资深工程师讲解：《网络自动化》编写自动化脚本及自动化网络配置(自动化脚本配置网络示例)

基本脚本结构

变量

变量用于存储信息，可以在脚本的不同部分之间传递和修改这些信息。
例如，在网络自动化脚本中，变量可以用来存储设备的IP地址、登录凭证或配置参数。

# 示例：定义变量

device_ip = "192.168.1.1"

username = "admin"

password = "password123"

条件语句

条件语句允许脚本根据给定的条件执行不同的操作。
这在处理多种配置场景或根据设备状态做出决策时非常有用。

# 示例：使用条件语句

if device_status == "up":

print("设备运行正常。
")

else:

print("设备无响应，检查连接。
")

循环

循环使得脚本能够重复执行一系列操作，直到满足某个条件。
这对于批量处理多台设备的配置尤其重要。

# 示例：使用循环遍历设备列表

for device in device_list:

configure_device(device)

函数

函数是一段可重用的代码块，它可以执行特定的任务。
通过使用函数，可以使脚本结构更加清晰，代码重用更加方便。

# 示例：定义一个配置设备的函数

def configure_device(device_ip):

# 这里是配置设备的代码

pass

使用APIs

现代网络设备和管理平台通常提供RESTful APIs，允许脚本通过HTTP请求直接与设备交互。
这使得实现高级配置和监控功能变得简单。

# 示例：使用API获取设备状态

import requests

response = requests.get("http://device_ip/api/device_status")

device_status = response.json()

print(device_status)

错误处理和日志记录

在自动化脚本中，正确地处理错误和记录日志是非常重要的。
它们不仅帮助开发者识别和解决问题，也提供了脚本执行的历史记录。

# 示例：错误处理和日志记录

try:

configure_device(device_ip)

except Exception as e:

log.error(f"配置设备 {device_ip} 失败：{e}")

结合这些基本组件，网络工程师可以编写出强大且灵活的自动化脚本，从而在整个网络生命周期中实现更高效和准确的管理。
以上示例提供了一个基本的框架，帮助入门人员理解自动化脚本的构建块，鼓励通过实践学习和逐步探索来深入理解这些概念。

网络自动化通过减少手动操作，提高效率和准确性，已成为现代网络管理的一个重要方向。
下面通过具体的案例来深入解释和展示如何应用网络自动化来处理批量设备配置、配置备份与恢复、以及网络监控和报警等常见场景。

批量设备配置

场景介绍：假设一个组织需要在其网络中的所有交换机上启用一个新的VLAN。
手动登录到每台设备并更改配置不仅耗时而且容易出错。

自动化解决方案：通过编写一个自动化脚本，使用网络自动化工具（如Ansible或Python脚本结合Netmiko）来自动在所有交换机上添加新的VLAN配置。

# 示例：使用Python和Netmiko批量配置VLAN

from netmiko import ConnectHandler

device_list = [

{'device_type': 'cisco_ios', 'ip': '192.168.1.1', 'username': 'admin', 'password': 'pass'},

{'device_type': 'cisco_ios', 'ip': '192.168.1.2', 'username': 'admin', 'password': 'pass'}

]

for device in device_list:

connection = ConnectHandler(device)

config_commands = [

'vlan 100',

'name Automation_VLAN'

]

output = connection.send_config_set(config_commands)

print(output)

connection.disconnect()

配置备份和恢复

场景介绍：网络设备的配置是网络运行的基础。
定期备份这些配置，并能在出现问题时快速恢复，对于维持网络稳定运行至关重要。

自动化解决方案：使用自动化脚本定期登录到网络设备，备份当前配置到中心存储位置。
在需要时，同样的脚本可以用来将备份的配置恢复到设备上。

# 示例：使用Python和Paramiko备份配置

import paramiko

def backup_config(ip, username, password):

ssh_client = paramiko.SSHClient()

ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())

ssh_client.connect(hostname=ip, username=username, password=password)

command = "show running-config"

stdin, stdout, stderr = ssh_client.exec_command(command)

config = stdout.read()

backup_file = f"backup_{ip}.txt"

with open(backup_file, 'w') as file:

file.write(config.decode())

ssh_client.close()

device_list = [('192.168.1.1', 'admin', 'pass'), ('192.168.1.2', 'admin', 'pass')]

for ip, user, passw in device_list:

backup_config(ip, user, passw)

网络监控和报警

场景介绍：持续监控网络性能指标，如延迟和带宽使用率，并在指标超出正常范围时及时通知管理员，可以帮助快速定位和解决网络问题。

自动化解决方案：开发一个脚本使用SNMP或REST API定期收集网络设备的性能数据。
当数据显示性能指标异常时，脚本自动发送警报邮件或消息给管理员。

# 示例：使用Python和requests库监控网络性能并发送警报

import requests

import smtplib

def send_alert(message):

# 发送警报邮件的代码

pass

response = requests.get("http://network-monitor/api/performance")

data = response.json()

if data['latency'] > 100: # 假设延迟超过100ms就认为是异常

send_alert(f"延迟过高：{data['latency']}ms")

if data['bandwidth_usage'] > 80: # 假设带宽使用率超过80%就认为是异常

send_alert(f"带宽使用率过高：{data['bandwidth_usage']}%")

通过这些案例，可以看出网络自动化不仅可以简化和加速常规的网络配置任务，还能提高网络的可靠性和响应能力。
入门人员可以从这些基本的应用场景开始，逐步探索更复杂的自动化策略和技术，以提高其在网络管理和维护中的技能。