自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置命令

■ 廣東 吳丹

筆者在前一篇文章《自動(dòng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資料文檔》（見本刊2018年第1期）專注于從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置或者命令執(zhí)行結(jié)果中提取數(shù)據(jù)，用以構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資料的腳本技術(shù)，其中涉及了正則表達(dá)式、TextFSM庫、寫入CSV/Excel文件等內(nèi)容。通過這些技術(shù)可以自行編寫提取數(shù)據(jù)的模板，靈活獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

然而這種從配置文件到網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資料文檔的技術(shù)只是單向的技術(shù)，也就是數(shù)據(jù)是單向地從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置文件流向網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資料文檔。在網(wǎng)絡(luò)管理員日常工作中，更經(jīng)常要做的工作是修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置，以前的配置工作都是網(wǎng)絡(luò)管理員手工進(jìn)行，手工配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作方式有些不足，比如配置工作完全依賴于網(wǎng)絡(luò)管理員，經(jīng)驗(yàn)難以推廣，而且都是重復(fù)性工作，輸入命令可能有誤或有缺失等，現(xiàn)在希望通過腳本來解決配置問題。

使用腳本來自動(dòng)生成配置文檔有以下好處：

1.把有經(jīng)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)管理員的經(jīng)驗(yàn)以腳本形式積累下來，自動(dòng)形成網(wǎng)絡(luò)知識(shí)庫。

2.把網(wǎng)絡(luò)配置修改的驗(yàn)證工作提前到真正實(shí)施前，并通過對比以前的設(shè)計(jì)方案，減少可能遇到的問題。

3.減少實(shí)施過程中因輸入而產(chǎn)生的錯(cuò)誤。

4.通過腳本可以實(shí)現(xiàn)配置的全過程跟蹤，有利于事故后的審計(jì)。

5.可以把網(wǎng)絡(luò)配置和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)起來。

6.加快網(wǎng)絡(luò)方案文檔的制作。

以上六點(diǎn)益處，筆者是深有體會(huì)的，據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，使用該文中的腳本和網(wǎng)絡(luò)升級(jí)方案的框架，結(jié)合一個(gè)稍微完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，能在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)完成大約30-50臺(tái)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級(jí)方案，并出具每一臺(tái)設(shè)備的具體修改配置文檔，在沒有使用這個(gè)腳本前，這項(xiàng)工作大約需要8-20小時(shí)。由此可見，腳本工具是能在一定程度上提高工作效率的。以下將詳細(xì)介紹自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置命令腳本的思路。

本文要介紹的內(nèi)容是自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置命令，結(jié)合前面介紹的內(nèi)容，需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)管理員在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資料文本中直接修改Excel或者CSV文本對應(yīng)的內(nèi)容，然后通過腳本結(jié)合Excel/CSV的數(shù)據(jù)內(nèi)容自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)配置。從數(shù)據(jù)流向看，這種方式實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)是從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資料文檔流向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置文件，把前一篇文章和本文結(jié)合起來，即可實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)”在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置文件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資料文檔中的雙向流動(dòng)，從而提升網(wǎng)絡(luò)管理員的工作效率。

從前面需求和分析看，這是一個(gè)由數(shù)據(jù)生成不同文本的項(xiàng)目，類似于數(shù)據(jù)庫和HTML文件的關(guān)系。因此借鑒網(wǎng)頁技術(shù)中的MVC模型和解決方案，很容易推導(dǎo)出自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)配置文檔的解決方案。

在本文中，把本次需要變更的設(shè)備參數(shù)和現(xiàn)行的設(shè)備參數(shù)間差異當(dāng)作“數(shù)據(jù)”，把模板類中的控制語句當(dāng)作MVC模型中的“Controller”，把生成的變更配置文件當(dāng)作視圖“View”，那么通過應(yīng)用MVC的工作原理就可以通過把“數(shù)據(jù)”輸入“Controller”中，最后產(chǎn)生變更方案。以下將使用Jinja2模板技術(shù)來實(shí)現(xiàn)以上功能。

Jinja2是一個(gè)流行的Python模板引擎技術(shù)，它具有如下特點(diǎn)：強(qiáng)大的HTML轉(zhuǎn)義語句；模板繼承技術(shù)；可配置的靈活語法。

基于以上特點(diǎn)，本文將結(jié)合Jinja2模板技術(shù)設(shè)計(jì)自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置變更項(xiàng)目的流程:

1.制作Jinja2模板，模板盡可能小，以便后面可以根據(jù)需要組合成較大的模塊。

2.制作設(shè)備參數(shù)變更的數(shù)據(jù)。

3.用Jinja2引擎讀取模塊文件，然后把參數(shù)變更數(shù)據(jù)傳遞給模板，最后模板引擎將數(shù)據(jù)渲染成配置文件。

根據(jù)給定的模板文件生成單個(gè)設(shè)備的配置文件，

可以是整個(gè)配置文件的片段，

然后多個(gè)片段可以組合成完整的配置文件。

初始化IOSDeviceText的參數(shù)

IOSDeviceText類是一個(gè)基礎(chǔ)類，它主要是通過jinja2的模板把Data中的數(shù)據(jù)生成網(wǎng)絡(luò)配置命令的片段，并把結(jié)果保存在ResultText屬性中。

組裝函數(shù)，把模板文件和數(shù)據(jù)結(jié)合起來。

tplFileName：模板文件名，字符串

deviceHostName ：設(shè)備名稱，為哪個(gè)設(shè)備生成配置文件，字符串

data：傳遞給模板文件的數(shù)據(jù)，list()類型

遍歷組裝好的target生成配置文件，并保存到文件中，文件名為設(shè)備名稱

# 根據(jù)設(shè)備名稱，為每個(gè)設(shè)備初始化保存配置文件的results[tn]

TargetText是一個(gè)核心類，它主要是把每臺(tái)設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)傳給基礎(chǔ)類 IOSDeviceText，由IOS DeviceText生成配置命令片段，然后由MakeIt方案進(jìn)行片段組裝，把組裝后的配置文檔保存在文件中，文件名是機(jī)器的hostname，因此需要保持每臺(tái)設(shè)備的hostname是存在并唯一的，如果沒有設(shè)備hostname，也必須為它分配一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)符，建議由網(wǎng)絡(luò)管理員分配統(tǒng)一、有意義的hostname。

有了以上基礎(chǔ)類，只需要提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)和制定模板，就可以生成配置文件。以下給出一個(gè)例子：

通過上面的例子可以看到，調(diào)用數(shù)據(jù)和模板并生成對應(yīng)的文件并不困難，在jinja_result_text目錄下已經(jīng)生成 gm、sd、nh、zz 這些文件，而這些文件保存的就是各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置或者升級(jí)命令。

在本文和前一篇文章《自動(dòng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資料文檔》的基礎(chǔ)上，既可以實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)配置文件上提取數(shù)據(jù)，把半結(jié)構(gòu)化的文檔轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，也可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)生成網(wǎng)絡(luò)配置命令，從而能極大地提供網(wǎng)絡(luò)管理員的工作效率。