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expect 를 이용한 자동화 프로그래밍


1절. expect 란

expect 는 다른 응용 어플리케이션과 상호대화(interactive)하는 프로그램을 만들기 위해 만들어진 프로그램이다. 나중에 expect 를 보면 알겠지만, 간단한 프로그래밍 언어 형식을 취하고 있음을 알수 잇다.

expect 를 이용하면 다른 어플리케이션과 상호대화를 할수 있게 됨으로 자동화된 프로그램을 만들수가 있다. telnet 를 예로 들어보자면, expect 를 이용해서 telnet 와 상호작용하게 함으로 써, 자동로그인 하는 프로그램을 만들수도 있으며, 약간 응용해서 원격지의 서버를 자동으로 관리하는 프로그램을 만들수도 있다.

이러한 어플리케이션과의 상호대화는 어플리케이션의 표준출력 를 분석함으로써 이루어진다. 간단한 예로 telnet 을 써서 어떤 호스트에 연결하면 로그인 하기 위해서 수동으로 "아이디" 와 "패스워드"를 입력 해야 할것이다. 이경우 telnet 어플리케이션은 사람과 상호대화하는데, 사람은 "login :" 과 "password :"와 같은 표준출력되는 문자열을 통해서 자신의 아이디와 패스워드를 입력하는 형식으로 telnet 과 상호대화 하게 된다. expect 역시 "login :"과 같은 특정한 문자열을 만나면 아이디를 입력하도록 하는 방식으로 telnet 와 상호작용할수 있다. 사람이 하는 일을 expect 를 이용해서 대신하도록 하는 케이스라고 보면 된다.

이러한 expect 의 상호대화 어플리케이션 제작 기능을 이용하면 중앙서버에서 여러대의 호스트를 원격지에서 자동으로 관리하는 어플리케이션의 손쉬운 제작이 가능하다.

그림 1. expect 를 이용한 원격지 자동화된 서버관리


2절. expect 를 이용한 자동화 프로그래밍

여기에 있는 내용들은 Linux 운영체제와, Perl 5.6.0 상에서 태스트되어 있다.


2.1절. expect + tcl 또는 expect + perl

expect 는 기본적으로 tcl 과 함께 작동되는 어플리케이션이다. 그럼으로 expect 를 제대로 활용하기 위해서는 tcl 문법을 알고 있어야 한다. 그러나 안타깝게도 tcl 은 그리 대중적인 언어가 아니다(특히 우리나라에서는). 그리고 expect 는 그 특성상 시스템관리를 위한 보조도구로 사용되는데, 아무래도 tcl 은 시스템관리를 위한 언어로 사용하기에는 애매모호하다.

tcl 자체가 강력하지 못해서가 아니라, 시스템관리용이라면 아무래도 많은 관리자(혹은 개발자가) 쉽게 접할수 있는 언어로 짜여져있는게 유지/보수를 위해서 좋을것이기 때문이다.

시스템관리를 위한 최고의 언어라면 역시 PERL 이다. 역사도 오래되었고, 비교적 널리알려진 문법을 사용하고 있으며, 매우 성공한 언어이다. Unix 개발자라면 대부분 Perl을 사용하고 있을것이다. 또한 PERL은 모든게 모듈로 존재하는 언어로도 유명하다. 당연히 expect 관련된 확장모듈도 존재하며, 이것을 이용해서 좀더 쉽게 perl 을이용해서 expect 플밍을 할수 잇다.


2.1.1절. perl expect 모듈 설치하기

perl expect 모듈은 확장 모듈임으로 별도로 다운받아서 설치해야 한다. Expect-1.1.5.tar.gz을 다운 받도록 하자.

expect 는 기본적으로 터미널을 통해서 상호대화 하는 프로그램임으로 터미널 관련 모듈도 필요로 한다. IO-Tty-1.02.tar.gz도 다운받도록 하자.

2개의 파일을 다운받았다면 먼저 IO-Tty 모듈을 설치하고 다음 Expect 모듈을 설치하면 된다. 우선 IO-Tty를 먼저 설치한다. 적당한 디렉토리에 서 압축을 푼다음에 다음과 같은 방법으로 컴파일후 설치 하면된다.

[root@localhost IO-Tty-1.02]# perl Makefile.PL 
...
[root@localhost IO-Tty-1.02]# make
...
[root@localhost IO-Tty-1.02]# make install
다음 Expect 를 역시 적당한 디렉토리에서 압축을 푼다음 다음과 같은 방법으로 컴파일후 설치하도록 한다.
[root@localhost Expect-1.15]# perl Makefile.PL 
...
[root@localhost Expect-1.15]# make
...
[root@localhost Expect-1.15]# make install
이로써 expect 펄모듈을 사용하기 위한 모든 준비작업이 끝났다.


2.1.2절. expect 를 이용한 ssh 자동로그인 프로그램

그럼 expect 를 이용한 간단한 응용 프로그램을 하나 만들어 보도록 하겠다.

만들고자 하는 응용프로그램은 일정시간마다 ssh 를 이용해서 해당 서버에 접근해서 몇개의 http 데몬이 떠있는 지를 확인하고 사용중인 디스크를 체크하는 프로그램으로 cron tab 을 이용해서 10분단위로 원격호스트에 접근해서 정보를 얻어오고 이것을 파일로 기록하는 일을 한다.

테스트 호스트는 www.joinc.co.kr 로 할것이다. 다음은 예제이다.

예제 : expect.pl

#!/usr/bin/perl
use Expect;

my $exp = Expect->spawn("ssh -l mercy4u 218.234.19.87");
my $timeout = 100;
$retry = 0;

$exp->expect($timeout,
[qr 'password: $' => &inputpassword],
[qr '[#>$] $' => &gethttpnum],
[timeout => &timeouterr],);

sub timeouterr
{
die "NO Loginn";
}

sub inputpassword
{
my $lexp = shift;
if ($retry > 0)
{
die "Login Errorn";
}
$lexp->send("******n");
$retry++;
exp_continue;
}

sub gethttpnum
{
my $lexp = shift;
$lexp->send("ps -aux | grep httpd | grep -v grepn");
$exp->log_file("dumpfile", "w");
$lexp->send("exitn");
$exp->log_file();
exp_continue;
}

spawn() 함수는 상호대화할 프로그램을 띄우기 위한 목적으로 사용되며, 실행된 프로그램과 표준출력/입력을 통해서 상호대화하게 된다. 정말 중요한 부분은 바로 expect() 함수이다. expect 라는 단어의 뜻에서와 같이, 이 함수는 특정한 문자열을 기다리고, 해당 문자열을 발견하게 되면, 어떤 행동을 취할수 있도록 인터페이스를 제공해준다.

자동로그인을 하기 위해서는 우리는 'password:' 라는 문자열을 발견했을경우 패스워드를 전송하면 될것이다.

$exp->expect($timeout,
[qr 'password: $' => &inputpassword],
[qr '[#>$] $' => &gethttpnum],
[timeout => &timeouterr],);
위의 코드를 보면 password: 문자열을 만났을경우 inputpassword 함수를 호출해서 로그인을 시도하고, 프롬프트('#' '>' '$')를 만났을때 gethttpnum 함수를 호출해서 http 데몬의 상태를 얻어오도록 코딩되어 있음을 알수 있다. perl 을 처음다루어 보았다면, 코드가 약간 애매모호하게 보일수도 있겠으나, 이해하기가 어렵지는 않을것이다.

$timeout 는 눈치챘겠지만, timeout 을 결정하기 위해 사용된 값이다. 잘못된 코드 혹은 ssh 서버의 이상으로 인하여 장기간 동안 원하는 문자열을 만나지 못해서 프로그램이 계속 block 된 상태에서 머무를수도 있기 때문에 일정시간 후에 행동을 결정하기 위해서 사용한다. 위의 프로그램에서는 지정된 시간동안 어떠한 기다리는 문자를 찾지 못했을경우 timeouterr 함수를 실행하도록 되어있다.

sub inputpassword
{
my $lexp = shift;
if ($retry > 0)
{
die "Login Errorn";
}
$lexp->send("******n");
$retry++;
exp_continue;
}
이 함수는 위에서 설명했듯이 'password: '라는 문자열을 만났을경우 호출되는 함수로써, send() 함수를 이용해서 패스워드 문자열을 전송한다. $retry 변수는 패스워드 입력의 잘못등으로 몇번이상 로그인 실패가 발생했을경우 이를 처리하기 위해서 사용되는 전역변수이다. 여기에서는 한번이상 로긴에 실패하면 프로그램을 종료하도록 해놓았다. 만약 잘못된 패스워드를 입력했을경우 ssh 서버는 패스워드 재입력을 위해서 다시 'password: ' 문자 열을 출력할것이고 expect() 는 출력된 password: 문자열을 검색할것임으로, inputpassword 가 몇번 호출되었는지를 통해서 패스워드 입력이 재대로 이루어졌는지를 쉽게 확인할수 있다.

sub gethttpnum
{
my $lexp = shift;
$lexp->send("ps -aux | grep httpd | grep -v grepn");
$exp->log_file("dumpfile", "w");
$lexp->send("exitn");
$exp->log_file();
exp_continue;
}
이 함수는 프롬프트를 만났을때 실행되는 함수이다. 프롬프트를 만났을경우 우리는 'ps -aux | ...' command 를 실행하면 될것이다. 마찬가지로 send()를 이용해서 command 를 실행한다. 그리고 실행된 결과는 파일로 남겨야 할것이다. 이를 위해서 log_file() 함수를 사용하고 있다.


3절. 결론

이상 간단하게 expect 펄모듈 의 사용방법에 대해서 알아보았다. 여기에서는 ssh 를 이용한 자동로그인과 명령실행에 관한 아주 간단한 예만을 들어서 설명을 했는데, expect 는 이보다 훨씬더 복잡하고 지능화된 일들을 할수 있도록 설계되어 있다. 시스템의 정책값을 저장하거나, 데이타를 복사하거나 백업, 시스템에 이상유무가 있는지 판단해서 이를 복구하기 위한 용도등 매우 폭넓게 사용할수 있을것이다.

여기에 있는 내용들은 expect 모듈의 기능중 가장 기본적인 내용들이다. perl expect 모듈의 좀더 자세한 내용은 perl expect 모듀 메뉴얼을 참고하기 바란다.