

安全套接层协议（SSL，Security Socket Layer）是网景（Netscape）公司提出的基于WEB应用的安全协议，它包括：服务器认证、 客户认证（可选）、SSL链路上的数据

完整性和SSL链路上的数据保密性。对于电子商务应用来说，使用SSL可保证信息的真实性、 完整性和保密性。但由于SSL不对应用层的消息进行数字签 名，因此不能提供交易的不可否认性，这是SSL在电子商务中使用的最大不足。 有鉴于此，网景公司在从Communicator 4.04版开始的所有浏 览器中引入了一种被称作“表单签名（Form Signing）”的功能， 在电子商务中，可利用这一功能来对包含购买者的订购信息和付款指令的表单进行 数字签名，从而保证交易信息的不可否认性。综上所述， 在电子商务中采用单一的SSL协议来保证交易的安全是不够的，但采用"SSL+表单签名"模式能够 为电子商务提供较好的安全性保证。

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（SSH: Secure Shell Protocol）

安全外壳协议（SSH）是一种在不安全网络上提供安全远程登录及其它安全网络服务的协议。Secure Shell，又可记为S S H，最初是U N I X系统上的一个程序，后来又迅速扩展到其他操作平台。S S H是一个好的应用程序，在正确使用时，它可以弥补网络中的漏洞。除此以外， S S H之所以酷，还有以下原因：S S H客户端适用于多种平台。几乎所有的U N I X平台—包括H P - U X、L i n u x、A I X、S o l a r i s、Digital UNIX、I r i x、S C O，以及其他平台—都可以运行S S H。而且，已经有一些客户端(其中有些为测试版)可以运行于U N I X操作平台以外，包括O S / 2、V M S、B e O S、J a v a、Wi n d o w s 9 5 / 9 8和Windows NT。这样，你就可以在几乎所有的平台上运行S S H客户端程序了。对非商业用途它是免费的。许多S S H版本可以获得源代码，并且只要不用于商业目的，都可以免费得到。而且，U N I X版本也提供了源代码，这就意味着任何人都可以对它进行修改。但是，如果你选择它用于商业目的，那么无论使用何种版本的S S H，你都得确认已经注册并获得了相应权限。绝大多数S S H的客户端和守护进程都有一些注册限制。惟一的S S H通用公共注册(General Public License，G P L )版本是l s h，它目前还是测试版。通过I n t e r n e t传送密码安全可靠。这是S S H被认可的优点之一。如果你考察一下接入ISP(Internet Service Provider，I n t e r n e t服务供应商)或大学的方法，一般都是采用Te l n e t或P O P邮件客户进程。因此，每当要进入自己的账号时，你输入的密码将会以明码方式发送(即没有保护，直接可读)，这就给攻击者一个盗用你账号的机会—最终你将为他的行为负责。对应用的支持。由于S S H的源代码是公开的，所以在U N I X世界里它获得了广泛的认可。L i n u x，其源代码也是公开的，大众可以免费获得，并同时获得了类似的认可。这就使得所有开发者(或任何人)都可以通过补丁程序或b u g修补来提高其性能，甚至还可以增加功能。这也第一部分获得并安装S S H意味着其性能可以不断得到提高而无须得到来自原始创作者的直接技术支持。S S H替代了不安全的远程应用程序。S S H是设计用来替代伯克利版本的r命令集的；它同时继承了类似的语法。其结果是，使用者注意不到使用S S H和r命令集的区别。利用它，你还可以干一些很酷的事。通过使用S S H，你在不安全的网络中发送信息时不必担心会被监听。你也可以使用P O P通道和Te l n e t方式，通过S S H可以利用P P P通道创建一个虚拟个人网络( Virtual Private Network, V P N )。S S H也支持一些其他的身份认证方法，如K e r b e r o s和安全I D卡等。

但是因为受版权和加密算法的限制，现在很多人都转而使用OpenSSH。 OpenSSH是SSH的替代软件，而且是免费的，可以预计将来会有越 来越多的人使用它而不是SSH。

SSH是由客户端和服务端的软件组成的，有两个不兼容的版本分别是：1.x和2.x。 用SSH 2.x的客户程序是不能连接到SSH 1.x的服务程序上去的。OpenSSH 2.x同时支持SSH 1.x和2.x。

SSH 主要有三部分组成：

传输层协议 [SSH-TRANS] 提供了服务器认证，保密性及完整性。此外它有时还提供压缩功能。 SSH-TRANS 通常运行在 TCP/IP连接上，也可能用于其它可靠数据流上。 SSH-TRANS 提供了强力的加密技术、密码主机认证及完整性保护。该协议中的认证基于主机，并且该协议不执行用户认证。更高层的用户认证协议可以设计为在此协议之上。

用户认证协议 [SSH-USERAUTH] 用于向服务器提供客户端用户鉴别功能。它运行在传输层协议 SSH-TRANS 上面。当 SSH-USERAUTH 开始后，它从低层协议那里接收会话标识符（从第一次密钥交换中的交换哈希 H ）。会话标识符唯一标识此会话并且适用于标记以证明私钥的所有权。 SSH-USERAUTH 也需要知道低层协议是否提供保密性保护。

连接协议 [SSH-CONNECT] 将多个加密隧道分成逻辑通道。它运行在用户认证协议上。它提供了交互式登录话路、远程命令执行、转发 TCP/IP 连接和转发 X11 连接。

一旦建立一个安全传输层连接，客户机就发送一个服务请求。当用户认证完成之后，会发送第二个服务请求。这样就允许新定义的协议可以与上述协议共存。连接协议提供了用途广泛的各种通道，有标准的方法用于建立安全交互式会话外壳和转发（“隧道技术”）专有 TCP/IP 端口和 X11 连接。

通过使用SSH，你可以把所有传输的数据进行加密，这样"中间人"这种攻击方式就不可能实现了，而且也能够防止DNS欺骗和IP欺骗。使用SSH，还有一个额外的好处就是传输的数据是经过压缩的，所以可以加快传输的速度。SSH有很多功能，它既可以代替Telnet，又可以为FTP、PoP、甚至为PPP提供一个安全的"通道"。

SSH分为两部分：客户端部分和服务端部分。

服务端是一个守护进程(demon)，他在后台运行并响应来自客户端的连接请求。服务端一般是sshd进程，提供了对远程连接的处理，一般包括公共密钥认证、密钥交换、对称密钥加密和非安全连接。

客户端包含ssh程序以及像scp（远程拷贝）、slogin（远程登陆）、sftp（安全文件传输）等其他的应用程序。

他们的工作机制大致是本地的客户端发送一个连接请求到远程的服务端，服务端检查申请的包和IP地址再发送密钥给SSH的客户端，本地再将密钥发回给服务端，自此连接建立。刚才所讲的只是SSH连接的大致过程，SSH 1.x和SSH 2.x在连接协议上还有着一些差异。

SSH被设计成为工作于自己的基础之上而不利用超级服务器(inetd)，虽然可以通过inetd上的tcpd来运行SSH进程，但是这完全没有必要。启动SSH服务器后，sshd运行起来并在默认的22端口进行监听（你可以用 # ps -waux | grep sshd 来查看sshd是否已经被正确的运行了）如果不是通过inetd启动的SSH，那么SSH就将一直等待连接请求。当请求到来的时候SSH守护进程会产生一个子进程，该子进程进行这次的连接处理。

SSH:新的MVC软件开发模式， SSH（Struts，Spring，Hibernate） Struts进行流程控制，Spring进行业务流转，Hibernate进行数据库操作的封装，这种新的开发模式让我们的开发更加方便、快捷、思路清晰！

日常工作中需要大量、频繁地使用ssh到服务器查看、拉取相关的信息或者对服务器进行变更。目前公司大量使用的shell，但是随着逻辑的复杂化、脚本管理的精细化，shell已经不满足日常需求，于是我尝试整合工作中的需求，制作适合的工具。 由于管理制度的缺陷，我以工作流程为核心思考适合自己的运维方式，提升工作效率，把时间留给更有价值的事情。 完整代码在最后，请大家参考。

生产：4000+物理服务器，近 3000 台虚拟机。

开发环境：python3.6、redhat7.9，除了paramiko为第三方模块需要自己安装，其他的直接import即可。

批量执行操作是一把双刃剑。批量执行操作可以提升工作效率，但是随之而来的风险不可忽略。

风险案例如下：

挂载很多数据盘，通常先格式化硬盘，再挂载数据盘，最后再写入将开机挂载信息写入/etc/fstab文件。在批量lsblk检查硬盘信息的时候发现有的系统盘在/sda有的在/sdm，如果不事先检查机器相关配置是否一致直接按照工作经验去执行批量操作，会很容易造成个人难以承受的灾难。

在执行批量操作时按照惯例：格式化硬盘->挂载->开机挂载的顺序去执行，假设有的机器因为某些故障导致格式化硬盘没法正确执行。在处理这类问题的时候通常会先提取出失败的ip，并再按照惯例执行操作。运维人员会很容易忽略开机挂载的信息已经写过了，导致复写（这都是血和泪的教训）。

所以，为了避免故障，提升工作效率，我认为应当建立团队在工作上的共识，应当遵守以下原则：

当然，代码的规范也应当重视起来，不仅是为了便于审计，同时也需要便于溯源。我认为应当注意以下几点：

1、ssh no existing session，sftp超时时间设置:

在代码无错的情况下大量ip出现No existing session，排查后定位在代码的写法上，下面是一个正确的示例。由于最开始没考虑到ssh连接的几种情况导致了重写好几遍。另外sftp的实例貌似不能直接设置连接超时时间，所以我采用了先建立ssh连接再打开sftp的方法。

2、sftp中的get()和put()方法仅能传文件，不支持直接传目录：

不能直接传目录，那换个思路，遍历路径中的目录和文件，先创建目录再传文件就能达到一样的效果了。在paramiko的sftp中sftp.listdir_attr()方法可以获取远程路径中的文件、目录信息。那么我们可以写一个递归来遍历远程路径中的所有文件和目录(传入一个列表是为了接收递归返回的值)。

python自带的os模块中的os.walk()方法可以遍历到本地路径中的目录和文件。

3、多线程多个ip使用sftp.get()方法时无法并发。

改成多进程即可。

4、多个ip需要执行相同命令或不同的命令。

由于是日常使用的场景不会很复杂，所以借鉴了ansible的playbook，读取提前准备好的配置文件即可，然后再整合到之前定义的ssh函数中。

同时，我们还衍生出一个需求，既然都要读取配置，那同样也可以提前把ip地址准备在文件里。正好也能读取我们返回的执行程序的结果。

参数说明：

密码认证：

公钥认证：

可以配合 grep，awk 等命令精准过滤。

个人认为 Python 在初中级运维工作中的性质更像是工具，以提升工作效率、减少管理成本为主。可以从当前繁琐的工作中解脱出来，去 探索 更有价值的事情。python 本质上并不会减少故障的产生，所以在不同的阶段合理利用自身掌握的知识解决当前最重要的痛点，千万不要本末倒置。

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