📚 课程目录第3章 Python环境准备

3. Python环境准备：安装Python3、安装依赖库、配置虚拟环境

说实话，搞IoT安全防御，环境配置这一步看着简单，但坑是真不少。我见过太多人卡在依赖冲突上，一搞就是半天。咱们这节课，我就带你把这套环境捋顺了。

3.1 为什么选Python3？

你可能要问：Python2还能用，为啥非得升3？

嗯，原因很直接。Scapy这个库，从2018年开始就全面转向Python3了。Flask也是。你想想看，一个连官方都不再维护的版本，咱们何必跟它较劲？

我个人习惯，装Python之前先看一眼版本。别一上来就python --version，有时候系统里还挂着个2.7，容易搞混。

小提示： 我建议直接用 python3 --version 来确认。干净利落。

3.2 安装Python3

不同系统，安装方式不太一样。我分别说一下。

3.2.1 Ubuntu/Debian系

sudo apt update
sudo apt install python3 python3-pip python3-venv -y
python3 --version

这里有个细节——python3-venv。很多人只装python3和pip，结果后面创建虚拟环境时报错。我曾经就在这上面浪费过20分钟。

3.2.2 CentOS/RHEL系

sudo yum install -y python3 python3-pip
python3 --version

CentOS默认不带venv模块，需要额外装：

sudo yum install -y python3-venv

3.2.3 macOS

macOS自带Python2，但Python3得自己装。我推荐用Homebrew：

brew install python3
python3 --version

3.2.4 Windows

去官网下载安装包就行。安装时记得勾选「Add Python to PATH」。这个选项不勾，后面命令行里敲python会找不到命令。

注意： Windows上如果同时装了Python2和Python3，建议用 py -3 来指定Python3，或者直接改环境变量。

3.3 配置虚拟环境

为什么要用虚拟环境？说白了，就是隔离依赖。你做一个项目装一堆库，另一个项目可能只需要其中几个。混在一起，版本冲突是迟早的事。

我记得有一次，一个同事的Flask项目突然跑不起来了，查了半天，原来是系统里装了个新版本的Werkzeug，把旧项目给冲了。从那以后，我每个项目都老老实实开虚拟环境。

创建虚拟环境很简单：

mkdir iot-defense-lab
cd iot-defense-lab
python3 -m venv venv

激活它：

Linux/macOS： source venv/bin/activate
Windows： venv\Scripts\activate

激活后，命令行前面会出现 (venv) 字样。看到这个，就说明环境已经切过来了。

小技巧： 我习惯在项目根目录建一个 .gitignore，把 venv/ 写进去。不然整个虚拟环境传到Git上，又大又没必要。

3.4 安装依赖库

咱们这个课程主要用到三个库：Flask、Redis、Scapy。一个一个来。

3.4.1 Flask

Flask用来搭Web服务，咱们后面做限速策略的管理界面和API接口，全靠它。

pip install flask

装完验证一下：

python3 -c "import flask; print(flask.__version__)"

3.4.2 Redis

Redis在这里扮演两个角色：一是做计数器，记录每个IP的请求频率；二是做缓存，存一些临时数据。

先装Python的Redis客户端：

pip install redis

但光装这个不够，Redis服务本身也得跑起来。Ubuntu上可以这样：

sudo apt install redis-server -y
sudo systemctl start redis
sudo systemctl enable redis

验证Redis是否在运行：

redis-cli ping

如果返回 PONG，说明服务正常。

注意： 生产环境一定要给Redis设密码。咱们实验环境可以先不设，但心里得有这根弦。

3.4.3 Scapy

Scapy是咱们做流量分析的核心工具。抓包、构造包、解析包，全靠它。

pip install scapy

装完测试一下：

sudo python3 -c "from scapy.all import *; print('Scapy OK')"

注意这里用了sudo。Scapy抓包需要root权限，不然打不开网卡。我刚开始用的时候老忘，报错半天才反应过来。

3.5 依赖关系一览

这三个库之间的关系，我画了张图，你看一眼就明白了：

3.6 一次性安装所有依赖

你也可以把所有依赖写进一个文件，一键安装。我习惯用requirements.txt：

flask==2.3.3
redis==5.0.1
scapy==2.5.0

然后执行：

pip install -r requirements.txt

这样装，版本是锁死的。以后不管在哪台机器上部署，环境都一样。我在项目里一直这么干，省心。

3.7 验证环境

全部装完后，跑个脚本验证一下：

python3 -c "
import flask
import redis
import scapy
print('Flask version:', flask.__version__)
print('Redis version:', redis.__version__)
print('Scapy version:', scapy.__version__)
print('All dependencies installed successfully!')
"

如果三行版本号都正常打印出来，恭喜你，环境就绪了。

  环境检查清单：
  Python3 版本 ≥ 3.8
虚拟环境已激活（命令行有 (venv) 前缀）
Flask、Redis、Scapy 三个库都能正常导入
Redis 服务正在运行（redis-cli ping 返回 PONG）

3.8 常见问题与避坑

我把自己踩过的坑列一下，你遇到了直接对照着查：

问题	原因	解决办法
`pip: command not found`	pip没装或者没加到PATH	用 `python3 -m pip install` 代替
`ModuleNotFoundError: No module named 'flask'`	没激活虚拟环境，或者装在了系统Python里	检查 `which python3` 是否指向虚拟环境路径
`Scapy: Permission denied`	抓包需要root权限	加 `sudo` 运行，或者给Python设置capabilities
`Redis: Connection refused`	Redis服务没启动	`sudo systemctl start redis`