Linux：expect spawn简介与用法

一、背景

大家在使用linux系统的很多时候，都用linux指令来实现一些操作，执行特定的job，有时一些场景中需要执行交互指令来完成任务，比如ssh登录这个命令大家一定很熟悉：

ssh-keygen -t rsa
# 以及
ssh-copy-id -i /home/test/.ssh/id_rsa.pub $username@$host_name

以上两条指令执行任务需要按三次回车键，或输入yes/no以及密码才可以。当然，如果是单点操作的话，还是相对简单。

但是比如我们要在一个集群规模的每个节点都进行上面的操作，那么会非常繁琐。所以此时我们就应该用脚本来管理它，让重复劳动交给机器，自动化执行以上命令。

下面我们的主角来了，expect。

二、expect

expect是一款免费的强大的工具，适用于人机交互场景，是处理交互的常用命令，可以将交互的过程写成一个脚本，通过调用脚本完成自动化过程，可无需人工干预。

Expect是一个基于Tcl语言的脚本工具。

其有以下关键命令：

1、安装

安装该命令非常简单。

yum install -y expect

2、基本语法

首行/usr/bin/expect，声明使用except组件，类似/bin/sh用法。
spawn: spawn + 需要执行的shell命令
expect: 只有spawn执行的命令结果才会被expect捕捉到，因为spawn会启动一个进程，只有这个进程的相关信息才会被捕捉到，主要包括：标准输入的提示信息，eof和timeout。
send和send_user：send会将expect脚本中需要的信息发送给spawn启动的那个进程，而send_user只是回显用户发出的信息，类似于shell中的echo而已。

#!/usr/bin/expect
# 2025/01/19 hhd
spawn ssh test
expect {
"yes/no" {send "yes\r"；exp_continue}
"password*" {send "test\r"}
}
expect eof
# or
# interact

注意：expect脚本文件的头信息与bash不同

三、使用示例

1、基于key的expect自动化运行脚本

1、使用dsa算法：
ssh-keygen -t dsa # 使用dsa算法生成密钥，默认id_rsa

2、ssh指定密钥地址，并进行加密：（防止私钥被偷走场景）
ssh-keygen -p -f id_dsa
验证加密场景：
ssh ip地址

3、可以使用启用代理的方式，避免重复输入口令：
ssh-agent bash # 启用代理
ssh-add # 将加密口令添加到代理，窗口关闭后需要重新启动

4、通过脚本执行基于key验证，管理多台机器的expect脚本：
ssh-keygen -t rsa -P "" -f /root/.ssh/id_rsa

#!/bin/bash

PASS=真实密码
ssh-keygen -t rsa -P ""  -f /root/.ssh/id_rsa &> /dev/null && echo "ssh key is created"
rpm -q expect &> /dev/null || yum -y install expect &> /dev/null

while read IP;do
expect << EOF
set timeout 20
spawn ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@$IP
expect {
"yes/no" { send "yes\n" }
"password" { send "$PASS\n" }
}
expect eof
EOF
echo $IP is read
done < hosts.txt

或者使用另一种方式：

#! /usr/bin/expect

# 1.make sure expect exist!
rpm -q expect &> /dev/null
if [ $? -ne 0 ];then
        yum -y install expect
fi

# 2.make sure public key exist!
password='xxx'
if [ ! -f ~/.ssh/id_rsa ];then
        ssh-keygen -P "" -f ~/.ssh/id_rsa
fi

# 3.interactive process
for i in {178..180}
do
   {
   ip=192.168.8.$i
   ping -c1 -W1 $ip &> /dev/null
   if [ $? -eq 0 ];then
           echo "$ip" >> hosts.txt
           /usr/bin/expect <<- EOF
           set timeout 10
           spawn ssh-copy-id $ip
           expect {
                   "yes/no" { send "yes\r"; exp_continue }
                   "password:" { send "$password\r" }
           }
           expect eof
           EOF
   fi
   }&
done
wait
echo "ssh-key is finished"

集群环境内的所有的主机共用一套公钥和私钥：实现所有主机之间可以互连

ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub  127.0.0.1  # 公钥复制到自己的主机上
scp -r /root/.ssh/ 192.172.20.50:/root/   # 拷贝ssh到目标主机上

注释：ssh-keygen

ssh-keygen(选项) - - 为ssh生成、管理和转换认证密钥

-f：指定用来保存密钥的文件名；
-P：提供（旧）密语；
-t：指定要创建的密钥类型。

2、实现远程拷贝文件到本地

#/user/bin/expect
spawn scp -P 22 -r root@192.168.1.128:/etc/* /home/test/
expect{
   "(yes/no)?"{
   send "yes\n"
   expect "*password:"{
   send "root@123\n"
   }
               }
   "*password:"{
               send "root@123\n"
               }
}
expect "100%"
expect eof