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使用socat批量操作多台机器

原创:打码日记(微信公众号ID:codelogs),欢迎分享,转载请保留出处。

场景

很多时候,我们需要批量操作多台机器,业界一般使用Ansible来实现,但使用Ansible来操作多台机器的前提是需要有ssh权限的,可悲的是,对于开发人员来说,一般是没有正式环境机器的ssh权限的,只能通过一个指定的入口登录机器,也可以理解,毕竟正式环境如此重要。

不过,如果你的生产环境可以访问你的开发机,那么可以通过反向Shell来访问机器,然后将反向Shell与tmux结合,又可实现同时操作多台机器的效果,这就是本文要介绍的。

正反向Shell

如果你了解过nc命令,一定听说过nc可以建立正向或反向Shell,这里就不解释正向或反向Shell的概念了,解释不清,直接上nc实现正向Shell与反向Shell的例子。
由于nc命令本身存在模糊性,有些文章介绍的nc命令是ncat,有些文章介绍的nc命令又是netcat,这两个还是有些差别的,故这里的例子,直接使用ncat避免混淆。

开发机ip为192.168.0.10 服务器ip为192.168.0.1

#正向Shell,1.服务器上使用ncat监听
ncat -l 9999 -e /bin/bash
#正向Shell,2.开发机上连接
ncat 192.168.0.1 9999

#反向Shell,1.开发机上使用ncat监听
ncat -l 9999
#反向Shell,2.服务器上连接
ncat 192.168.0.10 9999 -e /bin/bash
复制代码

效果如下: ncat反向Shell

正向Shell,ncat在服务器上以9999端口监听,当开发机用ncat连接,连接成功后,服务器上的ncat会打开一个bash进程为这个连接服务。
反向Shell,ncat在开发机上以9999端口监听,当服务器用ncat连接,连接成功后,服务器上的ncat会打开一个bash进程为这个连接服务。
其实正反向Shell的区别只是建立TCP连接的方向不同而已,如下为ncat提供的Shell大概交互过程:
ncat(client) <-> ncat(server) <-> bash
当在开发机的ncat里面输入命令并Enter后,命令会通过ncat(client)走网络,发送给ncat(server),ncat(server)收到命令后,会将命令发送给bash进程执行,bash进程执行后,命令执行的结果,又会返回给ncat(server),而ncat(server)又通过网络连接返回给开发机上的ncat(client)显示出来。

但是,当你真正来使用这个反向Shell时,会发现有诸多不便,比如使用tail -f来查看日志文件,完事后你想Ctrl + C退出tail,却发现连ncat进程也退出了,这是最无法忍受的一点了,另外,像“Tab补全/Up Arrow history/vim/Ctrl + d/Ctrl + z”之类的,也都无法使用,非常难受。我们一般称获取到的这种Shell叫Weak Shell,而如果要获取Strong Shell,就需要socat上场了。

通过socat获取Strong Shell

socat与nc命令类似,但它比nc要强大得多,比如通过socat可以获取一个完整的Shell,如下:

#正向Shell,1.服务器上使用socat监听
socat exec:'bash -li',pty,stderr,setsid,sigint,sane tcp-listen:9999,bind=0.0.0.0,reuseaddr,fork
#正向Shell,2.开发机上连接
socat file:`tty`,raw,echo=0 tcp:192.168.0.1:9999

#反向Shell,1.开发机上使用socat监听
socat file:`tty`,raw,echo=0 tcp-listen:9999,bind=0.0.0.0,reuseaddr,fork
#反向Shell,2.服务器上连接
socat exec:'bash -li',pty,stderr,setsid,sigint,sane tcp:192.168.0.10:9999
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效果如下:
socat反向Shell

原理和ncat类似,不过socat可以提供tty和pty,因为像Ctrl + C之类的,本身就是终端tty提供给bash的信号,而不是字符,所以在ncat里,由于没有tty,Ctrl + C信号是无法传递给服务端的bash程序的。

socat提供的Shell交互过程大概是这样的:
tty <-> socat(client) <-> socat(server) <-> pty <-> bash

那什么是tty?这里我也理解得不是很透彻,可以简单认为键盘和屏幕就是tty,键盘敲的内容会作为tty的输入,tty输出的内容,会显示到屏幕上。

tmux实现多机同时操作

tmux是一个终端复用器,最常用的是实现分屏,既然通过socat已经可以获取到反向Shell了,那么把各个机器的反向Shell显示到tmux的各个分屏上,就可以看到多个反向Shell的命令执行结果,同时,将某个特殊分屏的tty操作,同时转发给多个反向Shell,就实现了多机同时操作,效果如下:

下面是实现多机操作的命令:

# 1.开发机上监听
nohup socat tcp-listen:9999,bind=0.0.0.0,reuseaddr,fork exec:'bash socatscript.sh' &
# 2.在多个服务器上连接
nohup socat exec:'bash -li',pty,stderr,setsid,sigint,sane tcp:192.168.0.10:9999 &
# 3.进入tmux分屏界面
tmux a -t socatSession
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这是脚本socatscript.sh的实现

#!/bin/bash

SOCKDIR=$(mktemp -d)
SOCKF=${SOCKDIR}/usock
SESSION_NAME=${1:-socatSession}
WINDOW_NAME=${2:-socatWindown}

# create session and window
tmux has-session -t $SESSION_NAME
if [[ $? -eq 1 ]];then
    tmux new -s $SESSION_NAME -n $WINDOW_NAME -d "socat file:\`tty\`,raw,echo=0 exec:'ncat -lk 9998'"
fi
# split windown 0
tmux split-window -h -t 0 "socat file:\`tty\`,raw,echo=0 UNIX-LISTEN:${SOCKF},umask=0077"
tmux select-pane -t 0
tmux select-layout -t $WINDOW_NAME main-horizontal
tmux resize-pane -t 0 -y 2
# Wait for socket
while test ! -e ${SOCKF} ; do sleep 1 ; done
while ! $(ncat -z localhost 9998) ;do sleep 1; done;
# Use socat to ship data between the unix socket and STDIO.
socat -U STDOUT TCP:localhost:9998 &
exec socat STDIO UNIX-CONNECT:${SOCKF}
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主要功能是,每当有一个反向Shell连接时,在tmux上新建一个分屏,并将反向Shell显示在这个新建的分屏上,同时,提供一个特殊的分屏(最上面那个),在这个分屏上的输入的命令,会转发到各个反向Shell里。
如果你发现反向Shell里的文字不能满屏显示,需要通过 stty rows 63 columns 204 重新设置一下当前tty的显示宽高。
并且,如果你有ssh机器的权限,同时也想使用这种tmux分屏的方式执行命令,只需要将bash更换成ssh即可,如下:

# 1.开发机上监听
nohup socat tcp-listen:9999,bind=0.0.0.0,reuseaddr,fork exec:'bash socatscript.sh' &
# 2.开发机上,使用ssh连接到多个机器
nohup socat exec:'sshpass -p "xxx" ssh root@192.168.0.10',pty,stderr,setsid,sigint,sane tcp:localhost:9999 &
# 3.进入tmux分屏界面
tmux a -t socatSession
复制代码

是不是很爽,连ansible也可以不用装了!

总结

socat命令非常的强大,值得好好的研究一翻,同时当你研究成功后,会发现自己对各种概念的理解,又上升了一步。

往期内容

提高工作效率,Shell脚本技巧(二)
提高工作效率,curl调用签名保护的接口(三)
提高工作效率,jq命令来帮你(四)