[Python] Python运维：系统性能信息模块psutil和系统批量运维管理器paramiko

初次学习，如有错误还请指正

目录

系统性能信息模块psutil

获取系统性能信息

CPU信息

内存信息

磁盘信息

网络信息

其他信息

进程信息

实用的IP地址处理模块IPy

IP地址、网段的基本处理

多网络计算方法

系统批量运维管理器paramiko

paramiko 的安装

Linux系统部署Python环境

1.安装环境

2.解压

3.编译

4.创建软目录

5.pip国内镜像源配置

6.pip安装psutil

paramiko 的核心组件

SSHClient 类

SFTPClinent类

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系统基础信息采集模块作为监控模块的重要组成部分，能够帮助运维人员了解当前系统的健康程度，同时也是衡量业务的服务质量的依据，比如系统资源吃紧，会直接影响业务的服务质量及用户体验，另外获取设备的流量信息，也可以让运维人员更好地评估带宽、设资源是否应该扩容。

系统性能信息模块psutil

psutl是一个跨平台库，能够轻松实现获取系统运行的进程和系统利用率(包括CPU、内存、磁盘、网络等)信息。它主要应用于系统监控，分析和限制系统资源及进程的管理。

pip install psutil

获取系统性能信息

采集系统的基本性能信息包括 CPU、内存、磁盘、网络等，可以完整描述当前系统的运行状态及质量。psutil模块已经封装了这些方法，用户可以根据自身的应用场景，调用相应的方法来满足需求，非常简单实用。

CPU信息

print("CPU完整信息：",psutil.cpu_times(percpu=True))

#更直观的看出核心数
for i in psutil.cpu_times(percpu=True):print(i)

• 看用户进程CPU信息：

print('用户进程CPU信息：',psutil.cpu_times().user)

• 逻辑核心数：线程 / 物理核心数：核心

print('逻辑核心数：',psutil.cpu_count())
print('物理核心数：',psutil.cpu_count(logical=False))

内存信息

Linux 系统的内存利用率信息涉及total(内存总数)、used(已使用的内存数)、free(空闲内存数)、bufers(缓冲使用数)、cache(缓存使用数)、swap(交换分区使用数)等，分别使用psutil.virtualmemory()与psutil.swapmemory()方法获取这些信息。

import psutil
mem = psutil.virtual_memory()
print('内存总容量：',mem.total)
print('内存已使用：',mem.used)
print('内存占用：',mem.percent)
print('剩余：',mem.free)

• 虚拟内存：

#虚拟内存
print('虚拟内存:',psutil.swap_memory())

磁盘信息

#磁盘信息
print('磁盘完整信息：',psutil.disk_partitions())
#直观方式：
for i in psutil.disk_partitions():print(i)

• 获取单个盘：

print('E盘信息：',psutil.disk_usage('e://'))

• 磁盘读写信息：

print('磁盘读写信息：',psutil.disk_io_counters())

for i in psutil.disk_io_counters(perdisk=True).items():print(i)

• 每块磁盘读写信息：counters内加上perdisk=True

print('每块磁盘读写信息：',psutil.disk_io_counters(perdisk=True))

网络信息

系统的网络信息与磁盘IO类似，涉及几个关键点，包括bytessent(发送字节数)、bytesrecv(接收字节数)、packetssent(发送数据包数)、packetsrecv(接收数据包数)等。这些网络信息使用psutil.netiocounters()方法获取。

• 获取网络信息

print('总网络信息：',psutil.net_io_counters())

每块网卡的网络信息：

print('每块网卡网络信息：',psutil.net_io_counters(pernic=True))
#直观
for i in psutil.net_io_counters(pernic=True).items():print(i)

其他信息

• 当前登录用户

print('当前登录用户：',psutil.users())

• 系统开机时间

#引入包以转换时间格式
import datetime
print('系统开机时间：',psutil.boot_time())
print('系统开机时间格式：',datetime.datetime.fromtimestamp(psutil.boot_time()).strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))

进程信息

• 列出所有进程的pid：

print('正在运行的进程ID：',psutil.pids())

• 创建进程对象：

p = psutil.Process(1000)
print('进程名称：',p.name())
print('进程路径：',p.exe())

• 进入工作目录绝对路径（一般只在Linux中使用，在Windows中仅支持额外安装的程序使用）：

print('进程绝对路径：',p.cwd())

• 查看进程状态 / 开启时间

import datetime
p = psutil.Process(1000)
print('进程名称：',p.name())
print('进程路径：',p.exe())
print('进程状态：',p.status())
print('进程开启时间：',datetime.datetime.fromtimestamp(p.create_time()).strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))

• 进程UID信息和GID信息（Linux中使用）

• 进程CPU时间：

p = psutil.Process(1000)
print('进程CPU时间：',p.cpu_times())

进程CPU亲和：

print('进程CPU亲和：',p.cpu_affinity)

• 进程利用率：

print('进程内存占用：',p.memory_percent())
print('进程rss和vms使用：',p.memory_info())

• 进程IO信息和开启的线程数

print('进程IO信息：',p.io_counters())
print('进程开启的线程数：',p.num_threads())

实用的IP地址处理模块IPy

IP地址规划是网络设计中非常重要的一个环节，规划的好坏会直接影响路由协议算法的效率，包括网络性能、可扩展性等方面，在这个过程当中，免不了要计算大量的地址，包括网段、网络掩码、广播地址、子网数、P类型等。Python 提供了一个强大的第三方模块IPy模块可以很好地辅助我们高效完成IP的规划工作。

IP地址、网段的基本处理

IPy模块包含IP类，使用它可以方便处理绝大部分格式为IPv6及IPv4的网络和地址。

• 获取版本号

from IPy import IP
#获取版本号
v1 = IP('192.168.128.128/32').version()
print(v1)v2 = IP('::1').version()
print(v2)

• 获取网段地址

#获取网段地址
ip = IP('192.168.128.0/24')
print('地址数量：',ip.len())

• IP地址类型

#IP地址类型
print(IP('192.168.128.1/32').iptype())
print(IP('114.114.114.114/32').iptype())
print(IP('255.255.255.255/32').iptype())
print(IP('127.0.0.1/32').iptype())

• 反向解析地址格式

print(ip.reverseNames())

• IP地址格式转换

#IP地址格式
print(IP('192.168.1.0').make_net('255.255.255.0'))
print(IP('192.168.1.0/255.255.255.0',make_net=True))
print(IP('192.168.1.0-192.168.1.255',make_net=True))

• 也可以通过 strNormal方法指定不同 wantprefxlen参数值以定制不同输出类型的网段，输出类型为字符串。

print(IP('192.168.1.0/24').strNormal(0))
print(IP('192.168.1.0/24').strNormal(1))
print(IP('192.168.1.0/24').strNormal(2))
print(IP('192.168.1.0/24').strNormal(3))

多网络计算方法

• IP地址比较

# IP地址比较
print(IP('192.168.1.0/24')>IP('10.0.0.8'))

• 判断IP地址和网段是否包含于另一个网段中

print('192.168.2.128' in IP('192.168.1.0/24'))

• 判断两个网段是否存在重叠，采用IPy提供的overlaps方法，1代表重叠，0代表不重叠

print(IP('192.168.0.0/23').overlaps('192.168.1.0/24'))
print(IP('192.168.1.0/24').overlaps('192.168.2.0/24'))

• 根据输入的IP或子网返回网络、掩码、广播、反向解析、子网数、IP类型等信息。

#根据输入的IP或者子网给出对应的信息
ips = IP(input('请输入IP或者网段：'))
if len(ips)>1:print('此为网段')print('子网掩码：',ips.netmask())print('网络号：',ips.net())print('广播地址：',ips.broadcast())print('地址数量：',len(ips))
else:print('此为IP地址')print('地址类型：',ips.iptype())print('反向解析地址：',ips.reverseNames())print('整数表示：',ips.int())print('二进制表示：',ips.strBin())print('十六进制表示：',ips.strHex())

系统批量运维管理器paramiko

paramiko 是基于Python 实现的SSH2远程安全连接，支持认证及密钥方式。可以实现远程命令执行、文件传输、中间 SSH代理等功能，相对于Pexpect，封装的层次更高，更贴近SSH协议的功能。

paramiko 的安装

Linux系统部署Python环境

1.安装环境

yum install -y openssl-devel bzip2-devel expat-devel gdbm-devel readline-devel sqlite-devel libffi-devel gcc gcc-c++

2.解压

将python3的linux压缩包移至linux内解压

tar zxvf Python-3.13.2.tgz

解压完进入python3.13.2目录

cd Python-3.13.2/

输入

./configure --prefix=/usr/local/python3

3.编译

make && make install

4.创建软目录

ln -s /usr/local/python3/bin/python3 /usr/bin/python3
ln -s /usr/local/python3/bin/pip3 /usr/bin/pip

之后可以检查一下是否安装完成

python3 --version

5.pip国内镜像源配置

pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/vim /root/.config/pip/pip.conf

文件内输入：

[global]
timeout=40
index-url=http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
extra-index-url=https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/http://pypi.douban.com/simple/http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
[install]
trusted-host=pypi.tuna.tsinghua.edu.cnmirrors.aliyun.compypi.douban.compypi.mirrors.ustc.edu.cn

6.pip安装psutil

pip install psutil

paramiko 的核心组件

paramiko模块包含两个核心组件，一个为SSHClient类，另一个为SFTPClient类。

SSHClient 类

SSHClient类是SSH服务会话的高级表示，该类封装了传输(transport)、通道(channel)及SFTPClient的校验、建立的方法，通常用于执行远程命令。

1.connect 方法

connect方法实现了远程SSH连接并校验。

下面四个比较重要：

hostname(str类型)，连接的目标主机地址; 
port(int类型)，连接目标主机的端口，默认为22; 
username(str类型)，校验的用户名(默认为当前的本地用户名); 
password(str类型)，密码用于身份校验或解锁私钥; 

其余：

pkey(PKey类型)，私钥方式用于身份验证;
key_filename(str or list(str)类型)，一个文件名或文件名的列表，用于私钥的身份验证:
timeout(foat类型)，一个可选的超时时间(以秒为单位)的TCP连接;
allow_agent(bool类型)，设置为False 时用于禁用连接到 SSH 代理;
look_for_keys(bool类型)，设置为 False 时用来禁用在~/.ssh 中搜索私钥文件;
compress(bool类型)，设置为 True 时打开压缩。

2.exec_command 方法

远程命令执行方法，该命令的输入与输出流为标准输人(stdin)、输出(stdout)、错误(stderr)的 Python文件对象。

exec_command(self, command, bufsize=-1)

说明：

command(str类型)，执行的命令串;
bufsize(int类型)，文件缓冲区大小，默认为-1(不限制)。

3.setmissinghostkeypolicy方法

设置连接的远程主机没有本地主机密钥或HostKeys对象时的策略，目前支持三种，别是AutoAddPolicy、RejectPolicy(默认)、WarningPolicy，仅限用于SSHClient类。

ssh=paramiko.SSHClient()
ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())

说明：

AutoAddPolicy，自动添加主机名及主机密钥到本地HostKeys对象，并将其保存；
RejectPolicy，自动拒绝未知的主机名和密钥；
WarningPolicy，用于记录一个未知的主机密钥的Python警告，并接受它，功能上与AutoAddPolicy相
似，但未知主机会有告警。

案例：创建ssh客户端远程指令free -m 获取内存状态信息

import paramiko
#目标主机IP
hosts = '192.168.112.122'
#端口
port= 22
#用户名
user = 'root'
#密码
pwd = '123123'#上面的内容需要改为自己的#生成日志文件和py源码在同一个目录
paramiko.util.log_to_file('system.log')
#创建一个ssh客户端
ssh_client = paramiko.SSHClient()
#定义连接策略,允许未知主机访问
ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
#连接服务器
ssh_client.connect(hostname=hosts,port=port,username=user,password=pwd,allow_agent=False)
#远程执行命令
stdin,stdout,stderr = ssh_client.exec_command('free -m')
#解析输出
for line in stdout:print(line)
#关闭资源
stdin.close()
#关闭客户端
ssh_client.close()

日志的输出：

SFTPClinent类

SFTPClient作为一个 SFTP 客户端对象，根据SSH传输协议的sftp 会话，实现远程文件操作，比如文件上传、下载、权限、状态等操作。

• from_transport方法

创建一个已连同的SFTP客户端通道

from_transport(cls,t)

• put方法

上传本地文件到远程SFTP服务端

put(self,localpath,remotepath,callback=None,confirm=True)

说明

主要：

localpath(str类型)，需上传的本地文件(源); 
remotepath(str类型)，远程路径(目标); 

其他：

callback(function(int,int))，获取已接收的字节数及总传输字节数，以便回调函数调用默认为 None;
confirm(bool类型)，文件上传完毕后是否调用stat()方法，以便确认文件的大小。

• get方法

从远程SFTP服务端下载文件到本地

get(self,remotepath,localpath,callback=None)

说明

主要：

remotepath(str 类型)，需下载的远程文件(源); 
localpath(str 类型)，本地路径(目标)；

其他：

callback(function(int,int)),获取已接收的字节数及总传输字节数，以便回调函数调用，默认为None。

• 其他方法

mkdir，在SFTP 服务器端创建目录，如 sftp.mkdir("/home/userdir",0755)。
remove，删除SFTP服务器端指定目录，如sftp.remove("/home/userdir")。
rename，重命名SFTP服务器端文件或目录，如sfp.rename("/home/test.sh","/home/testfile.sh")。
stat，获取远程 SFTP服务器端指定文件信息，如sfp.stat("/home/testflie.sh")。
listdir，获取远程 SFTP服务器端指定目录列表，以Python的列表(List)形式返回，如sftp.listdir("/home")。

案例：实现了文件上传、下载、创建与删除目录等，需要注意的是，put和 get方法需要指定文件名，不能省略。

import paramikousername = 'root'
password = '145823'
hostname = '192.168.112.129'
port = 22try:#建立SSH传输连接# Transport 创建一个 SSH 传输通道，连接到 hostname:portt = paramiko.Transport((hostname,port))t.connect()#使用用户名和密码进行身份验证t.connect(username=username,password=password)#创建 SFTP 客户端#从传输通道 t 创建一个 SFTP 客户端 sftp，用于文件操作。sftp = paramiko.SFTPClient.from_transport(t)#上传文件，我们这里就是用之前生成的system.log日志文件sftp.put('system.log','/root/system.log')#下载文件（需提前在linux中准备这个test1.txt文件或选择linux中的其他文件）sftp.get('/root/test1.txt','D:\\PycharmProject\\code\\test1.txt')#在/root目录中创建usrdirsftp.mkdir('usrdir')sftp.mkdir('usrdir2')#重命名usrdir为testdirsftp.rename('usrdir','testdir')#删除usrdir2sftp.rmdir('usrdir2')#读取test1.txt属性信息print(sftp.stat('test1.txt'))#查看/root目录下的文件列表print(sftp.listdir('./'))t.close()
except Exception as err:print(err)

我们可以在Xftp中直观的看到执行的结果：

执行前：

执行后：

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THE END

如有遗漏，欢迎补充，感谢 ！