使用screen管理远程会话

DBA、系统管理员经常需要SSH 或者 telent 远程登录到 Linux 服务器执行一些操作。通常我们会为一些执行时间长的任务开一个远程终端,但是在这些任务执行完毕前,我们不能关掉窗口或者断开连接,否则这个任务就会被杀掉,操作将会中断。如果碰到网络不稳定或异常关机,所有做的工作可能会前功尽弃。

元凶:SIGHUP 信号

首先让我们来看看为什么关掉窗口/断开连接会使得正在运行的程序死掉。

在Linux/Unix中,有这样几个概念:

  • 进程组(process group):一个或多个进程的集合,每一个进程组有唯一一个进程组ID,即进程组长进程的ID。
  • 会话期(session):一个或多个进程组的集合,有唯一一个会话期首进程(session leader)。会话期ID为首进程的ID。
  • 会话期可以有一个单独的控制终端(controlling terminal)。与控制终端连接的会话期首进程叫做控制进程(controlling process)。当前与终端交互的进程称为前台进程组。其余进程组称为后台进程组。

根据POSIX.1定义:

  • 挂断信号(SIGHUP)默认的动作是终止程序。
  • 当终端接口检测到网络连接断开,将挂断信号发送给控制进程(会话期首进程)。
  • 如果会话期首进程终止,则该信号发送到该会话期前台进程组。
  • 一个进程退出导致一个孤儿进程组中产生时,如果任意一个孤儿进程组进程处于STOP状态,发送SIGHUP和SIGCONT信号到该进程组中所有进程。

因此当网络断开或终端窗口关闭后,控制进程收到SIGHUP信号退出,会导致该会话期内其他进程退出。

我们来看一个例子。打开两个SSH终端窗口,在其中一个运行top命令。

shell> top

在另一个终端窗口,找到top的进程ID为6287,其父进程ID为6247,即登录shell。

shell> ps -ef | grep top | grep -v grep
root      6287  6247  0 16:51 pts/0    00:00:00 top

使用pstree命令可以更清楚地看到这个关系:

shell> pstree -H 6247 | grep top 
     |-sshd-+-sshd---bash---top

使用ps xj命令可以看到,登录shell(PID 6247)和top在同一个会话期,shell为会话期首进程,所在进程组PGID为6247,top所在进程组PGID为6287,为前台进程组。

shell> ps xj | grep 6247 | grep -v grep
 6245  6247  6247  6247 pts/0     6287 Ss       0   0:00 -bash
 6247  6287  6287  6247 pts/0     6287 S+       0   0:00 top

关闭第一个SSH窗口,在另一个窗口中可以看到top也被杀掉了。

shell> ps -ef | grep 6247 
root      6325  6268  0 16:59 pts/1    00:00:00 grep 6247

如果可以忽略SIGHUP信号,关掉窗口应该就不会影响程序的运行了。nohup命令可以达到这个目的,如果程序的标准输出/标准错误是终端,nohup默认将其重定向到nohup.out文件。值得注意的是nohup命令只是使得程序忽略SIGHUP信号,还需要使用标记&把它放在后台运行。
nohup [argument…] &
虽然nohup很容易使用,但还是比较“简陋”的,对于简单的命令能够应付过来,对于复杂的需要人机交互的任务就麻烦了。

其实我们可以使用一个更为强大的实用程序screen。流行的Linux发行版通常会自带screen安装源。

shell> yum install screen
shell> rpm -qa | grep screen
screen-4.0.3-18.el6.x86_64

使用Screen

简单来说,Screen是一个可以在多个进程之间多路复用一个物理终端的窗口管理器。Screen中有会话的概念,用户可以在一个screen会话中创建多个screen窗口,在每一个screen窗口中就像操作一个真实的telnet/SSH连接窗口一样。在screen中创建一个新的窗口有这样几种方式:

1.直接在命令行键入screen命令
shell> screen

Screen将创建一个执行shell的全屏窗口。你可以执行任意shell程序,就像在ssh窗口中那样。在该窗口中键入exit退出该窗口,如果这是该screen会话的唯一窗口,该screen会话退出,否则screen自动切换到前一个窗口。

2.Screen命令后跟你要执行的程序。
shell> screen vi test.c
Screen创建一个执行vi test.c的单窗口会话,退出vi将退出该窗口/会话。

3.以上两种方式都创建新的screen会话。我们还可以在一个已有screen会话中创建新的窗口。在当前screen窗口中键入C-a c,即Ctrl键+a键,之后再按下c键,screen 在该会话内生成一个新的窗口并切换到该窗口。

screen还有更高级的功能。你可以不中断screen窗口中程序的运行而暂时断开(detach)screen会话,并在随后时间重新连接(attach)该会话,重新控制各窗口中运行的程序。

打开一个screen窗口编辑/tmp/abc文件
shell> screen vi /tmp/abc

中断该窗口,在screen窗口键入C-a d,Screen会给出detached提示
[detached]

查看存在的screen会话
shell> screen -ls
There is a screen on:
    6541.pts-1.mysql172    (Detached)
1 Socket in /var/run/screen/S-root.

重新连接会话
shell> screen -r 6541

看看看出重新连接后跟之前的断开时保存的信息一致

你可能注意到给screen发送命令使用了特殊的键组合C-a。这是因为我们在键盘上键入的信息是直接发送给当前screen窗口,默认情况下,每个screen接收以C-a(ctrl+a)开始的命令。

命令字符 含义
C-a ? 显示所有键绑定信息
C-a w 显示所有窗口列表
C-a C-a 切换到之前显示的窗口
C-a c 创建一个新的运行shell的窗口并切换到该窗口
C-a n 切换到下一个窗口
C-a p 切换到前一个窗口(与C-a n相对)
C-a 0..9 切换到窗口0..9
C-a a 发送 C-a到当前窗口
C-a d 暂时断开screen会话
C-a k 杀掉当前窗口
C-a [ 进入拷贝/回滚模式

Screen常用选项

命令选项 含义
-c file 使用配置文件file,而不使用默认的$HOME/.screenrc
-d 断开其他正在运行的screen会话
-A 将所有的视窗都调整为目前窗口的大小
-list 或-ls,列出现有screen会话,格式为pid.tty.host
-m  即使目前已在screen会话中,仍强制建立新的screen会话
-r sessionowner/ [pid.tty.host] 重新连接一个断开的会话。多用户模式下连接到其他用户screen会话需要指定sessionowner,需要setuid-root权限
-R   先试图恢复断开的会话。若找不到则建立一个新的screen会话
-S sessionname 创建screen会话时为会话指定一个名字
-v 显示screen版本信息
-wipe [match] 同-list,但删掉那些无法连接的会话

使用示例:

查看当前连接的screen会话
shell> screen -ls
There is a screen on:
    6589.pts-0.mysql172    (Attached)
1 Socket in /var/run/screen/S-root.

断开客户端会话或执行如下命令
shell> screen -d 6589
[6589.pts-0.mysql172 detached.]

重新打开一个客户端,连接screen会话
shell> screen -r 6589

模拟会话死掉
shell> kill -9 6589
shell> screen -ls
There is a screen on:
    6589.pts-0.mysql172    (Dead ???)
Remove dead screens with 'screen -wipe'.
1 Socket in /var/run/screen/S-root.

清除那些无法连接的会话
shell> screen -wipe
There is a screen on:
    6589.pts-0.mysql172    (Removed)
1 socket wiped out.
No Sockets found in /var/run/screen/S-root.

shell> screen -ls 
No Sockets found in /var/run/screen/S-root.

如果启动多个screen,可以通过给screen命名来区分每一个screen的内容

shell> screen -S test
shell> screen -S test1

shell> screen -ls
There are screens on:
    6795.test    (Attached)
    6809.test1    (Attached)
2 Sockets in /var/run/screen/S-root.

断开远程test1会话,并在本地重新连接
shell> screen -dr test1

更多Screen功能

Screen提供了丰富强大的定制功能。你可以在Screen的默认两级配置文件/etc/screenrc和$HOME/.screenrc中指定更多,例如设定screen选项,定制绑定键,设定screen会话自启动窗口,启用多用户模式,定制用户访问权限控制等等。当然也可以自己指定screen配置文件。

以多用户功能为例,screen默认是以单用户模式运行的,你需要在配置文件中指定multiuser on 来打开多用户模式,通过acl*(acladd,acldel,aclchg...)命令,你可以灵活配置其他用户访问你的screen会话。更多配置文件内容请参考screen的man页。

参考:

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-screen/

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