3n-tsh timeout, testbed tags and ansible update
[csit.git] / resources / libraries / python / PapiExecutor.py
index 6a47b94..a3f2479 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-# Copyright (c) 2018 Cisco and/or its affiliates.
+# Copyright (c) 2019 Cisco and/or its affiliates.
 # Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 # you may not use this file except in compliance with the License.
 # You may obtain a copy of the License at:
 # See the License for the specific language governing permissions and
 # limitations under the License.
 
-"""Python API executor library."""
+"""Python API executor library.
+"""
 
 import binascii
+import glob
 import json
+import shutil
+import subprocess
+import sys
+import tempfile
+import time
 
-from paramiko.ssh_exception import SSHException
+from pprint import pformat
 from robot.api import logger
 
-from resources.libraries.python.constants import Constants
-from resources.libraries.python.PapiErrors import PapiInitError, \
-    PapiJsonFileError, PapiCommandError, PapiCommandInputError
-# TODO: from resources.libraries.python.PapiHistory import PapiHistory
-from resources.libraries.python.ssh import SSH, SSHTimeout
+from resources.libraries.python.Constants import Constants
+from resources.libraries.python.LocalExecution import run
+from resources.libraries.python.FilteredLogger import FilteredLogger
+from resources.libraries.python.PythonThree import raise_from
+from resources.libraries.python.PapiHistory import PapiHistory
+from resources.libraries.python.ssh import (
+    SSH, SSHTimeout, exec_cmd_no_error, scp_node)
 
-__all__ = ['PapiExecutor']
 
+__all__ = ["PapiExecutor", "PapiSocketExecutor"]
 
-class PapiExecutor(object):
-    """Contains methods for executing Python API commands on DUTs."""
 
-    def __init__(self, node):
-        self._stdout = None
-        self._stderr = None
-        self._ret_code = None
-        self._node = node
-        self._json_data = None
-        self._api_reply = list()
-        self._api_data = None
+def dictize(obj):
+    """A helper method, to make namedtuple-like object accessible as dict.
 
-        self._ssh = SSH()
+    If the object is namedtuple-like, its _asdict() form is returned,
+    but in the returned object __getitem__ method is wrapped
+    to dictize also any items returned.
+    If the object does not have _asdict, it will be returned without any change.
+    Integer keys still access the object as tuple.
+
+    A more useful version would be to keep obj mostly as a namedtuple,
+    just add getitem for string keys. Unfortunately, namedtuple inherits
+    from tuple, including its read-only __getitem__ attribute,
+    so we cannot monkey-patch it.
+
+    TODO: Create a proxy for namedtuple to allow that.
+
+    :param obj: Arbitrary object to dictize.
+    :type obj: object
+    :returns: Dictized object.
+    :rtype: same as obj type or collections.OrderedDict
+    """
+    if not hasattr(obj, "_asdict"):
+        return obj
+    ret = obj._asdict()
+    old_get = ret.__getitem__
+    new_get = lambda self, key: dictize(old_get(self, key))
+    ret.__getitem__ = new_get
+    return ret
+
+class PapiSocketExecutor(object):
+    """Methods for executing VPP Python API commands on forwarded socket.
+
+    The current implementation connects for the duration of resource manager.
+    Delay for accepting connection is 10s, and disconnect is explicit.
+    TODO: Decrease 10s to value that is long enough for creating connection
+    and short enough to not affect performance.
+
+    The current implementation downloads and parses .api.json files only once
+    and stores a VPPApiClient instance (disconnected) as a class variable.
+    Accessing multiple nodes with different APIs is therefore not supported.
+
+    The current implementation seems to run into read error occasionally.
+    Not sure if the error is in Python code on Robot side, ssh forwarding,
+    or socket handling at VPP side. Anyway, reconnect after some sleep
+    seems to help, hoping repeated command execution does not lead to surprises.
+    The reconnection is logged at WARN level, so it is prominently shown
+    in log.html, so we can see how frequently it happens.
+
+    TODO: Support sockets in NFs somehow.
+    TODO: Support handling of retval!=0 without try/except in caller.
+
+    Note: Use only with "with" statement, e.g.:
+
+        with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
+            reply = papi_exec.add('show_version').get_reply(err_msg)
+
+    This class processes two classes of VPP PAPI methods:
+    1. Simple request / reply: method='request'.
+    2. Dump functions: method='dump'.
+
+    Note that access to VPP stats over socket is not supported yet.
+
+    The recommended ways of use are (examples):
+
+    1. Simple request / reply
+
+    a. One request with no arguments:
+
+        with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
+            reply = papi_exec.add('show_version').get_reply(err_msg)
+
+    b. Three requests with arguments, the second and the third ones are the same
+       but with different arguments.
+
+        with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
+            replies = papi_exec.add(cmd1, **args1).add(cmd2, **args2).\
+                add(cmd2, **args3).get_replies(err_msg)
+
+    2. Dump functions
+
+        cmd = 'sw_interface_rx_placement_dump'
+        with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
+            details = papi_exec.add(cmd, sw_if_index=ifc['vpp_sw_index']).\
+                get_details(err_msg)
+    """
+
+    # Class cache for reuse between instances.
+    cached_vpp_instance = None
+
+    def __init__(self, node, remote_vpp_socket="/run/vpp-api.sock"):
+        """Store the given arguments, declare managed variables.
+
+        :param node: Node to connect to and forward unix domain socket from.
+        :param remote_vpp_socket: Path to remote socket to tunnel to.
+        :type node: dict
+        :type remote_vpp_socket: str
+        """
+        self._node = node
+        self._remote_vpp_socket = remote_vpp_socket
+        # The list of PAPI commands to be executed on the node.
+        self._api_command_list = list()
+        # The following values are set on enter, reset on exit.
+        self._temp_dir = None
+        self._ssh_control_socket = None
+        self._local_vpp_socket = None
+
+    @property
+    def vpp_instance(self):
+        """Return VPP instance with bindings to all API calls.
+
+        The returned instance is initialized for unix domain socket access,
+        it has initialized all the bindings, but it is not connected
+        (to local socket) yet.
+
+        First invocation downloads .api.json files from self._node
+        into a temporary directory.
+
+        After first invocation, the result is cached, so other calls are quick.
+        Class variable is used as the cache, but this property is defined as
+        an instance method, so that _node (for api files) is known.
+
+        :returns: Initialized but not connected VPP instance.
+        :rtype: vpp_papi.VPPApiClient
+        """
+        cls = self.__class__
+        if cls.cached_vpp_instance is not None:
+            return cls.cached_vpp_instance
+        tmp_dir = tempfile.mkdtemp(dir="/tmp")
+        package_path = "Not set yet."
         try:
-            self._ssh.connect(node)
-        except:
-            raise SSHException('Cannot open SSH connection to host {host} to '
-                               'execute PAPI command(s)'.
-                               format(host=self._node['host']))
+            # Pack, copy and unpack Python part of VPP installation from _node.
+            # TODO: Use rsync or recursive version of ssh.scp_node instead?
+            node = self._node
+            exec_cmd_no_error(node, ["rm", "-rf", "/tmp/papi.txz"])
+            # Papi python version depends on OS (and time).
+            # Python 2.7 or 3.4, site-packages or dist-packages.
+            installed_papi_glob = "/usr/lib/python*/*-packages/vpp_papi"
+            # We need to wrap this command in bash, in order to expand globs,
+            # and as ssh does join, the inner command has to be quoted.
+            inner_cmd = " ".join([
+                "tar", "cJf", "/tmp/papi.txz", "--exclude=*.pyc",
+                installed_papi_glob, "/usr/share/vpp/api"])
+            exec_cmd_no_error(node, ["bash", "-c", "'" + inner_cmd + "'"])
+            scp_node(node, tmp_dir + "/papi.txz", "/tmp/papi.txz", get=True)
+            run(["tar", "xf", tmp_dir + "/papi.txz", "-C", tmp_dir])
+            # When present locally, we finally can find the installation path.
+            package_path = glob.glob(tmp_dir + installed_papi_glob)[0]
+            # Package path has to be one level above the vpp_papi directory.
+            package_path = package_path.rsplit('/', 1)[0]
+            sys.path.append(package_path)
+            from vpp_papi.vpp_papi import VPPApiClient as vpp_class
+            vpp_class.apidir = tmp_dir + "/usr/share/vpp/api"
+            # We need to create instance before removing from sys.path.
+            cls.cached_vpp_instance = vpp_class(
+                use_socket=True, server_address="TBD", async_thread=False,
+                read_timeout=14, logger=FilteredLogger(logger, "INFO"))
+            # Cannot use loglevel parameter, robot.api.logger lacks support.
+            # TODO: Stop overriding read_timeout when VPP-1722 is fixed.
+        finally:
+            shutil.rmtree(tmp_dir)
+            if sys.path[-1] == package_path:
+                sys.path.pop()
+        return cls.cached_vpp_instance
 
     def __enter__(self):
+        """Create a tunnel, connect VPP instance.
+
+        Only at this point a local socket names are created
+        in a temporary directory, because VIRL runs 3 pybots at once,
+        so harcoding local filenames does not work.
+
+        :returns: self
+        :rtype: PapiSocketExecutor
+        """
+        # Parsing takes longer than connecting, prepare instance before tunnel.
+        vpp_instance = self.vpp_instance
+        node = self._node
+        self._temp_dir = tempfile.mkdtemp(dir="/tmp")
+        self._local_vpp_socket = self._temp_dir + "/vpp-api.sock"
+        self._ssh_control_socket = self._temp_dir + "/ssh.sock"
+        ssh_socket = self._ssh_control_socket
+        # Cleanup possibilities.
+        ret_code, _ = run(["ls", ssh_socket], check=False)
+        if ret_code != 2:
+            # This branch never seems to be hit in CI,
+            # but may be useful when testing manually.
+            run(["ssh", "-S", ssh_socket, "-O", "exit", "0.0.0.0"],
+                check=False, log=True)
+            # TODO: Is any sleep necessary? How to prove if not?
+            run(["sleep", "0.1"])
+            run(["rm", "-vrf", ssh_socket])
+        # Even if ssh can perhaps reuse this file,
+        # we need to remove it for readiness detection to work correctly.
+        run(["rm", "-rvf", self._local_vpp_socket])
+        # On VIRL, the ssh user is not added to "vpp" group,
+        # so we need to change remote socket file access rights.
+        exec_cmd_no_error(
+            node, "chmod o+rwx " + self._remote_vpp_socket, sudo=True)
+        # We use sleep command. The ssh command will exit in 10 second,
+        # unless a local socket connection is established,
+        # in which case the ssh command will exit only when
+        # the ssh connection is closed again (via control socket).
+        # The log level is to supress "Warning: Permanently added" messages.
+        ssh_cmd = [
+            "ssh", "-S", ssh_socket, "-M",
+            "-o", "LogLevel=ERROR", "-o", "UserKnownHostsFile=/dev/null",
+            "-o", "StrictHostKeyChecking=no", "-o", "ExitOnForwardFailure=yes",
+            "-L", self._local_vpp_socket + ':' + self._remote_vpp_socket,
+            "-p", str(node['port']), node['username'] + "@" + node['host'],
+            "sleep", "10"]
+        priv_key = node.get("priv_key")
+        if priv_key:
+            # This is tricky. We need a file to pass the value to ssh command.
+            # And we need ssh command, because paramiko does not suport sockets
+            # (neither ssh_socket, nor _remote_vpp_socket).
+            key_file = tempfile.NamedTemporaryFile()
+            key_file.write(priv_key)
+            # Make sure the content is written, but do not close yet.
+            key_file.flush()
+            ssh_cmd[1:1] = ["-i", key_file.name]
+        password = node.get("password")
+        if password:
+            # Prepend sshpass command to set password.
+            ssh_cmd[:0] = ["sshpass", "-p", password]
+        time_stop = time.time() + 10.0
+        # subprocess.Popen seems to be the best way to run commands
+        # on background. Other ways (shell=True with "&" and ssh with -f)
+        # seem to be too dependent on shell behavior.
+        # In particular, -f does NOT return values for run().
+        subprocess.Popen(ssh_cmd)
+        # Check socket presence on local side.
+        while time.time() < time_stop:
+            # It can take a moment for ssh to create the socket file.
+            ret_code, _ = run(["ls", "-l", self._local_vpp_socket], check=False)
+            if not ret_code:
+                break
+            time.sleep(0.1)
+        else:
+            raise RuntimeError("Local side socket has not appeared.")
+        if priv_key:
+            # Socket up means the key has been read. Delete file by closing it.
+            key_file.close()
+        # Everything is ready, set the local socket address and connect.
+        vpp_instance.transport.server_address = self._local_vpp_socket
+        # It seems we can get read error even if every preceding check passed.
+        # Single retry seems to help.
+        for _ in xrange(2):
+            try:
+                vpp_instance.connect_sync("csit_socket")
+            except IOError as err:
+                logger.warn("Got initial connect error {err!r}".format(err=err))
+                vpp_instance.disconnect()
+            else:
+                break
+        else:
+            raise RuntimeError("Failed to connect to VPP over a socket.")
         return self
 
     def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
-        pass
+        """Disconnect the vpp instance, tear down the SHH tunnel.
 
-    @staticmethod
-    def _process_api_data(api_d):
-        """Process API data for smooth converting to JSON string.
+        Also remove the local sockets by deleting the temporary directory.
+        Arguments related to possible exception are entirely ignored.
+        """
+        self.vpp_instance.disconnect()
+        run(["ssh", "-S", self._ssh_control_socket, "-O", "exit", "0.0.0.0"],
+            check=False)
+        shutil.rmtree(self._temp_dir)
+        return
+
+    def add(self, csit_papi_command, history=True, **kwargs):
+        """Add next command to internal command list; return self.
+
+        The argument name 'csit_papi_command' must be unique enough as it cannot
+        be repeated in kwargs.
+        Unless disabled, new entry to papi history is also added at this point.
+
+        :param csit_papi_command: VPP API command.
+        :param history: Enable/disable adding command to PAPI command history.
+        :param kwargs: Optional key-value arguments.
+        :type csit_papi_command: str
+        :type history: bool
+        :type kwargs: dict
+        :returns: self, so that method chaining is possible.
+        :rtype: PapiSocketExecutor
+        """
+        if history:
+            PapiHistory.add_to_papi_history(
+                self._node, csit_papi_command, **kwargs)
+        self._api_command_list.append(
+            dict(api_name=csit_papi_command, api_args=kwargs))
+        return self
 
-        Apply binascii.hexlify() method for string values.
+    def get_replies(self, err_msg="Failed to get replies."):
+        """Get replies from VPP Python API.
 
-        :param api_d: List of APIs with their arguments.
-        :type api_d: list
-        :returns: List of APIs with arguments pre-processed for JSON.
-        :rtype: list
+        The replies are parsed into dict-like objects,
+        "retval" field is guaranteed to be zero on success.
+
+        :param err_msg: The message used if the PAPI command(s) execution fails.
+        :type err_msg: str
+        :returns: Responses, dict objects with fields due to API and "retval".
+        :rtype: list of dict
+        :raises RuntimeError: If retval is nonzero, parsing or ssh error.
         """
+        return self._execute(err_msg=err_msg)
 
-        api_data_processed = list()
-        for api in api_d:
-            api_name = api['api_name']
-            api_args = api['api_args']
-            api_processed = dict(api_name=api_name)
-            api_args_processed = dict()
-            for a_k, a_v in api_args.iteritems():
-                value = binascii.hexlify(a_v) if isinstance(a_v, str) else a_v
-                api_args_processed[str(a_k)] = value
-            api_processed['api_args'] = api_args_processed
-            api_data_processed.append(api_processed)
-        return api_data_processed
+    def get_reply(self, err_msg="Failed to get reply."):
+        """Get reply from VPP Python API.
 
-    @staticmethod
-    def _revert_api_reply(api_r):
-        """Process API reply / a part of API reply.
+        The reply is parsed into dict-like object,
+        "retval" field is guaranteed to be zero on success.
 
-        Apply binascii.unhexlify() method for unicode values.
+        TODO: Discuss exception types to raise, unify with inner methods.
 
-        :param api_r: API reply.
-        :type api_r: dict
-        :returns: Processed API reply / a part of API reply.
+        :param err_msg: The message used if the PAPI command(s) execution fails.
+        :type err_msg: str
+        :returns: Response, dict object with fields due to API and "retval".
         :rtype: dict
+        :raises AssertionError: If retval is nonzero, parsing or ssh error.
         """
+        replies = self.get_replies(err_msg=err_msg)
+        if len(replies) != 1:
+            raise RuntimeError("Expected single reply, got {replies!r}".format(
+                replies=replies))
+        return replies[0]
+
+    def get_sw_if_index(self, err_msg="Failed to get reply."):
+        """Get sw_if_index from reply from VPP Python API.
 
-        reply_dict = dict()
-        reply_value = dict()
-        for reply_key, reply_v in api_r.iteritems():
-            for a_k, a_v in reply_v.iteritems():
-                value = binascii.unhexlify(a_v) if isinstance(a_v, unicode) \
-                    else a_v
-                reply_value[a_k] = value
-            reply_dict[reply_key] = reply_value
-        return reply_dict
+        Frequently, the caller is only interested in sw_if_index field
+        of the reply, this wrapper makes such call sites shorter.
 
-    def _process_reply(self, api_reply):
-        """Process API reply.
+        TODO: Discuss exception types to raise, unify with inner methods.
 
-        :param api_reply: API reply.
-        :type api_reply: dict or list of dict
-        :returns: Processed API reply.
-        :rtype: list or dict
+        :param err_msg: The message used if the PAPI command(s) execution fails.
+        :type err_msg: str
+        :returns: Response, sw_if_index value of the reply.
+        :rtype: int
+        :raises AssertionError: If retval is nonzero, parsing or ssh error.
         """
+        reply = self.get_reply(err_msg=err_msg)
+        logger.info("Getting index from {reply!r}".format(reply=reply))
+        return reply["sw_if_index"]
+
+    def get_details(self, err_msg="Failed to get dump details."):
+        """Get dump details from VPP Python API.
+
+        The details are parsed into dict-like objects.
+        The number of details per single dump command can vary,
+        and all association between details and dumps is lost,
+        so if you care about the association (as opposed to
+        logging everything at once for debugging purposes),
+        it is recommended to call get_details for each dump (type) separately.
+
+        :param err_msg: The message used if the PAPI command(s) execution fails.
+        :type err_msg: str
+        :returns: Details, dict objects with fields due to API without "retval".
+        :rtype: list of dict
+        """
+        return self._execute(err_msg)
 
-        if isinstance(api_reply, list):
-            reverted_reply = list()
-            for a_r in api_reply:
-                reverted_reply.append(self._revert_api_reply(a_r))
-        else:
-            reverted_reply = self._revert_api_reply(api_reply)
-        return reverted_reply
+    @staticmethod
+    def run_cli_cmd(node, cmd, log=True):
+        """Run a CLI command as cli_inband, return the "reply" field of reply.
+
+        Optionally, log the field value.
+
+        :param node: Node to run command on.
+        :param cmd: The CLI command to be run on the node.
+        :param log: If True, the response is logged.
+        :type node: dict
+        :type cmd: str
+        :type log: bool
+        :returns: CLI output.
+        :rtype: str
+        """
+        cli = 'cli_inband'
+        args = dict(cmd=cmd)
+        err_msg = "Failed to run 'cli_inband {cmd}' PAPI command on host " \
+                  "{host}".format(host=node['host'], cmd=cmd)
+        with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
+            reply = papi_exec.add(cli, **args).get_reply(err_msg)["reply"]
+        if log:
+            logger.info("{cmd}:\n{reply}".format(cmd=cmd, reply=reply))
+        return reply
 
-    def _process_json_data(self):
-        """Process received JSON data."""
+    @staticmethod
+    def dump_and_log(node, cmds):
+        """Dump and log requested information, return None.
 
-        for data in self._json_data:
-            api_name = data['api_name']
-            api_reply = data['api_reply']
-            api_reply_processed = dict(
-                api_name=api_name, api_reply=self._process_reply(api_reply))
-            self._api_reply.append(api_reply_processed)
+        :param node: DUT node.
+        :param cmds: Dump commands to be executed.
+        :type node: dict
+        :type cmds: list of str
+        """
+        with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
+            for cmd in cmds:
+                dump = papi_exec.add(cmd).get_details()
+                logger.debug("{cmd}:\n{data}".format(
+                    cmd=cmd, data=pformat(dump)))
+
+    def _execute(self, err_msg="Undefined error message"):
+        """Turn internal command list into data and execute; return replies.
+
+        This method also clears the internal command list.
+
+        IMPORTANT!
+        Do not use this method in L1 keywords. Use:
+        - get_replies()
+        - get_reply()
+        - get_sw_if_index()
+        - get_details()
+
+        :param err_msg: The message used if the PAPI command(s) execution fails.
+        :type err_msg: str
+        :returns: Papi responses parsed into a dict-like object,
+            with fields due to API (possibly including retval).
+        :rtype: list of dict
+        :raises RuntimeError: If the replies are not all correct.
+        """
+        vpp_instance = self.vpp_instance
+        local_list = self._api_command_list
+        # Clear first as execution may fail.
+        self._api_command_list = list()
+        replies = list()
+        for command in local_list:
+            api_name = command["api_name"]
+            papi_fn = getattr(vpp_instance.api, api_name)
+            try:
+                try:
+                    reply = papi_fn(**command["api_args"])
+                except IOError as err:
+                    # Ocassionally an error happens, try reconnect.
+                    logger.warn("Reconnect after error: {err!r}".format(
+                        err=err))
+                    self.vpp_instance.disconnect()
+                    # Testing showes immediate reconnect fails.
+                    time.sleep(1)
+                    self.vpp_instance.connect_sync("csit_socket")
+                    logger.trace("Reconnected.")
+                    reply = papi_fn(**command["api_args"])
+            except (AttributeError, IOError) as err:
+                raise_from(AssertionError(err_msg), err, level="INFO")
+            # *_dump commands return list of objects, convert, ordinary reply.
+            if not isinstance(reply, list):
+                reply = [reply]
+            for item in reply:
+                dict_item = dictize(item)
+                if "retval" in dict_item.keys():
+                    # *_details messages do not contain retval.
+                    retval = dict_item["retval"]
+                    if retval != 0:
+                        # TODO: What exactly to log and raise here?
+                        err = AssertionError("Retval {rv!r}".format(rv=retval))
+                        # Lowering log level, some retval!=0 calls are expected.
+                        # TODO: Expose level argument so callers can decide?
+                        raise_from(AssertionError(err_msg), err, level="DEBUG")
+                replies.append(dict_item)
+        return replies
 
-    def execute_papi(self, api_data, timeout=120):
-        """Execute PAPI command(s) on remote node and store the result.
 
-        :param api_data: List of APIs with their arguments.
-        :param timeout: Timeout in seconds.
-        :type api_data: list
-        :type timeout: int
-        :raises SSHTimeout: If PAPI command(s) execution is timed out.
-        :raises PapiInitError: If PAPI initialization failed.
-        :raises PapiJsonFileError: If no api.json file found.
-        :raises PapiCommandError: If PAPI command(s) execution failed.
-        :raises PapiCommandInputError: If invalid attribute name or invalid
-            value is used in API call.
-        :raises RuntimeError: If PAPI executor failed due to another reason.
+class PapiExecutor(object):
+    """Contains methods for executing VPP Python API commands on DUTs.
+
+    TODO: Remove .add step, make get_stats accept paths directly.
+
+    This class processes only one type of VPP PAPI methods: vpp-stats.
+
+    The recommended ways of use are (examples):
+
+    path = ['^/if', '/err/ip4-input', '/sys/node/ip4-input']
+    with PapiExecutor(node) as papi_exec:
+        stats = papi_exec.add(api_name='vpp-stats', path=path).get_stats()
+
+    print('RX interface core 0, sw_if_index 0:\n{0}'.\
+        format(stats[0]['/if/rx'][0][0]))
+
+    or
+
+    path_1 = ['^/if', ]
+    path_2 = ['^/if', '/err/ip4-input', '/sys/node/ip4-input']
+    with PapiExecutor(node) as papi_exec:
+        stats = papi_exec.add('vpp-stats', path=path_1).\
+            add('vpp-stats', path=path_2).get_stats()
+
+    print('RX interface core 0, sw_if_index 0:\n{0}'.\
+        format(stats[1]['/if/rx'][0][0]))
+
+    Note: In this case, when PapiExecutor method 'add' is used:
+    - its parameter 'csit_papi_command' is used only to keep information
+      that vpp-stats are requested. It is not further processed but it is
+      included in the PAPI history this way:
+      vpp-stats(path=['^/if', '/err/ip4-input', '/sys/node/ip4-input'])
+      Always use csit_papi_command="vpp-stats" if the VPP PAPI method
+      is "stats".
+    - the second parameter must be 'path' as it is used by PapiExecutor
+      method 'add'.
+    """
+
+    def __init__(self, node):
+        """Initialization.
+
+        :param node: Node to run command(s) on.
+        :type node: dict
         """
-        self._api_data = api_data
-        api_data_processed = self._process_api_data(api_data)
-        json_data = json.dumps(api_data_processed)
 
-        cmd = "python {fw_dir}/{papi_provider} --json_data '{json}'".format(
-            fw_dir=Constants.REMOTE_FW_DIR,
-            papi_provider=Constants.RESOURCES_PAPI_PROVIDER,
-            json=json_data)
+        # Node to run command(s) on.
+        self._node = node
+
+        # The list of PAPI commands to be executed on the node.
+        self._api_command_list = list()
+
+        self._ssh = SSH()
 
+    def __enter__(self):
         try:
-            ret_code, stdout, stderr = self._ssh.exec_command_sudo(
-                cmd=cmd, timeout=timeout)
-        except SSHTimeout:
-            logger.error('PAPI command(s) execution timeout on host {host}:'
-                         '\n{apis}'.format(host=self._node['host'],
-                                           apis=self._api_data))
-            raise
-        except (PapiInitError, PapiJsonFileError, PapiCommandError,
-                PapiCommandInputError):
-            logger.error('PAPI command(s) execution failed on host {host}'.
-                         format(host=self._node['host']))
-            raise
-        except:
-            raise RuntimeError('PAPI command(s) execution on host {host} '
-                               'failed: {apis}'.format(host=self._node['host'],
-                                                       apis=self._api_data))
+            self._ssh.connect(self._node)
+        except IOError:
+            raise RuntimeError("Cannot open SSH connection to host {host} to "
+                               "execute PAPI command(s)".
+                               format(host=self._node["host"]))
+        return self
 
-        self._ret_code = ret_code
-        self._stdout = stdout
-        self._stderr = stderr
+    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
+        self._ssh.disconnect(self._node)
+
+    def add(self, csit_papi_command="vpp-stats", history=True, **kwargs):
+        """Add next command to internal command list; return self.
+
+        The argument name 'csit_papi_command' must be unique enough as it cannot
+        be repeated in kwargs.
+
+        :param csit_papi_command: VPP API command.
+        :param history: Enable/disable adding command to PAPI command history.
+        :param kwargs: Optional key-value arguments.
+        :type csit_papi_command: str
+        :type history: bool
+        :type kwargs: dict
+        :returns: self, so that method chaining is possible.
+        :rtype: PapiExecutor
+        """
+        if history:
+            PapiHistory.add_to_papi_history(
+                self._node, csit_papi_command, **kwargs)
+        self._api_command_list.append(dict(api_name=csit_papi_command,
+                                           api_args=kwargs))
+        return self
 
-    def papi_should_have_failed(self):
-        """Read return code from last executed script and raise exception if the
-        PAPI command(s) didn't fail.
+    def get_stats(self, err_msg="Failed to get statistics.", timeout=120):
+        """Get VPP Stats from VPP Python API.
 
-        :raises RuntimeError: When no PAPI command executed.
-        :raises AssertionError: If PAPI command(s) execution passed.
+        :param err_msg: The message used if the PAPI command(s) execution fails.
+        :param timeout: Timeout in seconds.
+        :type err_msg: str
+        :type timeout: int
+        :returns: Requested VPP statistics.
+        :rtype: list of dict
         """
 
-        if self._ret_code is None:
-            raise RuntimeError("First execute the PAPI command(s)!")
-        if self._ret_code == 0:
-            raise AssertionError(
-                "PAPI command(s) execution passed, but failure was expected: "
-                "{apis}".format(apis=self._api_data))
+        paths = [cmd['api_args']['path'] for cmd in self._api_command_list]
+        self._api_command_list = list()
 
-    def papi_should_have_passed(self):
-        """Read return code from last executed script and raise exception if the
-        PAPI command(s) failed.
+        stdout = self._execute_papi(
+            paths, method='stats', err_msg=err_msg, timeout=timeout)
 
-        :raises RuntimeError: When no PAPI command executed.
-        :raises AssertionError: If PAPI command(s) execution failed.
-        """
+        return json.loads(stdout)
 
-        if self._ret_code is None:
-            raise RuntimeError("First execute the PAPI command(s)!")
-        if self._ret_code != 0:
-            raise AssertionError(
-                "PAPI command(s) execution failed, but success was expected: "
-                "{apis}".format(apis=self._api_data))
+    @staticmethod
+    def _process_api_data(api_d):
+        """Process API data for smooth converting to JSON string.
 
-    def get_papi_stdout(self):
-        """Returns value of stdout from last executed PAPI command(s)."""
+        Apply binascii.hexlify() method for string values.
 
-        return self._stdout
+        :param api_d: List of APIs with their arguments.
+        :type api_d: list
+        :returns: List of APIs with arguments pre-processed for JSON.
+        :rtype: list
+        """
 
-    def get_papi_stderr(self):
-        """Returns value of stderr from last executed PAPI command(s)."""
+        def process_value(val):
+            """Process value.
+
+            :param val: Value to be processed.
+            :type val: object
+            :returns: Processed value.
+            :rtype: dict or str or int
+            """
+            if isinstance(val, dict):
+                for val_k, val_v in val.iteritems():
+                    val[str(val_k)] = process_value(val_v)
+                return val
+            elif isinstance(val, list):
+                for idx, val_l in enumerate(val):
+                    val[idx] = process_value(val_l)
+                return val
+            else:
+                return binascii.hexlify(val) if isinstance(val, str) else val
 
-        return self._stderr
+        api_data_processed = list()
+        for api in api_d:
+            api_args_processed = dict()
+            for a_k, a_v in api["api_args"].iteritems():
+                api_args_processed[str(a_k)] = process_value(a_v)
+            api_data_processed.append(dict(api_name=api["api_name"],
+                                           api_args=api_args_processed))
+        return api_data_processed
+
+    def _execute_papi(self, api_data, method='request', err_msg="",
+                      timeout=120):
+        """Execute PAPI command(s) on remote node and store the result.
+
+        :param api_data: List of APIs with their arguments.
+        :param method: VPP Python API method. Supported methods are: 'request',
+            'dump' and 'stats'.
+        :param err_msg: The message used if the PAPI command(s) execution fails.
+        :param timeout: Timeout in seconds.
+        :type api_data: list
+        :type method: str
+        :type err_msg: str
+        :type timeout: int
+        :returns: Stdout from remote python utility, to be parsed by caller.
+        :rtype: str
+        :raises SSHTimeout: If PAPI command(s) execution has timed out.
+        :raises RuntimeError: If PAPI executor failed due to another reason.
+        :raises AssertionError: If PAPI command(s) execution has failed.
+        """
 
-    def get_papi_reply(self):
-        """Returns api reply from last executed PAPI command(s)."""
+        if not api_data:
+            raise RuntimeError("No API data provided.")
 
-        self._json_data = json.loads(self._stdout)
-        self._process_json_data()
+        json_data = json.dumps(api_data) \
+            if method in ("stats", "stats_request") \
+            else json.dumps(self._process_api_data(api_data))
 
-        return self._api_reply
+        cmd = "{fw_dir}/{papi_provider} --method {method} --data '{json}'".\
+            format(
+                fw_dir=Constants.REMOTE_FW_DIR, method=method, json=json_data,
+                papi_provider=Constants.RESOURCES_PAPI_PROVIDER)
+        try:
+            ret_code, stdout, _ = self._ssh.exec_command_sudo(
+                cmd=cmd, timeout=timeout, log_stdout_err=False)
+        # TODO: Fail on non-empty stderr?
+        except SSHTimeout:
+            logger.error("PAPI command(s) execution timeout on host {host}:"
+                         "\n{apis}".format(host=self._node["host"],
+                                           apis=api_data))
+            raise
+        except Exception as exc:
+            raise_from(RuntimeError(
+                "PAPI command(s) execution on host {host} "
+                "failed: {apis}".format(
+                    host=self._node["host"], apis=api_data)), exc)
+        if ret_code != 0:
+            raise AssertionError(err_msg)
+
+        return stdout