CN105099746A - Shell执行方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种shell执行方法及装置，其中，该方法包括：通过网管服务器向目标设备发送shell命令；通过网管服务器下载该目标设备执行上述shell命令的执行后输出信息。通过本发明，解决了相关技术中网管技术无法向分布式系统中的主机节点发起shell调用的问题，降低了系统的复杂性，提升了系统的性能和可维护性，而且方便易用。

Description

SHELL执行方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种shell执行方法及装置。

背景技术

随着嵌入式技术的发展，越来越多的设备开始采用类unix操作系统作为嵌入式操作系统(OperatingSystem，简称OS)。shell是用户和Linux操作系统之间的接口，这些OS提供了丰富的shell命令，其中很多是和设备管理相关的，和这些shell相关的系统维护任务，可以通过执行这些命令来完成，因此通过网管服务器执行被管理主机上面的某些shell命令是必要的。

目前网管技术一般采用图形用户界面(GraphicalUserInterface，简称GUI)或者人机命令等模式进行管理，只能对网管服务器发起shell调用，无法直接获取分布式系统中主机节点的配置和运行信息。为了达到获取分布式系统中的主机设备信息和运行信息的目的，目前网管一般都采用管理者-代理(manager-agent)模式进行管理，这种模式要求在被管设备运行网管代理(agent)进程，由agent进程和主机的OS交互，获取相关数据后再上报到管理者(manager)。这种模式额外增加了agent的开发成本，而且manager和agent紧密耦合，增加了系统的复杂性，降低了系统的性能和可维护性。在某些极端情况下，甚至无法完成相关的管理功能，用户只能自己通过其他方法解决。

针对相关技术中网管技术无法向分布式系统中的主机节点发起shell调用的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中网管技术无法向分布式系统中的主机节点发起shell调用的问题，本发明提供了一种shell执行方法及装置性，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种shell执行方法，包括：通过网管服务器向目标设备发送shell命令；通过所述网管服务器下载所述目标设备执行所述shell命令的执行后输出信息，包括截屏图像信息和/或文本文字信息。

优选地，所述执行后输出信息包括：截屏图像信息和/或文本文字信息。

优选地，在通过所述网管服务器下载所述目标设备执行所述shell命令的执行后输出信息之前，还包括：所述目标设备按照预设的输出策略周期性对执行所述shell命令的显示结果进行输出，生成所述执行后输出信息。

优选地，在通过所述网管服务器下载所述目标设备执行所述shell命令的执行后输出信息之后，还包括：按照预设的输出策略周期性刷新所述执行后输出信息。

优选地，通过网管服务器向目标设备发送shell命令包括：根据安全策略生成所述目标设备支持的shell命令的命令树；通过网管服务器向目标设备发送所述命令树中的shell命令。

优选地，通过网管服务器向目标设备发送shell命令包括：所述网管服务器获取所述shell命令；所述网管服务器通过软/硬件路由器与所述目标设备建立连接；所述网管服务器将所述shell命令通过所述连接发送给所述目标设备。

优选地，所述shell命令包括shell字符串，还包括以下内容至少之一：会话标识(ID)、目标设备对象ID、网管服务器对象ID、路由信息、消息类型、序列号、命令执行结果。

根据本发明的另一方面，还提供了一种shell执行装置，包括：发送模块，用于通过网管服务器向目标设备发送shell命令；下载模块，用于通过所述网管服务器下载所述目标设备执行所述shell命令的执行后输出信息。

优选地，所述装置还包括：刷新模块，用于按照预设的输出策略周期性刷新所述执行后输出信息。

优选地，所述发送模块包括：生成单元，用于根据安全策略生成所述目标设备支持的shell命令的命令树；第一发送单元，用于通过网管服务器向目标设备发送所述命令树中的shell命令。

优选地，所述发送模块位于所述网管服务器中，包括：获取单元，用于获取所述shell命令；建立单元，用于通过软/硬件路由器与所述目标设备建立连接；第二发送单元，用于将所述shell命令通过所述连接发送给所述目标设备。

通过本发明，采用通过网管服务器向目标设备发送shell命令；通过网管服务器下载该目标设备执行上述shell命令的执行后输出信息的方式，解决了相关技术中网管技术无法向分布式系统中的主机节点发起shell调用的问题，降低了系统的复杂性，提升了系统的性能和可维护性，而且方便易用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的shell执行方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的shell执行装置的结构框图；

图3是根据本发明优选实施例的子系统结构框图；

图4是根据本发明优选实施例的基于软件路由器的Shell管理子系统示意图；

图5是根据本发明优选实施例的基于软件路由器的网管服务器shell命令请求消息流程示意图；

图6是根据本发明优选实施例的基于软件路由器的网管服务器shell命令响应消息流程示意图；

图7是根据本发明优选实施例的基于软件路由器的转发节点的shell命令请求消息流程示意图；

图8是根据本发明优选实施例的基于软件路由器的转发节点的shell命令响应消息流程示意图；

图9是根据本发明优选实施例的网管拓扑结构示意图；

图10是根据本发明优选实施例的基于硬件路由器的Shell管理子系统示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种shell执行方法，图1是根据本发明实施例的shell执行方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，通过网管服务器向目标设备发送shell命令；

步骤S104，通过网管服务器下载该目标设备执行上述shell命令的执行后输出信息。

本实施例通过上述步骤，用户能够通过网管服务器向目标设备发送shell命令，然后通过网管服务器下载在该目标设备上执行shell命令的输出信息从而无需在目标设备上事先安装任何agent功能，即可通过网管服务器实现对目标设备的shell调用，解决了相关技术中网管技术无法向分布式系统中的主机节点发起shell调用的问题，降低了系统的复杂性，提升了系统的性能和可维护性，而且方便易用。

优选地，上述执行shell命令的执行后输出信息可以包括截屏图像信息和/或文本文字信息。

作为一种优选实施方式，目标设备可以按照预设的输出策略周期性对执行shell命令的显示结果进行输出，生成上述执行后输出信息，这样网管服务器可以获取到目标设备执行该shell命令的执行后输出信息。

优选地，在通过网管服务器下载目标设备执行shell命令的执行后输出信息之后，可以按照上述预设的输出策略对应地周期性刷新执行后输出信息，通过这种方式，可以完全模拟出目标设备的执行后输出信息的显示情况。

优选地，通过网管服务器向目标设备发送shell命令的时候，可以预先根据安全策略生成该目标设备支持的shell命令的命令树，然后通过网管服务器向目标设备发送该命令树中的shell命令。通过这种方式，可以保证发送给目标设备的shell命令均能得到目标设备的支持，提升了操作成功率以及系统稳定性。

优选地，通过网管服务器向目标设备发送shell命令的过程可以如下：网管服务器获取shell命令；网管服务器通过软/硬件路由器与上述目标设备建立连接；网管服务器将shell命令通过上述连接发送给该目标设备。

优选地，上述shell命令可以包括shell字符串，还可以包括以下内容至少之一：会话标识(ID)、目标设备对象ID、网管服务器对象ID、路由信息、消息类型、序列号、命令执行结果。

对应于上述shell执行方法，在本实施例中还提供了一种shell执行装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图2是根据本发明实施例的shell执行装置的结构框图，如图2所示，该装置包括发送模块22和下载模块24，下面对各个模块进行详细说明：

发送模块22，用于通过网管服务器向目标设备发送shell命令；下载模块24，与发送模块22相连，用于通过网管服务器下载该目标设备执行shell命令的执行后输出信息。

优选地，所述该装置还可以包括：刷新模块26，与下载模块24相连，用于按照预设的输出策略周期性刷新执行后输出信息。

优选地，上述发送模块22可以包括：生成单元222，用于根据安全策略生成目标设备支持的shell命令的命令树；第一发送单元224，与生成单元222相连，用于通过网管服务器向目标设备发送生成单元222生成的命令树中的shell命令。

优选地，上述发送模块22可以位于网管服务器中，该模块包括：获取单元226，用于获取shell命令；建立单元228，用于通过软/硬件路由器与目标设备建立连接；第二发送单元230，用于将shell命令通过上述连接发送给该目标设备。

下面结合优选实施例进行说明，以下优选实施例结合了上述实施例及其优选实施方式。

在以下优选实施例中，提供了一种关于网络设备管理技术的分布式shell命令的调用方法和装置，主要适用于对分布式类unix嵌入设备的shell调用，主要通过shell管理子系统实现。

以下优选实施例考虑克服目前网管系统无法直接调用远程主机shell命令的弊端，提供一种分布式linux系统shell命令的调用方法和装置，强化网管服务器的管理功能，使得操作维护人员可以在网管服务器上执行被管网络中某个主机上的shell命令。

以下优选实施例提出的支持分布式shell调用的方法，可以包括如下的步骤：

步骤一，网管服务器进程获取通信对端所需要的相关配置信息，包括IP地址、OS登陆用户名、密码等信息，如果通信对端和网管服务器不在同一子网，还需要提供消息转发节点的配置信息。

步骤二，网管客户端、服务器、被管节点之间建立通信会话连接。

步骤三，网管客户端严格控制可执行的shell命令的显示，并通过man命令下载相应命令的帮助信息。

步骤四，网管服务器接收到shell命令执行请求，根据路由策略，把消息投递到目标主机，然后使用目标主机的SSH或者Telnet执行shell命令。命令执行的结果重定向到文件。命令执行期间，根据截屏时间策略(如不截屏、固定时长截屏、基于网络带宽计算截屏时间、根据QOS等级设置等)每隔一个间隔对目标主机截屏一次，把截屏图像返回到网管客户端显示。

步骤五，命令执行完毕，下载目标主机上的重定向文件，返回给调用者。

为达到目标，以下优选实施例提出一种shell命令管理子系统。图3是根据本发明优选实施例的子系统结构框图，如图3所示。Shell管理子系统嵌入到网管的命令终端中，实现了用户呈现的一致性。

从图3可以看出，网管服务器和被管主机往往不在同一个子网，要实现不同子网的消息互通，可以采用硬件路由器的方式实现，也可以采用软件路由器的方式实现，下面分别描述这两种实施例。

基于软件路由器实施例：

Shell管理子系统包括“网管客户端进程、网管服务器shell处理进程、转发节点代理shell进程”。网管客户端进程包括shell输入输出模块。网管服务器shell处理进程和转发节点代理shell进程包括“CLIS模块(例如，API接口等对外接口)、命令执行模块、消息处理模块、路由管理模块”等。图4是根据本发明优选实施例的基于软件路由器的Shell管理子系统示意图，各进程以及模块间的关系如图4所示。

网管客户端进程的“输入输出模块”主要负责网管客户端功能，它和传统的X虚拟终端的实现方式完全不同，X虚拟终端是基于X协议实现的，这种协议实现起来技术难度较大。本装置的输入输出模块设计简单又能够满足网管的要求，适合和网管集成在一起。本装置的“输入输出模块”包括“Shell命令输入部分”和“Shell命令执行结果输出部分”组成。Shell命令输入部分包括命令树和命令输入组件。Shell命令树的控制逻辑在网管命令树逻辑的基础上，增加shell命令的控制逻辑。网管客户端进程启动后，命令树可以根据安全策略把不支持的shell命令过滤掉，只显示网管登陆用户有权限的主机节点。当用户选择某主机节点，完成登陆后，在命令树上列出允许该用户执行的shell命令。当用户选择命令树的某条shell命令后，系统通过发送man命令到目标主机，获取帮助信息，然后把帮助信息显示在输入组件的帮助页面。如果命令在网管本地配置文件做了特殊配置，还可以根据配置文件生成GUI界面和使用举例。命令执行结果输出部分可以包括图像显示和文本结果两部分。Shell命令执行过程中，本方法可以通过远程截图方式，按照截图输出策略每隔若干毫秒把远程屏幕截图保存为图像文件，客户端下载图像刷新图像显示部分。因为该方法基于截图策略，不会造成网络拥堵。Shell命令执行结束后，可以生成一个命令执行结果的文本文件，客户端输出部分通过对文本的解析，模拟出shell终端的显示场景。同时该文本文件还可以通过接口的方式提供给第三方进行应用扩展。

网管服务器shell处理进程的“CLIS”模块提供了shell命令调用入口，所有对shell命令的执行和调用，都必须通过该接口。该接口根据请求者(网管客户端或者第三方应用)的要求，可以只返回命令执行结果的截图路径，也可以只返回命令执行的文本结果，还可以两者都返回。该接口还提供了鉴权功能，可以只允许有权限的请求者执行有权限的shell命令。

网管服务器shell处理进程的“命令执行模块”负责命令请求和响应消息的处理。为了实现分布式调用，优选地，本方法定义了自己的shell消息结构，消息各个字段的说明如下：

SID：会话ID，用于标记本消息归属的会话，以便支持多客户端。

TID：主机对象ID，标识本消息的发送目标。

OID：网管服务器对象ID，标识响应消息的目标。

ROUTINFO：路由信息，用于消息的路由和转发。

APPTYPE：应用类型，用于区分消息类型，主要支持的接口类型有“鉴权、注册、命令请求、命令响应、心跳”等。

CMD：shell命令部分，用户输入的原生态的字符串。

SN：序列号，消息编号，全局唯一编号，只能由网管服务器的消息管理模块产生。

RESULT：命令执行结果，指示shell命令执行后的txt文件以及截屏图像的路径。

命令执行模块收到接口模块的请求后，组装shell命令请求消息，发送到消息处理模块处理；命令执行模块接收到消息处理模块命令响应后把命令执行结果反馈给CLIS模块。命令执行模块还负责维护命令执行期间，网管服务器和客户端的会话连接，尤其是命令执行时间比较长的时候，可以上报进度信息。命令执行模块还负责互斥、事务等管理功能。

“消息处理模块”可以包括网管服务器功能和转发节点功能，主要负责消息发送、转发、接收。

图5是根据本发明优选实施例的基于软件路由器的网管服务器shell命令请求消息流程示意图，参见图5，网管服务器shell命令请求消息流程如下：

S502.调用者(网管客户端或者第三方应用)通过输入模块提交需要执行shell命令；

S504.网管服务器CLIS模块接收到消息，进行命令解析、鉴权等处理；

S506.CLIS模块把shell命令发送到命令执行模块(也可以称为命令行处理模块)；

S508.命令执行模块进行执行前处理逻辑，包括互斥、事务管理等；

S510.命令执行模块构造shell命令请求消息req；

S512.命令执行模块把req消息发送到消息处理模块；

S514.消息处理模块从req取TID，根据TID从路由管理模块获取路由信息；

S516.消息处理模块从路由信息判断shell命令是否在本节点执行(判断方法参见路由管理模块中路由参数说明)；

S518.如果在本节点执行，则通过SSH链接，执行shell命令；执行后构造响应消息。

S520.如果不在本节点执行，则转发消息到下一个节点。

图6是根据本发明优选实施例的基于软件路由器的网管服务器shell命令响应消息流程示意图，参见图6，网管服务器shell命令响应消息流程如下：

S602.网管服务器消息处理模块接收到响应消息ack，这个消息可能是自身执行SSH命令后生成的响应消息，也可能是中间转发节点发过来的响应消息；

S604.消息处理模块从ack中取TID，根据TID从路由管理模块获取路由信息；

S606.消息处理模块使用路由信息获取相关链路，在该链路上下载命令执行结果文件；

S608.消息处理模块判断本节点是否是消息的目的地；

S610.如果是最后节点，则构造ack消息，发送消息给命令执行模块；

S612.命令执行模块发送命令执行响应消息给CLIS，执行命令执行后逻辑；

S614.如果不是最后节点，则构造ack消息，转发消息到下一节点。

图7是根据本发明优选实施例的基于软件路由器的转发节点的shell命令请求消息流程示意图，参见图7，转发节点的shell命令请求消息流程如下：

S702.转发节点的消息处理模块接收到req；

S704.消息处理模块从req取路由信息；

S706.消息处理模块从路由信息判断本节点是否是消息的目的地，shell命令是否在本节点执行；

S708.如果在本节点执行，则通过SSH链接，执行shell命令；然后构造响应消息ack，发给前一节点；

图8是根据本发明优选实施例的基于软件路由器的转发节点的shell命令响应消息流程示意图，参见图8，转发节点的shell命令响应消息流程如下：

S802.转发节点的消息处理模块接收到ack；

S804.消息处理模块从ack取路由信息和命令执行结果信息RESULT；

S806.消息处理模块根据路由信息和RESULT的指示下载命令执行结果文件的本节点；

S808.判断本节点是否是消息的目的地，如果是，消息处理模块构造ack消息，发送给前一节点；

S810.如果不在本节点执行，则转发消息到下一节点。

本方法采用了软件方法，根据自身消息结构和配置数据，实现不同子网间的消息路由功能，该功能由路由管理模块完成，见图4。

图9是根据本发明优选实施例的网管拓扑结构示意图，如图9所示，通过拓扑管理功能，可以完成被管主机的相关信息配置。在网管服务器路由管理模块启动过程中，路由管理模块读取配置数据，根据这些配置数据构造路由表。在这个过程中，路由管理模块以网管服务器为根节点，遍历整棵树(图9)，寻找出所有网管服务器到达目标主机的节点路径，然后生成路由项。每个路由项应该包括路径，路径下面又包括该路径下的TCP连接、状态、上次连接时间等信息。最后路由管理模块以目标主机节点为key，路由项为value，生成路由表，如表1所示。

表1

在初始化的过程中，并不对路由项的TCP连接初始化。

当路由管理模块收到创建连接的请求消息后，首先根据目标主机节点号，从路由表中获取路由项，取出路径的第一级，建立TCP连接，成功后保存到路由项的TCP中，然后通过该TCP连接和对端的路由管理模块协商。

对端路由管理模块接收到路由协商消息后，首先把所请求的这个路由信息保存到本地的路由表中，然后开始到下一跳的TCP连接创建。

如此反复进行，直到目标主机被连接。中间任何一跳连接失败，整个路径就失败。路由管理模块尝试下一个路径。所有路径都失败，则返回路径连接失败。

路由表更新：

当被管对象发生变更后，网络拓扑管理模对配置数据持久化以后，调用路由管理模块更新路由表。

基于硬件路由器实施例：

如果网管服务器和被管主机的子网之间通过硬件路由器互联，则网管服务器和被管主机之间可以直接建立一条TCP连接，然后在此连接上创建SSH连接就可以直接执行shell命令，无需要消息路由和转发处理模块，图10是根据本发明优选实施例的基于硬件路由器的Shell管理子系统示意图，这种情况下的shell管理子系统的模块构成如图10所示。

这种情况下，不再需要路由管理模块，网管服务器直接和被管主机直连，发送和接收消息的流程响应的也有所不同。

网管服务器shell命令请求消息流程如下：

S2.调用者(网管客户端或者第三方应用)提交需要执行shell命令；

S4.网管服务器CLIS模块接收到消息，进行命令解析、鉴权等处理；

S6.CLIS模块把shell命令发送到命令行处理模块；

S8.命令执行模块进行执行前处理逻辑，包括互斥、事务管理等；

S10.命令执行模块判断路由处理模式，如果是硬件路由模式，则直接向目标发起SSH链接，执行shell命令；执行后构造响应消息，发送到消息处理模块。

网管服务器shell命令响应消息流程如下：

S2.网管服务器消息处理模块接收到响应消息ack；

S4.消息处理模块判断路由处理模式，如果是硬件路由模式，直接构造命令响应消息，发送给命令执行模块；

S6.命令执行模块发送命令执行响应消息给CLIS，执行命令执行后逻辑。

采用本优选实施例的方法和装置，与相关技术相比，取得了网管服务器可以直接调用远程主机shell命令的进步，达到了无需开发专业agent，无需使用第三方虚拟终端软件就可以管理远程主机的效果，节省了开发成本，提高了网管服务器的管理能力。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施例中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种shell执行方法，其特征在于，包括：

通过网管服务器向目标设备发送shell命令；

通过所述网管服务器下载所述目标设备执行所述shell命令的执行后输出信息，包括截屏图像信息和/或文本文字信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行后输出信息包括：

截屏图像信息和/或文本文字信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述网管服务器下载所述目标设备执

行所述shell命令的执行后输出信息之前，还包括：

所述目标设备按照预设的输出策略周期性对执行所述shell命令的显示结果进行输出，生成所述执行后输出信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述网管服务器下载所述目标设备执行所述shell命令的执行后输出信息之后，还包括：

按照预设的输出策略周期性刷新所述执行后输出信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，通过网管服务器向目标设备发送shell命令包括：

根据安全策略生成所述目标设备支持的shell命令的命令树；

通过网管服务器向目标设备发送所述命令树中的shell命令。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，通过网管服务器向目标设备发送shell命令包括：

所述网管服务器获取所述shell命令；

所述网管服务器通过软/硬件路由器与所述目标设备建立连接；

所述网管服务器将所述shell命令通过所述连接发送给所述目标设备。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述shell命令包括shell字符串，还包括以下内容至少之一：会话标识ID、目标设备对象ID、网管服务器对象ID、路由信息、消息类型、序列号、命令执行结果。

8.一种shell执行装置，其特征在于，包括：

发送模块，用于通过网管服务器向目标设备发送shell命令；

下载模块，用于通过所述网管服务器下载所述目标设备执行所述shell命令的执行后输出信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

刷新模块，用于按照预设的输出策略周期性刷新所述执行后输出信息。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述发送模块包括：

生成单元，用于根据安全策略生成所述目标设备支持的shell命令的命令树；

第一发送单元，用于通过网管服务器向目标设备发送所述命令树中的shell命令。

11.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述发送模块位于所述网管服务器中，包括：

获取单元，用于获取所述shell命令；

建立单元，用于通过软/硬件路由器与所述目标设备建立连接；

第二发送单元，用于将所述shell命令通过所述连接发送给所述目标设备。