網絡管理：網絡設備的批量化操作-創新互聯
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在深入進行網絡工作一段時間后，開始著手解決AAA、NTP、SYSLOG基礎服務（簡稱：基礎服務）的可用性和線上設備相關配置的正確性問題。
前期，一邊優化、重構基礎服務，一邊修正線上配置。但這個項目是個系統工程，無法在短期內完成，因此即要保持戰果讓已修正的配置不再出錯，還希望新增加的設備可以直接進行正確配置。另外，如何保證其他工程師也正確配置設備，也是需要解決的問題，畢竟工作最終是需要多個團隊共同協作的。
因此，自動檢查線上所有重要交換機和路由器的網管服務、Spanning-Tree、VTP Mode等重要配置是否正確，成了必須優先解決的問題。
最直接的方法就是直接檢查相應配置，這符合網絡管理人員的思維和操作習慣。因此，決定優先解決多臺設備的批量執行命令需求。
本人一直對程序設計有這樣的觀點，不能解決問題的程序不是好程序，因此程序首先要實現功能，其次才是程序的效能。只有在規模、需求達到相當程度后才有必要對效率、性能追求極致。對非專業開發人員來說更是要注意精力、時間的分配，20％的投入獲得80％的回報其投入產出比是相當可觀的，再多花80％的精力去提升最多20％的性能是必須慎重對待的。因此，決定采用模擬人機交互方式實現網絡設備的批量化操作。
程序實現基本邏輯是：
1）自動登錄交換機、路由器批量執行命令，將結果輸出。
2）對輸出結果進行二次處理，實現不同目標。
這樣，基本可以解決大部分網絡管理需要，其主要優點是簡單，會操作交換機/路由器的人就可以使用。但是，此方法大的問題是效率，因為本質上只是由程序模仿手工操作，需要考慮cli可以接受的操作頻率等問題。曾考慮過SNMP、TCL-Script、NET-CONF等方法，但考慮到自己的能力及精力分配、跨廠商平臺兼容性問題最終放棄。
網上可以查到的模擬人工命令交互操作的方法有2個：perl、expect
首先考慮的是perl，因為有perl編程基礎，有其他同事寫好的相似功能腳本，但最終放棄。因為perl的switch模塊不支持Cisco的Nexus平臺內容輸出，其解決方法非常復雜，要修改switch模塊的源代碼，這樣會產生自己的分支，管理維護成本太高，不利于程序的持續開發和推廣 。
最后，選擇expect，其原理是執行命令，根據不同輸出反饋采取不同操作，重復這個過程。
關于expect的學習使用，不在本文的關注范圍。
以下最新版本的代碼：
#!/usr/local/bin/expect
#
# Statement: sw-telnet.exp <ip> <cmd-prefix> <uid> <pwd>
#
# <ip> ip for telnet
# <cmd-prefix> For example, sw-backup is cmd-prefix of sw-backup.cmd.h4c and
# sw-backup.cmd.cisco
# <uid> uid for telnet
# <pwd> pwd for telnet
#
#
# Depends: <cmd-prefix>.cmd.h4c
# <cmd-prefix>.cmd.cisco
#
#
# Last modified: 2012/05/24
#
#
set path_cmd "/aaa/bin"
set cmd_telnet "telnet"
set timeout_default 10
set timeout $timeout_default
set vendor "cisco"
# Arg 1
set ip [lindex $argv 0]
if { $ip == "" } {
puts ""
puts "Statement: command <ip> <cmd-prefix> <uid> <pwd>"
puts " ^^"
puts " <ip> ip for telnet"
puts " <cmd-prefix> For example, sw-backup is cmd-prefix of sw-backup.cmd.h4c and"
puts " sw-backup.cmd.cisco"
puts " <uid> uid for telnet"
puts " <pwd> pwd for telnet"
puts ""
exit 1
}
# Arg 2
set cmd_prefix [lindex $argv 1]
if { $cmd_prefix == "" } {
puts ""
puts "Statement: command <ip> <cmd-prefix> <uid> <pwd>"
puts " ^^^^^^^^^^"
puts " <ip> ip for telnet"
puts " <cmd-prefix> For example, sw-backup is cmd-prefix of sw-backup.cmd.h4c and"
puts " sw-backup.cmd.cisco"
puts " <uid> uid for telnet"
puts " <pwd> pwd for telnet"
puts ""
exit 1
}
# Arg 3
set uid [lindex $argv 2]
if { $uid == "" } {
#set uid "backup"
puts ""
puts "Statement: command <ip> <cmd-prefix> <uid> <pwd>"
puts " ^^^"
puts " <ip> ip for telnet"
puts " <cmd-prefix> For example, sw-backup is cmd-prefix of sw-backup.cmd.h4c and"
puts " sw-backup.cmd.cisco"
puts " <uid> uid for telnet"
puts " <pwd> pwd for telnet"
puts ""
exit 1
}
# Arg 4
set pwd [lindex $argv 3]
if { $pwd == "" } {
#set pwd "M2dpSF6rSU"
puts ""
puts "Statement: command <ip> <cmd-prefix> <uid> <pwd>"
puts " ^^^"
puts " <ip> ip for telnet"
puts " <cmd-prefix> For example, sw-backup is cmd-prefix of sw-backup.cmd.h4c and"
puts " sw-backup.cmd.cisco"
puts " <uid> uid for telnet"
puts " <pwd> pwd for telnet"
puts ""
exit 1
}
#___ start telnet ___
spawn $cmd_telnet "$ip"
sleep 1
expect "H3C" { set vendor "h4c" }
expect -re "Username:|Login:|login:" {
send "$uid\r"
sleep 1
}
expect "Password:" {
send "$pwd\r"
sleep 1
}
#_____ login failed _____
expect {
"Access denied" { exit }
"Connection refused" { exit }
"Login failed" { exit }
"Login incorrect" { exit }
"Login invalid" { exit }
"Password incorrect." { exit }
"timeout expired!" { exit }
}
#_____ Command sets selection by vendor (cisco, h4c) _____
switch -- $vendor cisco { # vendor: cisco
set timeout_cisco 60
set timeout $timeout_cisco
#___ get commands __
set file [ open "$path_cmd/$cmd_prefix.cmd.$vendor" "r" ]
set cmd_count 0
while 1 {
if { [gets $file line] == -1 } break
incr cmd_count
set cmd_list($cmd_count) $line
}
close $file
expect -re ".*# *$"
send "term len 0\r\n\n\n"
set i 1
while { $i <= $cmd_count } {
expect -re ".*# *$"
send "$cmd_list($i)\r\n\n\n"
incr i
sleep 1
}
expect -re ".*# *$"
send "exit\r"
} h4c { # vendor: h4c
set timeout_h4c 10
set timeout $timeout_h4c
#___ get commands __
set file [ open "$path_cmd/$cmd_prefix.cmd.$vendor" "r" ]
set cmd_count 0
while 1 {
if { [gets $file line] == -1 } break
incr cmd_count
set cmd_list($cmd_count) $line
}
close $file
set i 1
while { $i <= $cmd_count } {
expect -re "<.*>$"
send "$cmd_list($i)\r\r\r\r"
expect -re "\- More \-+$" {
set timeout 3
set more "yes"
while {$more == "yes"} {
#puts "___ more ___\r"
send " "
expect -re "<.*>$" {
#puts "___ there's no more ___"
set more "no"
}
}
set timeout $timeout_h4c
}
incr i
sleep 1
}
expect -re "<.*>$"
send "quit\r"
} default { # vendor: unkown
puts "\nError: Unkown Vendor!\n"
exit
}
expect eof
puts "\nVendor: $vendor"
puts "Command list:"
set i 1
while { $i <= $cmd_count } {
puts "$i) $cmd_list($i)"
incr i
}
puts ""
exit＊注：腳本目前只支持Cisco和H3C兩個主流平臺。
＊注：注意設置程序運行路徑變量 path_cmd 。
舉例，假設需要對設備1.2.3.4做以下操作：
1）備份running-config
2）查看cpu狀態
首先，需要建立4個文件，腳本會自動判斷Cisco或H3C設備類型執行相應命令集：
1）backup.cmd.cisco
dir show ver show inv show run
2）backup.cmd.h4c
dir disp verion disp device manuinfo disp curr
3）version.cmd.cisco
show process cpu sort | exclude 0.00% show process cpu history
4）version.cmd.h4c
display cpu-usage
其次，寫crontab：
0 3 * * * /aaa/bin/sw-telnet.exp 1.2.3.4 backup test_uid test_pwd > /bak/1.2.3.4_show-run_$(date +"%Y%m%d")
*/10 * * * * /aaa/bin/sw-telnet.exp 1.2.3.4 version test_uid test_pwd >> /bak/1.2.3.4_show-ver_$(date +"%Y%m%d")
OK，這樣就實現了對1.2.3.4的自動抓取running-config和記錄cpu狀態。
在此代碼基礎上，完成了以下工作：
對全網重要設備抓取running-config，并實現關鍵配置檢查報警
對某產品相關服務器接入交換機端口進行流量監控、報警（公司監控不能查看port-channel屬性）
對某IDC核心交換機的mac地址表監控，增減幅度超過5%報警
自動批量執行命令腳本是核心代碼，可以通過其它程序調用實現更復雜的功能，例如對多個IP批量操作，具體實現本文不再贅述。
希望本文能夠對有需要的朋友有所幫助，程序代碼可以任意使用。
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