第1章  自動化運維與Python 1
1.1  自動化運維概述 1
1.1.1  自動化運維勢在必行 1
1.1.2  什麼是成熟的自動化運維平臺 2
1.1.3  為什麼選擇Python進行運維 2
1.2  初識Python 6
1.3  Python環境搭建 6
1.3.1  Windows繫統下的Python安裝 6
1.3.2  Linux繫統下的Python安裝 9
1.4  開發工具介紹 13
1.4.1  PyCharm 13
1.4.2  vim 17
1.5  Python基礎語法 20
1.5.1  數字運算 20
1.5.2  字符串 22
1.5.3  組 27
1.5.4  字典 29
1.5.5  集合 31
1.5.6  函數 33
1.5.7  條件控制與循環語句 34
1.5.8  可迭代對像、迭代器和生成器 38
1.5.9  對像賦值、淺復制、深復制 42
1.6  多個例子實戰Python編程 46
1.6.1  實戰1：九九乘法表 46
1.6.2  實戰2：發放獎金的梯度 47
1.6.3  實戰3：遞歸獲取目錄下文件的修改時間 48
1.6.4  實戰4：兩行代碼查找替換3或5的倍數 49
1.6.5  實戰5：一行代碼的實現 50
1.7  pip工具的使用 50
第2章  基礎運維技能 53
2.1  文本處理 53
2.1.1  Python編碼解碼 53
2.1.2  文件操作 57
2.1.3  讀寫配置文件 64
2.1.4  解析XML文件 66
2.2  繫統信息監控 73
2.3  文件繫統監控 78
2.4  執行外部命令subprocess 80
2.4.1  subprocess.run()方法 80
2.4.2  Popen類 82
2.4.3  其他方法 83
2.5  日志記錄 83
2.5.1  日志模塊簡介 84
2.5.2  logging模塊的配置與使用 85
2.6  搭建FTP服務器與客戶端 91
2.6.1  搭建FTP服務器 91
2.6.2  編寫FTP客戶端程序 95
2.7  郵件提醒 96
2.7.1  發送郵件 96
2.7.2  接收郵件 101
2.7.3  將報警信息實時發送至郵箱 103
2.8  微信提醒 108
2.8.1  處理微信消息 108
2.8.2  將警告信息發送至微信 112
第3章  實戰多進程 115
3.1  創建進程的類Process 115
3.2  進程並發控制之Semaphore 119
3.3  進程同步之Lock 120
3.4  進程同步之Event 122
3.5  進程優先級隊列Queue 124
3.6  多進程之進程池Pool 125
3.7  多進程之數據交換Pipe 126
第4章  實戰多線程 129
4.1  Python多線程簡介 129
4.2  多線程編程之threading模塊 133
4.3  多線程同步之Lock（互斥鎖） 136
4.4  多線程同步之Semaphore（信號量） 138
4.5  多線程同步之Condition 139
4.6  多線程同步之Event 140
4.7  線程優先級隊列（queue） 142
4.8  多線程之線程池pool 143
第5章  實戰協程 145
5.1  定義協程 145
5.2  並發 147
5.3  異步請求 148
第6章  自動化運維工具Ansible 153
6.1  Ansible的安裝 153
6.2  Ansible配置 154
6.3  inventory文件 155
6.4  Ansible ad-hoc模式 157
6.5  Ansible playbooks模式 165
第7章  定時任務模塊APScheduler 169
7.1  安裝及基本概念 169
7.1.1  APScheduler的安裝 169
7.1.2  APScheduler涉及的幾個概念 169
7.1.3  APScheduler的工作流程 170
7.2  配置調度器 172
7.3  啟動調度器 175
7.4  調度器事件監聽 179
第8章  執行遠程命令的工具Paramiko 182
8.1  介紹幾個重要的類 182
8.1.1  通道類 182
8.1.2  傳輸類 183
8.1.3  SSHClient類 184
8.2  Paramiko的使用 185
8.2.1  安裝Paramiko 185
8.2.2  基於用戶名和密碼的SSHClient方式登錄 185
8.2.3  基於用戶名和密碼的Transport方式登錄並實現上傳與下載 186
8.2.4  基於公鑰密鑰的SSHClient方式登錄 187
8.2.5  基於公鑰密鑰的Transport方式登錄 188
第9章  分布式任務隊列Celery 189
9.1  Celery簡介 189
9.2  安裝Celery 191
9.3  安裝RabbitMQ或Redis 192
9.3.1  安裝RabbitMQ 192
9.3.2  安裝Redis 193
9.4  個Celey程序 194
9.5  個工程項目 197
9.6  Celery架構 201
9.7  Celery 隊列 202
9.8  Celery Beat任務調度 205
9.9  Celery 遠程調用 206
9.10  監控與管理 209
9.10.1  Celery命令行實用工具 209
9.10.2  Web實時監控工具Flower 212
9.10.3  Flower的使用方法 213
第10章  任務調度神器Airflow 217
10.1  Airflow簡介 217
10.1.1  DAG 218
10.1.2  操作符——Operators 218
10.1.3  時區——timezone 219
10.1.4  Web服務器——webserver 219
10.1.5  調度器——schduler 220
10.1.6  工作節點——worker 220
10.1.7  執行器——Executor 220
10.2  Airflow安裝與部署 220
10.2.1  在線安裝 221
10.2.2  離線安裝 223
10.2.3  部署與配置（以SQLite為知識庫） 223
10.2.4  指定依賴關繫 228
10.2.5  啟動scheduler 228
10.3  Airflow配置MySQL知識庫和LocalExecutor 229
10.4  Airflow配置Redis和CeleryExecutor 236
10.5  Airflow任務開發Operators 238
10.5.1  Operators簡介 239
10.5.2  BaseOperator 簡介 239
10.5.3  BashOperator的使用 240
10.5.4  PythonOperator的使用 241
10.5.5  SSHOperator的使用 242
10.5.6  HiveOperator的使用 243
10.5.7  如何自定義Operator 244
10.6  Airflow集群、高可用部署 244
10.6.1  Airflow的四大守護進程 245
10.6.2  Airflow的守護進程是如何一起工作的 245
10.6.3  Airflow單節點部署 246
10.6.4  Airflow多節點（集群）部署 246
10.6.5  擴展worker節點 247
10.6.6  擴展Master節點 247
10.6.7  Airflow集群部署的具體步驟 249
第11章  Docker容器技術介紹 251
11.1  Docker概述 251
11.2  Docker解決什麼問題 252
11.3  Docker的安裝部署與使用 253
11.3.1  安裝Docker引擎 253
11.3.2  使用Docker 254
11.3.3  Docker命令的使用方法 255
11.4  卷的概念 258
11.5  數據卷共享 259
11.6  自制鏡像並發布 260
11.7  Docker網絡 260
11.7.1  Docker的網絡模式 261
11.7.2  Docker網絡端口映射 262
11.8  Docker小結 262
第12章  主流自動化配置工具 263
12.1  配置引擎CFEngine 263
12.1.1  使用CFEngine的四個理由 263
12.1.2  CFEngine的安裝 265
12.1.3  CFEngine的配置 268
12.1.4  CFEngine政策示例 272
12.2  自動化運維工具Chef 275
12.2.1  Chef簡介 275
12.2.2  Chef的安裝 275
12.2.3  Chef的使用 279
12.3  Puppet 280
12.3.1  Puppet簡介 280
12.3.2  Puppet安裝和配置 281
12.3.3  Puppet配置語言 282
12.3.4  編寫個配置文件 284
12.4  SaltStack 286
12.4.1  SaltStack的簡介 286
12.4.2  SaltStack的安裝與配置 287
12.4.3  SaltStack的使用 293
第13章  開源配置管理平臺搭建 299
13.1  open-cmdb 299
13.1.1  open-cmdb功能介紹 300
13.1.2  open-cmdb開發環境部署 301
13.1.3  open-cmdb生產環境部署 305
13.2  藍鯨配置平臺 313
13.2.1  藍鯨配置平臺繫統架構 313
13.2.2  藍鯨配置平臺環境快速部署 314
第14章  統一監控平臺Zabbix 319
14.1  Zabbix主要功能 319
14.2  Zabbix平臺的技術術語 320
14.3  Zabbix的主要模塊 321
14.4  Zabbix的安裝要求 322
14.5  Zabbix的安裝：從安裝包進行安裝 322
14.6  Zabbix的安裝：從容器進行安裝 325
第15章  運維開發相關技術 328
15.1  前端開發之Vue.js 328
15.1.1  新手學習Vue.js的先後順序 328
15.1.2  使用Vue.js實現一個demo 329
15.1.3  使用vue-cli創建工程並部署 336
15.1.4  流行的Vue.js UI庫 342
15.1.5  幾個開源的Vue.js管理項目 342
15.2  後端接口開發之FastAPI 343
15.2.1  FastAPI的安裝 343
15.2.2  編寫一個demo 344
15.2.3  安全與中間件 345
15.2.4  SQL與數據庫 348
15.2.5  測試與調試 353
15.3  WebSocket開發 358
15.3.1  WebSocket client的實現 358
15.3.2  WebSocket Server的實現 359
15.3.3  實現一個安全的WebSocket 360
15.3.4  基於WebSocket實現一個webshell 361
15.3.5  與主流框架集成的WebSocket 364
第16章  DevOps方法論 365
16.1  什麼是DevOps 365
16.2  DevOps成功的關鍵 366
16.3  DevOps常用的10個工具 367
16.4  DevOps能為企業帶來哪些收益 368

隨著IT技術的進步及業務需求的快速增長，服務器也由幾十臺上升到成百上千臺，IT運維自動化是一個必然的趨勢。Python是當今流行的編程語言之一，由於Python語言本身的優勢，因此在編寫自動化程序時簡單、高效，實用效果立竿見影。目前開源軟件社區優秀的自動化運維軟件，如Ansible、Airflow、Celery、Paramiko等框架都使用Python語言開發，甚至一些大型商用的自動化部署繫統都有Python的應用。因此，學好Python，不僅可以自己編寫自動化運維程序，而且可以對開源的自動化運維工具進行二次開發，這樣纔能在就業嚴峻的市場環境中具備較強的職場競爭力。
目前市場上介紹Python自動化運維的圖書並不多，真正從實際應用出發，通過各種典型應用場景和項目案例來指導讀者提高運維開發水平的圖書就更少。本書以實戰為主旨，通過Python運維開發中常見的典型應用（近百個場景），讓讀者全面、深入、透徹地學習Python在自動化運維領域的各種熱門技術及主流開源工具的使用，提高實際開發水平和項目實戰能力。 
本書特色
1. 從基礎講起，適合零基礎學習Python運維的讀者
為了便於讀者理解本書內容，全書從基礎知識開始講解，並結合實際應用，激發讀者學習興趣，提高學習效率。
2. 涵蓋自動化運維的主流開源工具
本書涵蓋Ansible、APScheduler、Paramiko、Celery、Airflow、Docker等主流運維工具的架構、原理及詳細使用方法。
3. 項目案例典型，實戰性強，有較高的應用價值
本書每一篇都提供大量的實戰案例，這些案例來源於作者開發的實際項目，具有很高的應用價值和參考性，而且分別使用不同的框架組合實現。這些案例經稍加修改，便可用於實際項目開發中。
本書內容
第1章  自動化運維與Python
本章介紹自動化運維的背景知識、相關的開源工具以及如何構造成熟的自動化運維體繫。
第2章  基礎運維技能
本章介紹如何使用Python處理文件、監控繫統信息、監控文件繫統、調用外部命令、日志記錄、搭建FTP服務器、發送郵件報警等實用基礎運維技術。
第3~5章  實戰多進程、實戰多線程、實戰協程
第3~5章對多進程和多線程中的創建方法、鎖、信號量、事件、隊列、進程池、線程池、協程的定義和使用、適用場景等進行詳細介紹，並配有示例用於練習和實際使用。
第7~10章  開源工具的使用方法 
第7~10章主要介紹開源工具的使用方法，包括自動化運維工具（Ansible）、定時任務模塊（APScheduler）、執行遠程命令的工具（Paramiko）、分布式任務隊列（Celery）及任務調度神器（Airflow）。
第11章  Docker容器技術
本章介紹高級運維工具Docker，包括Docker的框架、原理、所能解決的問題、安裝部署、使用方法等，同時也對Docker中的卷、卷的共享、如何自制鏡像、Docker網絡配置等做詳細介紹。
第12章  主流自動化配置工具
本章介紹主流的自動化配置工具，包括配置引擎CFEngine、自動化運維工具Chef、配置管理工具Puppet、基礎設施管理工具SaltStack，分別介紹它們的功能特點、安裝過程及簡要的使用方法。
第13章  開源配置管理平臺搭建
本章主要介紹開源的配置管理平臺的繫統功能、技術實現、開發環境及生產環境的安裝部署過程。開源的配置管理平臺一個是open-cmdb，一個是bk-cmdb，安裝部署主流的開源項目，可以學習優秀開源軟件的繫統設計，同時也可以企業的成本。
第14章  統一監控平臺Zabbix
本章主要介紹統一監控平臺Zabbix的繫統功能及生產環境的安裝部署過程。在企業網絡環境中部署Zabbix，可以保證服務器繫統的安全運營，並提供靈活的通知機制以便讓繫統管理員快速定位和解決繫統存在的各種問題。
第15章  運維開發相關技術
本章介紹前端開發框架Vue.js、後端接口開發框架FastAPI及WebSocket開發，包括一些優秀的開源項目，掌握這些技術，可以自行開發復雜的管理平臺，成為一名合格的運維開發人員。
第16章  DevOps方法論
本章探討DevOps方法論，介紹什麼是DevOps，DevOps實施成功的關鍵因素，DevOps常用的工具，DevOps能為企業帶來哪些收益等。
升級版說明
從第1版編寫至今，一些工具的版本已經更新，Python穩定版本也由3.6更新至3.8；第1版內容上缺少主流自動化配置工具以及配置管理平臺的介紹，也缺少運維開發技術的介紹，據此作者對第1版進行修訂。本版基於Python 3.8.5重新梳理安裝過程和部分源碼，增加主流自動化配置工具及管理平臺、運維開發相關技術以及DevOps方法論，不足之處還請讀者批評指正。
示例代碼下載與技術支持
本書示例代碼，請用微信掃描右側二維碼下載（可按頁面提示，把下載鏈接轉到自己的郵箱中下載）。如果有疑問題，請聯繫booksaga@163.com，郵件主題為“Python自動化運維快速入門（第2版）”。
本書讀者
? 需要做運維自動化開發的技術人員
? 從零開始學Python的運維人員
? 運維工程師、運維經理和網絡管理員
? DevOps實施人員
本書作者
鄭征，計算機專業畢業，碩士，師從李雲飛教授，曾發表論文兩篇，獲兩項實用新型專利。工作多年來一直致力於運維開發及數據分析，從事銀行數據庫、操作繫統、大型軟件繫統相關的運維及開發工作，擅長Python、Shell、SQL。對自動化運維、監控、調度工具、數據庫技術有過細致的研究，是Python語言的狂熱愛好者。長期專注於Python運維程序開發，致力於解決運維工作過程中的實際問題，提高運維工作的效率，減輕運維工作的負擔。

著  者
2021年1月