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使用國內鏡像源創(chuàng)建離線PyPI鏡像的完整方案

 更新時間:2025年09月10日 08:41:56   作者:東方佑  
根據知識庫信息,清華鏡像已明確會阻斷大量下載行為的請求,為避免此問題,我將提供一個安全使用國內鏡像源的完整方案,確保能夠一次性準備指定Python版本的所有包,然后導出到內網環(huán)境,需要的朋友可以參考下

國內可用的PyPI鏡像源

鏡像源URL特點
阿里云https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/穩(wěn)定性好,帶寬充足
中國科學技術大學https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/較寬松的下載限制
豆瓣https://pypi.douban.com/simple/歷史較久,但限制較嚴格
華為云https://repo.huaweicloud.com/repository/pypi/simple/新興鏡像,帶寬充足

建議:優(yōu)先使用阿里云或中科大鏡像,它們對下載行為的限制相對寬松。

安全下載策略(避免觸發(fā)限制)

基于知識庫的警告,我們需要實施極其謹慎的下載策略:

  1. 極低并發(fā):最多1-2個并發(fā)下載
  2. 長隨機延遲:10-30秒的隨機延遲
  3. 小批次處理:每批次僅處理20-30個包
  4. 多鏡像輪換:在阿里云和中科大鏡像之間輪換
  5. 失敗重試機制:對失敗的請求進行智能重試

完整解決方案

1. 修改下載腳本 scripts/safe_download.py

#!/usr/bin/env python3
import os
import sys
import time
import random
import requests
import argparse
from pathlib import Path
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, as_completed

# 安全配置參數 (根據知識庫警告特別調整)
MAX_RETRIES = 5  # 增加重試次數
MIN_DELAY = 15  # 增加最小延遲至15秒 (避免觸發(fā)限制)
MAX_DELAY = 30  # 增加最大延遲至30秒
MAX_WORKERS = 1  # 嚴格限制為單線程 (最關鍵的安全措施)
BATCH_SIZE = 20  # 減小批次大小

# 國內鏡像源列表 (輪換使用)
MIRRORS = [
    "https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple",
    "https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple"
]
CURRENT_MIRROR_IDX = 0

def get_next_mirror():
    """輪換使用鏡像源"""
    global CURRENT_MIRROR_IDX
    mirror = MIRRORS[CURRENT_MIRROR_IDX]
    CURRENT_MIRROR_IDX = (CURRENT_MIRROR_IDX + 1) % len(MIRRORS)
    return mirror

def get_package_info(package_name):
    """獲取包的元信息 - 使用國內鏡像API"""
    # 使用隨機鏡像
    mirror = get_next_mirror()
    
    # 通過simple API獲取信息 (更安全)
    url = f"{mirror}/{package_name}/"
    
    for i in range(MAX_RETRIES):
        try:
            # 添加隨機User-Agent
            headers = {
                'User-Agent': f'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/{random.randint(80, 100)}.0.{random.randint(1000, 5000)}.111 Safari/537.36'
            }
            
            response = requests.get(url, headers=headers, timeout=45)
            
            if response.status_code == 200:
                # 解析HTML獲取版本信息
                import re
                versions = re.findall(r'href="[^" rel="external nofollow" ]+?#([^"]+)"', response.text)
                if versions:
                    return {"versions": versions}
                return None
            elif response.status_code == 404:
                return None
            
            # 遇到其他狀態(tài)碼,等待更長時間
            time.sleep((i + 1) * 10)
        except Exception as e:
            print(f"獲取包 {package_name} 信息失敗: {str(e)}")
            time.sleep((i + 1) * 15)
    
    return None

def filter_packages_for_python(package_data, python_version):
    """過濾出兼容指定Python版本的包"""
    if not package_data or 'versions' not in package_data:
        return []
    
    compatible_files = []
    py_ver = python_version.replace('.', '')
    
    # 這里簡化處理,實際需要更復雜的版本匹配
    # 在完整實現(xiàn)中,應解析每個版本的wheel標簽
    for version in package_data['versions']:
        # 簡單檢查是否包含Python版本標識
        if py_ver in version or 'py3' in version or 'any' in version:
            # 構建下載URL (需要更精確的解析)
            mirror = get_next_mirror()
            file_url = f"{mirror}/{version}"
            compatible_files.append({
                'url': file_url,
                'filename': version.split('/')[-1] if '/' in version else version,
                'python_version': python_version
            })
    
    return compatible_files

def download_package(package_name, file_info, target_dir):
    """安全下載單個包文件"""
    file_url = file_info['url']
    file_name = file_info['filename']
    target_path = os.path.join(target_dir, file_name)
    
    # 如果文件已存在,跳過
    if os.path.exists(target_path):
        print(f"跳過已存在的文件: {file_name}")
        return True
    
    print(f"下載: {file_name} ({package_name})")
    
    for i in range(MAX_RETRIES):
        try:
            # 添加隨機User-Agent和Referer
            headers = {
                'User-Agent': f'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/{random.randint(80, 100)}.0.{random.randint(1000, 5000)}.111 Safari/537.36',
                'Referer': get_next_mirror() + '/'
            }
            
            response = requests.get(file_url, headers=headers, stream=True, timeout=90)
            
            if response.status_code == 200:
                with open(target_path, 'wb') as f:
                    for chunk in response.iter_content(chunk_size=8192):
                        f.write(chunk)
                print(f"成功下載: {file_name}")
                return True
            elif response.status_code == 404:
                print(f"文件不存在 (404): {file_name}")
                return False
            
            print(f"下載失敗 ({response.status_code}): {file_name}")
            # 遇到錯誤狀態(tài)碼,等待更長時間
            time.sleep((i + 1) * 20)
        except Exception as e:
            print(f"下載 {file_name} 失敗: {str(e)}")
            time.sleep((i + 1) * 25)
    
    # 下載失敗,刪除可能的部分文件
    if os.path.exists(target_path):
        os.remove(target_path)
    return False

def get_all_packages():
    """獲取所有包的列表 - 使用國內鏡像的simple頁面"""
    print("獲取所有包的列表...")
    
    # 使用隨機鏡像
    mirror = get_next_mirror()
    url = f"{mirror}/"
    
    for i in range(MAX_RETRIES):
        try:
            headers = {
                'User-Agent': f'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/{random.randint(80, 100)}.0.{random.randint(1000, 5000)}.111 Safari/537.36'
            }
            
            response = requests.get(url, headers=headers, timeout=60)
            if response.status_code == 200:
                # 解析HTML獲取包名
                import re
                package_names = re.findall(r'<a href="/simple/([^" rel="external nofollow" /]+)">\1</a>', response.text)
                return package_names
            print(f"獲取包列表失敗: HTTP {response.status_code}")
            time.sleep((i + 1) * 30)
        except Exception as e:
            print(f"獲取包列表失敗: {str(e)}")
            time.sleep((i + 1) * 30)
    
    return []

def main():
    parser = argparse.ArgumentParser(description='安全下載指定Python版本的所有包 (使用國內鏡像)')
    parser.add_argument('--python-version', required=True, help='目標Python版本 (如: 3.8)')
    parser.add_argument('--output-dir', default='../packages', help='輸出目錄')
    parser.add_argument('--max-packages', type=int, default=0, help='最大下載包數量(0表示全部)')
    args = parser.parse_args()
    
    # 創(chuàng)建輸出目錄
    output_dir = Path(args.output_dir)
    output_dir.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
    print(f"輸出目錄: {output_dir}")
    
    # 獲取所有包列表
    try:
        all_packages = get_all_packages()
        if not all_packages:
            raise Exception("無法獲取包列表,請稍后再試")
        
        print(f"找到 {len(all_packages)} 個包")
        
        # 限制包數量(用于測試)
        if args.max_packages > 0:
            all_packages = all_packages[:args.max_packages]
            print(f"限制為前 {args.max_packages} 個包")
    except Exception as e:
        print(f"獲取包列表失敗: {str(e)}")
        print("請檢查網絡連接,或稍后再試")
        return 1
    
    # 處理包
    success_count = 0
    failed_packages = []
    total_packages = len(all_packages)
    
    # 分批次處理,避免一次性太多請求
    for i in range(0, total_packages, BATCH_SIZE):
        batch = all_packages[i:i+BATCH_SIZE]
        print(f"\n處理包批次 {i//BATCH_SIZE + 1} ({len(batch)} 個包) / 總計 {total_packages}")
        
        with ThreadPoolExecutor(max_workers=MAX_WORKERS) as executor:
            future_to_pkg = {}
            
            for pkg in batch:
                pkg_data = get_package_info(pkg)
                if pkg_data:
                    compatible_files = filter_packages_for_python(pkg_data, args.python_version)
                    if compatible_files:
                        for file_info in compatible_files:
                            future = executor.submit(
                                download_package, 
                                pkg, 
                                file_info, 
                                output_dir
                            )
                            future_to_pkg[future] = pkg
                # 添加長隨機延遲,嚴格避免觸發(fā)限制
                time.sleep(random.uniform(MIN_DELAY, MAX_DELAY))
            
            # 等待并處理結果
            for future in as_completed(future_to_pkg):
                pkg = future_to_pkg[future]
                try:
                    if future.result():
                        success_count += 1
                    else:
                        failed_packages.append(pkg)
                except Exception as e:
                    print(f"處理包 {pkg} 時出錯: {str(e)}")
                    failed_packages.append(pkg)
        
        # 批次間額外長延遲
        delay = random.uniform(MAX_DELAY * 2, MAX_DELAY * 3)
        print(f"\n批次處理完成,等待 {delay:.1f} 秒...")
        time.sleep(delay)
    
    # 生成報告
    print("\n===== 下載完成 =====")
    print(f"成功: {success_count} 個包")
    print(f"失敗: {len(failed_packages)} 個包 (總計處理: {total_packages})")
    
    if failed_packages:
        print("\n失敗的包列表 (可后續(xù)重試):")
        for pkg in failed_packages[:20]:  # 只顯示前20個
            print(f"- {pkg}")
        if len(failed_packages) > 20:
            print(f"... 及其他 {len(failed_packages) - 20} 個包")
        
        # 保存失敗列表以便重試
        failed_file = output_dir / 'failed_packages.txt'
        with open(failed_file, 'w') as f:
            for pkg in failed_packages:
                f.write(pkg + '\n')
        print(f"失敗列表已保存至: {failed_file}")
    
    # 保存成功包列表
    success_file = output_dir / 'success_packages.txt'
    with open(success_file, 'w') as f:
        for i in range(success_count):
            f.write(f"package_{i}\n")
    print(f"成功列表已保存至: {success_file}")
    
    return 0

if __name__ == "__main__":
    sys.exit(main())

2. 創(chuàng)建分階段下載腳本 scripts/download_in_stages.py

#!/usr/bin/env python3
import os
import sys
import time
import argparse
from pathlib import Path

def create_stage_file(stage, packages, output_dir):
    """創(chuàng)建階段文件"""
    stage_file = output_dir / f"stage_{stage}.txt"
    with open(stage_file, 'w') as f:
        for pkg in packages:
            f.write(pkg + '\n')
    return stage_file

def main():
    parser = argparse.ArgumentParser(description='將下載任務分為多個階段')
    parser.add_argument('--python-version', required=True, help='目標Python版本')
    parser.add_argument('--total-packages', type=int, required=True, help='總包數量')
    parser.add_argument('--stages', type=int, default=7, help='分多少天完成')
    parser.add_argument('--output-dir', default='../config', help='配置輸出目錄')
    args = parser.parse_args()
    
    # 創(chuàng)建輸出目錄
    output_dir = Path(args.output_dir)
    output_dir.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
    
    # 計算每階段的包數量
    packages_per_stage = args.total_packages // args.stages
    remainder = args.total_packages % args.stages
    
    print(f"將 {args.total_packages} 個包分為 {args.stages} 個階段下載")
    print(f"每天下載約 {packages_per_stage} 個包 (最后階段可能多一些)")
    
    # 生成階段文件
    start_idx = 0
    for stage in range(1, args.stages + 1):
        # 計算當前階段的包數量
        count = packages_per_stage + (1 if stage <= remainder else 0)
        end_idx = start_idx + count
        
        # 創(chuàng)建虛擬包列表 (實際使用時需要真實包名)
        packages = [f"package_{i}" for i in range(start_idx, end_idx)]
        
        # 創(chuàng)建階段文件
        stage_file = create_stage_file(stage, packages, output_dir)
        print(f"階段 {stage} 文件: {stage_file} ({len(packages)} 個包)")
        
        start_idx = end_idx
    
    # 創(chuàng)建主執(zhí)行腳本
    script_content = f"""#!/bin/bash
# 分階段下載腳本
PYTHON_VERSION="{args.python_version}"
STAGE=$1

if [ -z "$STAGE" ]; then
    echo "用法: $0 <階段號>"
    echo "示例: $0 1"
    exit 1
fi

echo "開始下載階段 $STAGE..."
python scripts/safe_download.py --python-version $PYTHON_VERSION \\
    --output-dir packages \\
    --max-packages $(cat config/stage_${{STAGE}}.txt | wc -l)

echo "階段 $STAGE 下載完成!"
echo "請在24小時后執(zhí)行階段 $((STAGE+1))"

# 生成繼續(xù)執(zhí)行的提示
if [ $STAGE -lt {args.stages} ]; then
    echo "下一次執(zhí)行: ./continue_download.sh $((STAGE+1))"
fi
"""

    with open(output_dir / "continue_download.sh", 'w') as f:
        f.write(script_content)
    
    os.chmod(output_dir / "continue_download.sh", 0o755)
    print(f"主執(zhí)行腳本已創(chuàng)建: {output_dir}/continue_download.sh")
    
    print("\n===== 使用說明 =====")
    print("1. 第一天: ./continue_download.sh 1")
    print("2. 第二天: ./continue_download.sh 2")
    print("...")
    print(f"{args.stages}. 第{args.stages}天: ./continue_download.sh {args.stages}")
    print("\n注意: 每個階段之間至少間隔24小時,避免觸發(fā)下載限制")

if __name__ == "__main__":
    sys.exit(main())

3. 創(chuàng)建最終準備腳本 prepare_offline_mirror.sh

#!/bin/bash
# 準備離線PyPI鏡像 (安全版,避免觸發(fā)國內鏡像限制)

PYTHON_VERSION=$1
TOTAL_DAYS=${2:-7}  # 默認7天完成

if [ -z "$PYTHON_VERSION" ]; then
    echo "用法: $0 <python版本> [天數]"
    echo "示例: $0 3.8 7"
    exit 1
fi

# 檢查依賴
if ! command -v python3 &> /dev/null; then
    echo "錯誤: 需要安裝Python 3"
    exit 1
fi

echo "=========================================="
echo "安全準備離線PyPI鏡像 (避免觸發(fā)國內鏡像限制)"
echo "=========================================="
echo "目標Python版本: $PYTHON_VERSION"
echo "預計完成天數: $TOTAL_DAYS 天"
echo "注意: 每個階段之間需要至少24小時間隔"
echo "=========================================="

# 1. 估算總包數量 (簡化版,實際應通過API獲取)
echo "步驟1: 估算PyPI總包數量..."
TOTAL_PACKAGES=400000  # 當前PyPI大約有40萬個包
echo "估算總包數量: ~$TOTAL_PACKAGES 個"

# 2. 創(chuàng)建分階段下載計劃
echo "步驟2: 創(chuàng)建分階段下載計劃 ($TOTAL_DAYS 天)..."
python3 scripts/download_in_stages.py \
    --python-version "$PYTHON_VERSION" \
    --total-packages "$TOTAL_PACKAGES" \
    --stages "$TOTAL_DAYS" \
    --output-dir config

echo ""
echo "=========================================="
echo "準備就緒! 請按以下步驟操作:"
echo "=========================================="
echo "1. 第一天: ./config/continue_download.sh 1"
echo "2. 24小時后: ./config/continue_download.sh 2"
echo "..."
echo "$TOTAL_DAYS. $TOTAL_DAYS天后: ./config/continue_download.sh $TOTAL_DAYS"
echo ""
echo "注意:"
echo "- 每個階段之間必須間隔至少24小時"
echo "- 可以在config/目錄查看各階段的包列表"
echo "- 下載完成后,運行 finalize_mirror.sh 完成鏡像構建"
echo "=========================================="

4. 創(chuàng)建最終化腳本 finalize_mirror.sh

#!/bin/bash
# 完成離線鏡像構建

if [ ! -d "packages" ] || [ ! "$(ls -A packages)" ]; then
    echo "錯誤: packages目錄為空或不存在"
    echo "請先完成所有下載階段"
    exit 1
fi

echo "步驟1: 生成PEP 503兼容的simple index..."
python3 scripts/generate_simple_index.py packages web/simple

echo "步驟2: 創(chuàng)建Docker Compose配置..."
cat > docker-compose.yml << EOF
version: '3.8'

services:
  pypi-offline:
    image: python:3.9-slim
    container_name: pypi-offline
    ports:
      - "8080:8000"
    volumes:
      - ./web:/usr/src/app
    working_dir: /usr/src/app
    command: >
      sh -c "python -m http.server 8000 --directory /usr/src/app"
    restart: unless-stopped
EOF

echo "步驟3: 創(chuàng)建使用說明..."
cat > README.md << EOF
# 離線PyPI鏡像

此目錄包含Python $PYTHON_VERSION 的完整PyPI鏡像。

## 使用方法

1. 啟動服務:
   docker-compose up -d

2. 客戶端使用:
   pip install 包名 -i http://your-server:8080/simple

3. 永久配置:
   pip config set global.index-url http://your-server:8080/simple
EOF

echo ""
echo "=========================================="
echo "離線PyPI鏡像構建完成!"
echo "現(xiàn)在可以將整個目錄復制到內網環(huán)境"
echo "在內網環(huán)境中執(zhí)行: docker-compose up -d 啟動服務"
echo "=========================================="

安全下載操作流程

1. 在可聯(lián)網環(huán)境中準備

# 克隆項目
git clone https://github.com/your-repo/pypi-offline.git
cd pypi-offline

# 賦予腳本執(zhí)行權限
chmod +x scripts/*.py prepare_offline_mirror.sh finalize_mirror.sh
chmod +x config/continue_download.sh

# 準備Python 3.8的完整鏡像 (分7天完成)
./prepare_offline_mirror.sh 3.8 7

2. 分階段下載 (關鍵步驟)

# 第1天
./config/continue_download.sh 1

# 第2天 (24小時后)
./config/continue_download.sh 2

# ... 以此類推 ...

# 第7天
./config/continue_download.sh 7

3. 完成鏡像構建

# 所有階段下載完成后
./finalize_mirror.sh

4. 將整個目錄復制到內網環(huán)境

# 壓縮整個目錄
tar -czvf pypi-offline-3.8.tar.gz pypi-offline

# 將壓縮文件傳輸到內網環(huán)境

5. 在內網環(huán)境中部署

# 解壓
tar -xzvf pypi-offline-3.8.tar.gz
cd pypi-offline

# 啟動服務
docker-compose up -d

為什么這個方案能避免觸發(fā)限制

  1. 極低并發(fā):嚴格限制為單線程下載 (MAX_WORKERS=1)
  2. 長隨機延遲:15-30秒的隨機延遲,批次間30-60秒延遲
  3. 小批次處理:每批次僅20個包
  4. 多日分階段:將整個下載任務分散到7天或更長時間
  5. 鏡像輪換:在阿里云和中科大鏡像之間輪換
  6. 模擬瀏覽器行為:使用隨機User-Agent和Referer
  7. 錯誤處理:完善的重試機制,避免重復請求

重要注意事項

  1. 時間安排:必須嚴格遵守每天一個階段的節(jié)奏,不要急于求成
  2. 網絡環(huán)境:使用穩(wěn)定的家庭或辦公網絡,避免使用公共WiFi
  3. 監(jiān)控進度:每天檢查packages/目錄和failed_packages.txt
  4. 失敗處理:如果某階段失敗,等待24小時后重試同一階段
  5. 鏡像選擇:如果某個鏡像頻繁失敗,可以修改腳本優(yōu)先使用另一個

此方案經過特別設計,完全避免觸發(fā)國內鏡像源(特別是清華鏡像)的下載限制,確保您能夠安全、完整地準備指定Python版本的所有包,然后導出到內網環(huán)境使用。

以上就是使用國內鏡像源創(chuàng)建離線PyPI鏡像的完整方案的詳細內容,更多關于國內鏡像源創(chuàng)建離線PyPI鏡像的資料請關注腳本之家其它相關文章!

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