在许多企业或安全敏感的环境中,服务器通常被配置为与外部互联网隔离，这被称为“离线环境”或“空气间隙”环境，在这种环境下，管理软件包和依赖项成为一项挑战，Python 作为一种广泛使用的编程语言，其包管理工具 pip 的安装和更新在离线状态下需要特殊处理，本文将详细介绍如何在 CentOS 系统上，通过严谨的步骤实现 pip 的离线安装，确保整个过程清晰、可靠。
理解离线安装的核心思路
离线安装 pip 的核心思想是“借力打力”，我们需要一台能够访问互联网的、与目标离线服务器环境（如操作系统版本、Python版本、系统架构）尽可能相似的“桥梁”机器，在这台桥梁机器上，我们提前下载好 pip 安装所需的所有文件，包括 pip 自身以及它的所有依赖项（如 setuptools 和 wheel），然后通过物理介质（如 U 盘、移动硬盘）或内部网络将这些文件传输到离线的 CentOS 服务器上，最后执行本地安装。
准备工作：环境对齐是成功的关键
在开始下载之前,必须确保桥梁机器与目标离线机器的环境一致性，这能最大程度地避免因环境差异导致的安装失败。
- 操作系统版本：确保两台机器都运行相同或兼容的 CentOS 版本（都是 CentOS 7.x）。
- Python 版本：这是最关键的因素，CentOS 7 默认自带 Python 2.7，而 CentOS 8/Stream 则默认使用 Python 3，在桥梁机器上，使用
python --version或python3 --version命令确认版本，并确保离线机器上的版本与之相同。pip的安装包与 Python 版本强相关。 - 系统架构：通常都是
x86_64，使用uname -m命令确认。
假设我们的目标是在一台离线的 x86_64 架构的 CentOS 7 服务器上为 Python 2.7 安装 pip。
第一步：在在线机器上下载所有必需的安装包
在能够联网的桥梁 CentOS 7 机器上，我们需要下载 pip 的引导脚本及其依赖项。
下载 get-pip.py 引导脚本
这是官方推荐的安装 pip 的方式，使用 wget 或 curl 命令下载：
wget https://bootstrap.pypa.io/pip/2.7/get-pip.py
注意：这里的 URL 指向了适用于 Python 2.7 的特定版本，如果为 Python 3 安装，应使用 https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py。
下载 pip 及其核心依赖
虽然 get-pip.py 会尝试处理依赖，但在离线环境下，最稳妥的方式是手动下载所有依赖。pip 的正常运行离不开 setuptools 和 wheel，我们将使用 pip download 命令来将这些包及其子依赖下载到一个本地目录中。
确保桥梁机器上已经安装了 pip（如果尚未安装，可以先用 yum install python-pip 快速安装一个用于下载）。
创建一个用于存放所有离线包的目录,并执行下载命令：
# 创建一个目录存放所有下载的包 mkdir /offline_pip_packages # 使用 pip download 下载 pip, setuptools 和 wheel 到指定目录 pip download -d /offline_pip_packages pip==20.3.4 setuptools==44.1.1 wheel==0.36.2
关于版本号的说明：
pip==20.3.4：这是最后一个支持 Python 2.7 的pip版本，对于 Python 2.7，必须指定此版本或更早版本。setuptools和wheel：指定一个与pip版本兼容的稳定版本。
执行完毕后,/offline_pip_packages 目录下会包含多个 .whl（wheel）和 .tar.gz（源码包）文件，这些就是我们离线安装所需的一切。
第二步：传输文件到离线服务器
将第一步中创建的整个 /offline_pip_packages 目录以及下载的 get-pip.py 文件，通过 U 盘或其他方式完整地复制到目标离线 CentOS 服务器的某个目录下，/tmp/pip_offline。
第三步：在离线 CentOS 服务器上执行安装
我们已经在离线服务器上准备好了所有“弹药”，可以开始安装了。
确认 Python 环境
登录离线服务器,确认 Python 版本是否正确：
python --version # 预期输出应为 Python 2.7.x
执行本地安装
进入存放离线包的目录,并使用 --no-index 和 --find-links 参数来告诉 pip 不要访问网络，而是从本地目录查找安装包。
cd /tmp/pip_offline # 使用 get-pip.py 进行安装，并指定本地包源 python get-pip.py --no-index --find-links=/tmp/pip_offline
这个命令会执行 get-pip.py 脚本。--no-index 参数禁止 pip 访问 PyPI（Python包索引），而 --find-links 参数则指向了我们之前复制的本地包目录。get-pip.py 会智能地从该目录中找到 pip、setuptools 和 wheel 的包文件并完成安装。
验证安装
安装完成后,验证 pip 是否已成功安装：
pip --version # 预期输出会显示 pip 的版本号，pip 20.3.4 from /usr/lib/python2.7/site-packages/pip (python 2.7)
如果看到版本信息,恭喜你，pip 已经成功离线安装！
常见问题与高级考量
编译依赖问题：某些 Python 包在安装时需要编译，这依赖于系统级的开发工具，如 gcc、python-devel、openssl-devel 等，如果离线服务器没有预装这些工具，pip 安装这些包时会失败，在离线化部署前，还需要为这些系统依赖准备对应的 .rpm 包，并使用 rpm -ivh 或 yum localinstall 进行本地安装。
为了更清晰地对比在线与离线操作,以下表格小编总结了关键命令：
| 操作 | 在线环境命令 | 离线环境命令 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 下载包 | pip download -d /local_dir package_name | (不适用) | 在在线机器上执行，将包和依赖下载到本地目录 |
| 安装包 | pip install package_name | pip install --no-index --find-links=/local_dir package_name | 离线安装的核心，--no-index 禁用网络，--find-links 指定本地源 |
相关问答 FAQs
问题1：在执行离线安装时，出现 “Could not find a version that satisfies the requirement…” 的错误，是什么原因？该如何解决？
解答：这个错误通常意味着 pip 在你指定的本地目录中找不到满足某个依赖项（或其子依赖项）的合适版本，最常见的原因是 Python 版本不匹配，你为 Python 3.8 下载的包无法在 Python 2.7 的环境中安装。解决方案：请仔细检查桥梁机器和离线服务器的 Python 版本是否完全一致，请确保你使用 pip download 下载了 pip 所需的所有核心依赖，即 pip、setuptools 和 wheel，而不是仅仅下载了 pip 本身。
问题2：如果我的离线 CentOS 服务器非常“纯净”，连 gcc 等编译工具都没有，该如何安装那些需要编译的 Python 包？
解答：这是一个更深层次的离线挑战。pip 只能管理 Python 层面的依赖，无法解决系统层面的编译依赖，对于这种情况，你需要准备两套离线包：第一套是本文所述的 Python 包（.whl 文件），第二套是编译所需的系统 RPM 包，你可以在另一台能联网的同版本 CentOS 机器上，使用 yumdownloader --resolve gcc gcc-c++ python-devel openssl-devel 等命令下载这些 RPM 包及其依赖，然后将这些 RPM 文件同样传输到离线服务器上，先通过 rpm -ivh *.rpm 或 yum localinstall *.rpm 安装好编译环境，再进行 pip 的离线安装。
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