如何在Debian上使用Python进行自动化运维 - 问答

在 Debian 上使用 Python 进行自动化运维

一环境准备与基础配置

安装 Python 3 与 pip：执行命令：sudo apt update && sudo apt install -y python3 python3-pip。
使用虚拟环境隔离依赖：
- 创建：python3 -m venv venv
- 激活：source venv/bin/activate
- 安装依赖：pip install -r requirements.txt
建议将脚本放在专用目录（如 /opt/ops/），并统一使用 /usr/bin/python3 作为解释器路径，便于 systemd/cron 调用。
安全建议：优先使用 SSH 密钥 与 sudo，避免将密码硬编码在脚本中；必要时通过 SSH Agent 或 密钥口令管理凭据。

二远程执行与批量运维

使用 Fabric（基于 Paramiko 的高级封装）进行 SSH 批量执行与文件分发：
- 安装：pip install fabric
- 示例：
  - 单机执行：from fabric import Connection; conn = Connection('user@host'); conn.run('whoami')
  - 批量任务：
    - 定义任务：@task def update_system(c): c.run('sudo apt update && sudo apt upgrade -y && sudo apt autoremove -y')
    - 执行：fab -H host1,host2 update_system
直接使用 Paramiko 进行更细粒度控制（命令执行、SFTP 传输等）：
- 安装：pip install paramiko
- 示例：
  - 连接与执行：ssh = paramiko.SSHClient(); ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy()); ssh.connect('host', username='user', password='pass'); stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('ls -l')
  - SFTP：sftp = ssh.open_sftp(); sftp.put('local', '/remote'); sftp.get('/remote', 'local'); sftp.close(); ssh.close()
适用场景：批量变更、滚动发布、远程巡检、配置分发等。

三定时与常驻任务管理

使用 Cron 定时运行脚本：
- 编辑：crontab -e
- 示例（每天 02:00 执行）：0 2 * * * /usr/bin/python3 /opt/ops/backup.py

使用 systemd 管理常驻服务：

创建服务文件 /etc/systemd/system/my-python-script.service：

[Unit]
Description=My Python Script
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/bin/python3 /opt/ops/monitor.py
Restart=always
User=ops
StandardOutput=journal
StandardError=journal

[Install]
WantedBy=multi-user.target

启用与启动：sudo systemctl daemon-reload && sudo systemctl enable --now my-python-script.service

使用 Supervisor 管理进程（适合多进程/易崩溃任务）：
- 安装：sudo apt install -y supervisor
- 配置 /etc/supervisor/conf.d/my-python-script.conf：
```
[program:my-python-script]
command=/usr/bin/python3 /opt/ops/worker.py
autostart=true
autorestart=true
stderr_logfile=/var/log/my-python-script.err.log
stdout_logfile=/var/log/my-python-script.out.log
```
- 生效：sudo supervisorctl reread && sudo supervisorctl update && sudo supervisorctl start my-python-script
选型建议：Cron 适合定时任务；systemd 适合长期运行且需系统级集成的服务；Supervisor 适合多进程与快速自恢复。

四监控告警与日志实践

系统资源监控与阈值告警（使用 psutil）：

安装：pip install psutil

示例：

import psutil, smtplib
from email.mime.text import MIMEText

cpu = psutil.cpu_percent(interval=1)
mem = psutil.virtual_memory().percent
if cpu > 80 or mem > 80:
    msg = MIMEText(f"CPU: {cpu}%, Memory: {mem}%")
    msg['Subject'] = '服务器资源告警'
    msg['From'] = 'ops@example.com'
    msg['To'] = 'admin@example.com'
    with smtplib.SMTP('smtp.example.com') as s:
        s.send_message(msg)

服务健康探测（使用 requests）：

import requests
def check(url):
    try:
        r = requests.get(url, timeout=5)
        print('UP' if r.status_code == 200 else 'DOWN')
    except requests.RequestException as e:
        print('DOWN', e)
check('http://localhost/health')

日志规范：使用 logging 模块统一记录时间与级别，便于 journald/Supervisor 收集与轮转。
安全加固：生产环境建议启用 APT 自动安全更新：sudo apt install -y unattended-upgrades && sudo dpkg-reconfigure unattended-upgrades，降低漏洞暴露时间。

五配置管理与 CI/CD 集成

使用 Ansible 进行无代理配置管理与编排：

安装：sudo apt install -y ansible

示例 Playbook（安装并启动 Nginx）：

- hosts: webservers
  become: yes
  tasks:
    - name: Install Nginx
      apt:
        name: nginx
        state: present
    - name: Ensure service is running
      service:
        name: nginx
        state: started
        enabled: yes

执行：ansible-playbook -i inventory.ini web.yml

与 Jenkins/GitLab CI 集成：在 Jenkinsfile 或 .gitlab-ci.yml 中执行 pip install -r requirements.txt、pytest、ansible-playbook 等步骤，实现构建、测试、部署一体化流水线。
适用场景：Ansible 负责声明式配置与批量变更；Jenkins/GitLab CI 负责持续集成与持续交付。

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