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來源：公眾號【網絡技術干貨圈】

作者：圈圈

ID：wljsghq

隨著網絡規模的擴大和設備數量的增加，手動配置和管理每臺網絡設備變得越來越不現實。因此，自動化工具和腳本變得尤為重要。Python語言以其簡潔性和強大的第三方庫支持，成為了網絡自動化領域的首選。本篇文章將詳細介紹如何使用Python批量連接華為網絡設備，實現自動化配置和管理。

環境準備

在開始編寫腳本之前，需要確保我們的工作環境具備以下條件：

安裝Python 3.x。

安裝paramiko庫，用于實現SSH連接。

安裝netmiko庫，這是一個基于paramiko的高級庫，專門用于網絡設備的自動化操作。

安裝Python和相關庫

首先，確保你已經安裝了Python 3.x。如果尚未安裝，可以從Python官方網站https://www.python.org/downloads下載并安裝。

然后，使用pip安裝paramiko和netmiko庫：

pipinstallparamiko
pipinstallnetmiko

基礎知識

在實際操作之前，我們需要了解一些基礎知識：

SSH協議：用于安全地遠程登錄到網絡設備。

華為網絡設備的基本命令：了解一些基本的配置命令有助于編寫自動化腳本。

使用Netmiko連接單個設備

首先，我們來看看如何使用netmiko連接到單個華為網絡設備并執行基本命令。

連接單個設備

fromnetmikoimportConnectHandler

#定義設備信息
device={
'device_type':'huawei',
'host':'192.168.1.1',
'username':'admin',
'password':'admin123',
'port':22,
}

#連接到設備
connection=ConnectHandler(**device)

#執行命令
output=connection.send_command('displayversion')
print(output)

#斷開連接
connection.disconnect()

在上面的代碼中，我們定義了一個包含設備信息的字典，并使用ConnectHandler類來建立連接。然后，我們使用send_command方法來發送命令并獲取輸出，最后斷開連接。

批量連接多個設備

在實際應用中，我們通常需要批量處理多個設備。接下來，我們將介紹如何使用Python腳本批量連接多個華為網絡設備。

定義設備列表

首先，我們需要定義一個設備列表，每個設備的信息以字典形式存儲：

devices=[
{
'device_type':'huawei',
'host':'192.168.1.1',
'username':'admin',
'password':'admin123',
'port':22,
},
{
'device_type':'huawei',
'host':'192.168.1.2',
'username':'admin',
'password':'admin123',
'port':22,
},
#可以繼續添加更多設備
]

批量連接和執行命令

接下來，我們編寫一個函數來批量連接這些設備并執行命令：

defbatch_execute_commands(devices,command):
results={}
fordeviceindevices:
try:
connection=ConnectHandler(**device)
output=connection.send_command(command)
results[device['host']]=output
connection.disconnect()
exceptExceptionase:
results[device['host']]=f"Connectionfailed:{e}"
returnresults

#批量執行命令
command='displayversion'
results=batch_execute_commands(devices,command)

#輸出結果
fordevice,outputinresults.items():
print(f"Device:{device}")
print(output)
print('-'*40)

在這個函數中，我們遍歷設備列表，逐個連接設備并執行指定命令。結果存儲在一個字典中，最后輸出每個設備的結果。

高級應用：并行連接設備

當設備數量較多時，逐個連接和執行命令的效率會很低。為了解決這個問題，我們可以使用并行處理來同時連接多個設備。

使用多線程并行連接

我們可以使用Python的concurrent.futures模塊來實現多線程并行連接：

importconcurrent.futures
fromnetmikoimportConnectHandler

defconnect_and_execute(device,command):
try:
connection=ConnectHandler(**device)
output=connection.send_command(command)
connection.disconnect()
returndevice['host'],output
exceptExceptionase:
returndevice['host'],f"Connectionfailed:{e}"

defbatch_execute_commands_parallel(devices,command):
results={}
withconcurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=5)asexecutor:
future_to_device={executor.submit(connect_and_execute,device,command):devicefordeviceindevices}
forfutureinconcurrent.futures.as_completed(future_to_device):
device=future_to_device[future]
try:
host,output=future.result()
results[host]=output
exceptExceptionase:
results[device['host']]=f"Executionfailed:{e}"
returnresults

#并行批量執行命令
command='displayversion'
results=batch_execute_commands_parallel(devices,command)

#輸出結果
fordevice,outputinresults.items():
print(f"Device:{device}")
print(output)
print('-'*40)

在這個示例中，我們使用ThreadPoolExecutor來創建一個線程池，并行處理多個設備的連接和命令執行。這樣可以顯著提高處理效率。

實戰案例：批量配置華為交換機

接下來，我們通過一個實際案例來演示如何批量配置多個華為交換機。假設我們需要配置一批交換機的基本網絡設置。

定義配置命令

首先，我們定義需要執行的配置命令。假設我們要配置交換機的主機名和接口IP地址：

defgenerate_config_commands(hostname,interface,ip_address):
return[
f"system-view",
f"sysname{hostname}",
f"interface{interface}",
f"ipaddress{ip_address}",
f"quit",
f"save",
f"y",
]

批量執行配置命令

然后，我們編寫一個函數來批量執行這些配置命令：

defconfigure_devices(devices,config_generator):
results={}
fordeviceindevices:
try:
connection=ConnectHandler(**device)
commands=config_generator(
hostname=f"Switch-{device['host']}",
interface="GigabitEthernet0/0/1",
ip_address=f"192.168.1.{device['host'].split('.')[-1]}/24"
)
output=connection.send_config_set(commands)
results[device['host']]=output
connection.disconnect()
exceptExceptionase:
results[device['host']]=f"Configurationfailed:{e}"
returnresults

#批量配置設備
results=configure_devices(devices,generate_config_commands)

#輸出結果
fordevice,outputinresults.items():
print(f"Device:{device}")
print(output)
print('-'*40)

在這個函數中，我們為每臺設備生成配置命令，并使用send_config_set方法批量執行這些命令。配置完成后，輸出每臺設備的結果。

處理異常情況

在實際操作中，我們需要處理各種可能的異常情況。例如，設備連接失敗、命令執行錯誤等。我們可以在腳本中加入詳細的異常處理機制，確保腳本在出現問題時能夠適當處理并記錄錯誤信息。

增強異常處理

defconfigure_devices_with_error_handling(devices,config_generator):
results={}
fordeviceindevices:
try:
connection=ConnectHandler(**device)
commands=config_generator(
hostname=f"Switch-{device['host']}",
interface="GigabitEthernet0/0/1",
ip_address=f"192.168.1.{device['host'].split('.')[-1]}/24"
)
output=connection.send_config_set(commands)
results[device['host']]=output
connection.disconnect()
exceptExceptionase:
results[device['host']]=f"Configurationfailed:{e}"
returnresults

#批量配置設備并處理異常
results=configure_devices_with_error_handling(devices,generate_config_commands)

#輸出結果
fordevice,outputinresults.items():
print(f"Device:{device}")
print(output)
print('-'*40)

在這個示例中，我們在每個設備的配置過程中加入了異常處理。如果某個設備出現問題，會捕獲異常并記錄錯誤信息，而不會影響其他設備的配置。

日志記錄

為了更好地管理和排查問題，我們可以在腳本中加入日志記錄功能。通過記錄詳細的日志信息，可以方便地了解腳本的運行情況和設備的配置狀態。

使用logging模塊記錄日志

importlogging

#配置日志記錄
logging.basicConfig(filename='network_config.log',level=logging

.INFO,format='%(asctime)s-%(levelname)s-%(message)s')

defconfigure_devices_with_logging(devices,config_generator):
results={}
fordeviceindevices:
try:
connection=ConnectHandler(**device)
commands=config_generator(
hostname=f"Switch-{device['host']}",
interface="GigabitEthernet0/0/1",
ip_address=f"192.168.1.{device['host'].split('.')[-1]}/24"
)
output=connection.send_config_set(commands)
results[device['host']]=output
logging.info(f"Successfullyconfigureddevice{device['host']}")
connection.disconnect()
exceptExceptionase:
error_message=f"Configurationfailedfordevice{device['host']}:{e}"
results[device['host']]=error_message
logging.error(error_message)
returnresults

#批量配置設備并記錄日志
results=configure_devices_with_logging(devices,generate_config_commands)

#輸出結果
fordevice,outputinresults.items():
print(f"Device:{device}")
print(output)
print('-'*40)

在這個示例中，我們使用logging模塊記錄日志信息。成功配置設備時記錄INFO級別日志，配置失敗時記錄ERROR級別日志。