通过screen解决终端模拟器断开连接之后丢失会话的问题

喜欢ヅ旅行 2022-07-12 13:45 906阅读 0赞

当使用Xshell、putty、SecureCRT等终端模拟器远程连接至Linux服务器时，如果需要执行一个耗时很长的命令或脚本，在尚未执行完毕之前，客户端突然断开网络连接，或者终端模拟器发生死锁，此时客户端便会失去先前和Linux服务器建立的会话。由于不能实时查看脚本或命令的执行日志，因此也就很难判断它们的执行状态，应该如何解决这个问题呢？

使用screen工具可以解决这个问题！screen是Linux系统的一种多重窗口管理器。当终端模拟器通过telnet或ssh远程登录至Linux服务器时，如果网络连接非正常中断，那么客户端可以通过screen工具重新连接至Linux服务器，恢复先前的网络会话。screen具有以下三个主要功能：

*  **会话恢复**  
    只要screen自身没有终止，在其内部运行的会话都可以恢复。这一点对于远程登录的用户特别有用 —— 即使网络连接中断，用户也不会失去对已经打开的命令行会话的控制。只要再次登录到主机上执行`screen -r`命令就可以恢复先前会话的运行。同样在暂时离开的时候，也可以执行分离命令`detach`，在保证里面的程序正常运行的情况下让screen挂起（切换到后台）。这一点和图形界面下的VNC很相似。
 *  **多重窗口**  
    在screen环境下，所有的会话都会独立运行，并且拥有各自的编号、输入、输出和窗口缓存。用户可以通过快捷键在不同的窗口之间切换，并且可以自由地重定向各个窗口的输入和输出。screen实现了基本的文本操作，如复制和粘贴等；还提供了类似滚动条的功能，可以查看窗口状况的历史记录。窗口还可以被分区和命名，还可以监视后台窗口的活动。
 *  **会话共享**  
    screen可以让一个或多个用户从不同终端多次登录同一个会话，并共享会话的所有特性（比如可以看到完全相同的输出）。它同时提供了窗口访问权限的机制，可以对窗口进行密码保护。

## 一、环境描述 ##

*  操作系统：CentOS 6.6 x86\_64 Minimal
 *  YUM源：CentOS官方镜像源
 *  screen版本：4.00.03
 *  终端模拟器：Xshell 5 (Build 1019)

## 二、用法和参数 ##

#### 1. 使用方法 ####

screen具有两种使用方式：

##### 1.1 新建会话 #####

screen [-opts] [cmd [args]]

其中，opts是可选参数，cmd是可选的待执行命令，args是待执行命令的参数。

##### 1.2 恢复会话 #####

screen -r [host.tty]

其中，host.tty是先前建立的会话名称。

#### 2. 可选参数 ####

screen具有以下的可选参数：

*  **-4：**使用IPv4协议。
 *  **-6：**使用IPv6协议。
 *  **-a：**将所有的功能强制包含在每个窗口的termcap之中。
 *  **-A -\[r|R\]：**将所有的窗口适配于新的显示宽度和高度。
 *  **-c file：**读取/etc/screenrc配置文件，而不是$HOME/.screenrc文件。
 *  **-d (-r)：**分离在别处运行的screen会话，然后在此处重新连接。
 *  **-dmS name：**以守护程序的方式启动screen工具，screen会话处于分离模式。
 *  **-D (-r)：**分离和登出远程的screen会话，然后在此处重新连接。
 *  **-D -RR：**执行能够获取screen会话的所有必需的操作。
 *  **-e xy：**修改命令字符。
 *  **-f：**开启流控功能。
 *  **-fn：**关闭流控功能。
 *  **-fa：**系统自动决定是否使用流控功能。
 *  **-h lines：**设置回滚历史缓冲区的大小，lines参数指定行数。
 *  **-i：**当开启流控时，立即中断输出。
 *  **-l：**开启登录模式（更新/var/run/utmp文件）。
 *  **-ln：**关闭登录模式。
 *  **-list或-ls：**什么都不做，仅仅列出SockDir的内容。
 *  **-L：**开启输出日志。
 *  **-m：**忽略$STY变量，强制创建一个新的screen会话。
 *  **-O：**选择最优化的输出方式，而不是精确地模拟vt100终端。
 *  **-p window：**预选具有名称的窗口（window参数指定），如果存在的话。
 *  **-q：**静默启动。如果不成功，则返回非零值。
 *  **-r：**重新连接至一个已分离的screen会话。
 *  **-R：**重新连接至指定的screen会话，若不存在，则建立新会话。
 *  **-s shell：**指定建立新窗口时，需要执行的shell。
 *  **-S sockname：**将screen会话的名称指定为<pid>.sockname，而不是<pid>.<tty>.<host>。
 *  **-t title：**设置窗口的标题名称。
 *  **-T term：**使用term作为窗口的$TERM变量，而不是使用“screen”。
 *  **-U：**指定screen工具使用UTF-8编码。
 *  **-v：**输出screen工具的版本号。
 *  **-wipe：**什么都不做，仅仅清除SockDir目录。
 *  **-x：**连接至一个未分离的screen会话（多重显示模式）。
 *  **-X：** 当执行screen命令时，在指定的会话中同时执行<cmd>指定的命令。

#### 3. 快捷键 ####

在每个screen会话中，所有的命令都以`ctrl+a`（`C-a`） 开始：

*  **C-a ?**  
    显示所有的快捷键信息。
 *  **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。
 *  **C-a 0..9**  
    切换到第0..9个窗口。
 *  **C-a \[Space\]**  
    由窗口0循序切换到窗口9。
 *  **C-a x**  
    锁定当前的窗口，需要用户密码解锁。
 *  **C-a d**  
    暂时离开当前的会话，将当前的screen会话（可能含有多个窗口） 切换至后台执行，并且回到尚未进入screen会话时的状态。此时，在screen会话里，每个窗口内运行的进程（无论是前台/后台）都在继续执行，即使登出系统也不会受影响。
 *  **C-a z**  
    把当前的screen会话切换至后台执行，用shell的`fg`命令则可以切换回去。
 *  **C-a w**  
    显示所有窗口列表。
 *  **C-a t**  
    显示当前的时间和系统的负载状态。
 *  **C-a k**  
    强行关闭当前的窗口。

screen会话还有一种特殊的工作模式，叫做拷贝模式（copy mode）。在 拷贝模式中，可以进行回滚、搜索、复制等操作，就像用使用vi一样：

*  **C-a \[**  
    进入拷贝模式。
 *  **C-b Backward**  
    在拷贝模式中，向上翻页。
 *  **C-f Forward**  
    在拷贝模式中，向下翻页。
 *  **H**  
    在拷贝模式中，将光标移至左上角。
 *  **L**  
    在拷贝模式中，将光标移至左下角。
 *  **0**  
    在拷贝模式中，将光标移至行首。
 *  **$**  
    在拷贝模式中，将光标移至行末。
 *  **w**  
    在拷贝模式中，光标以字为单位往前移。
 *  **b**  
    在拷贝模式中，光标以字为单位往后移。
 *  **Space**  
    在拷贝模式中，第一次按设置标记区起点，第二次按设置标记区终点。
 *  **Esc**  
    在拷贝模式中，退出拷贝模式。
 *  **C-a \]**  
    粘贴先前在拷贝模式选择的内容。

## 三、使用示例 ##

#### 1. 安装screen ####

CentOS的官方镜像源自带screen工具，可以通过以下命令安装：

yum install -y screen

安装完成之后，检查screen版本，如下图所示：

[![检查screen版本][screen]][screen]

#### 2. 创建新窗口 ####

运行以下命令就可以进入一个指定名称的screen会话：

screen -S <session_name>

其中，session\_name就是指定的会话名称。进入screen会话时，会创建第一个窗口，也就是“screen 0”，并且打开系统默认的Shell，一般是Bash。因此，在执行上述命令之后，会立刻又返回至命令提示符，就好像什么都没有发生，但实际上已经进入screen会话了。

另外，在执行screen命令时，还可以直接打开指定的程序：

screen <cmd [args]>

其中，cmd是指定的待执行程序名，args是待执行程序的参数。screen会创建一个执行指定程序的单窗口会话，退出这个程序就会退出相应的窗口/会话。

#### 3. 会话的分离与恢复 ####

当在screen会话的窗口中执行耗时较长的程序时，可以不中断正在运行的程序而暂时离开（detach）screen会话，稍后还可以重新连接（attach）该会话，重新控制会话窗口中运行的程序。

例如，打开一个screen窗口，更新整个系统的组件：

screen yum update -y

这个命令的执行时间较长，此时如果需要处理别的事情，那么就需要暂时退出这个screen窗口，只需要按下快捷键“C-a d”，screen就会给出会话分离的提示，如下图所示：

[![从screen会话分离][screen 1]][screen 1]

在事情处理完毕之后，找到这个screen会话：

screen -ls

上述命令会列出所有的screen会话，如下图所示：

[![列出所有可用的screen会话][screen 2]][screen 2]

此时，便可以重新连接screen会话：

screen -r 2122

先前在screen窗口中执行命令的状态依然可见，如下图所示：

[![重新连接至会话][image-04_reattach-screen-session.png]][image-04_reattach-screen-session.png]

#### 4. 清除dead会话 ####

如果由于某种原因，某个会话死掉了（例如：手动杀掉该会话的进程），这时`screen -ls`命令便会显示该会话为dead状态。可以使用`screen -wipe`命令清除dead会话：

[![清除已死锁的会话][image-05_wipe-dead-session.png]][image-05_wipe-dead-session.png]

#### 5. 关闭窗口 ####

在screen窗口中输入`exit`命令便会退出当前的screen窗口，当screen会话中的所有窗口都退出时，便会退出这个screen会话。也可以使用`C-a k`快捷键退出当前的screen窗口。

如果某个程序随同screen命令同时执行，那么在这个程序运行结束时，也会自动退出相应的screen会话。

#### 6. 会话共享 ####

当在一个终端模拟器中进入screen会话时，在另一个终端模拟器中也可以连接至这个screen会话，运行以下命令：

screen -x [session_name]

其中，session\_name就是想要连接的screen会话的名称。这个命令的效果相当于让两个人坐在同一个显示器前面，一个人的操作会同步演示给另一个人，反之亦然。

#### 7. 会话锁定和解锁 ####

screen允许使用快捷键`C-a s`锁定会话。会话锁定之后，再进行任何输入屏幕都不会再有反应了。但是要注意虽然屏幕上看不到反应，但是输入都会被screen中的进程接收到。快捷键`C-a q`可以解锁一个会话。

另外，还可以使用`C-a x`锁定会话。不同的是，这样锁定之后，会话会被screen所属用户的密码保护，需要输入密码才能继续访问这个会话。

#### 8. 发送命令到screen会话 ####

在终端模拟器中，可以通过screen命令在一个已存在的screen会话中执行指定的命令，例如：

screen -S test -X screen ping www.baidu.com

这个命令会在一个名为test的screen会话中创建一个新窗口，并在其中运行ping命令。

#### 9. 屏幕分割 ####

有时候需要在同一个终端模拟器窗口中，一边执行程序，一边监控系统系统性能，这时可以将屏幕分割成不同的区域，分别显示不同的screen窗口。

例如，首先创建和进入一个名为test-screen的会话：

screen -S test-screen

然后，运行`top`命令，再使用快捷键`C-a S`，将屏幕水平分割，如下图所示：

[![分割screen屏幕][screen 3]][screen 3]

由上图可知，屏幕已经分为上下两个部分，上半部分运行`top`命令，下半部分是空白的。此时，使用`C-a TAB`快捷键，将光标切换至下半部分，再使用`C-a c`快捷键，在下半部分新建一个screen窗口，运行Bash Shell。最后，在下半部分的screen窗口中运行`fdisk -l`命令，如下图所示：

[![在不同的屏幕区块中运行不同的命令][image-07_run-different-command-in-different-area.png]][image-07_run-different-command-in-different-area.png]

可以使用`C-a X`快捷键关闭光标当前所在的屏幕区块，也可以使用`C-a Q`快捷键关闭除当前区块之外的其他所有区块。关闭的区块中的screen窗口并不会关闭，还可以通过窗口切换找到它。

[screen]: /images/20220710/a3d5f70a532c4ad290884f60af4f1561.png
[screen 1]: /images/20220710/aefc536747764c0ebdd1212319e332be.png
[screen 2]: /images/20220710/48de92c6f3414f519ae3e1e89220586f.png
[image-04_reattach-screen-session.png]: /images/20220710/7903a8b7447740e18b00c111ee460b00.png
[image-05_wipe-dead-session.png]: /images/20220710/6f5d1dc383024c118863731373a36fde.png
[screen 3]: /images/20220710/d11fe41cb70a4a908b5dc557fa7529cd.png
[image-07_run-different-command-in-different-area.png]: /images/20220710/c7b22af46cfa490795320dc1f450f98f.png