
本文详细介绍了如何使用python的netmiko库通过ssh连接cisco路由器并进行配置,重点阐述了netmiko自动处理特权模式和全局配置模式的机制,避免了手动输入`en`和`conf t`的错误。文章还涵盖了接口ip地址、ospf协议及acl的配置方法,并提供了完整的示例代码、配置保存与比较的最佳实践,以及常见的错误处理策略,旨在帮助网络工程师高效自动化cisco设备的管理。
1. 理解Netmiko的配置模式处理机制
在使用Netmiko库对Cisco设备进行配置时,一个常见的误区是尝试在发送配置命令前手动输入en(enable)和conf t(configure terminal)命令。Netmiko被设计为简化设备自动化,它在建立连接后会自动处理进入特权模式和全局配置模式的步骤。
当您通过ConnectHandler成功连接到Cisco IOS设备并提供secret密码时,Netmiko会自动:
进入特权模式(enable)。进入全局配置模式(configure terminal)。
因此,在您通过net_connect.send_config_set()方法发送配置命令列表时,这些命令将直接在全局配置模式下执行,无需在命令列表中包含en或conf t。如果尝试手动发送这些命令,Netmiko可能会因预期外的输出或命令冲突而导致超时错误。
错误示例 (应避免):
loopback_config = [ 'enn' # Netmiko会自动处理 'conf tn' # Netmiko会自动处理 'interface Loopback0n', 'ip address 192.168.57.101 255.255.255.0n', 'exitn']
正确的做法是直接提供配置命令,Netmiko将负责将其送达正确的配置模式。
2. 建立SSH连接与设备认证
Netmiko通过ConnectHandler类建立与网络设备的连接。为了实现安全的远程管理,通常推荐使用SSH协议。
关键参数:
device_type: 指定设备类型,对于Cisco IOS设备使用cisco_ios。如果需要Telnet连接,则使用cisco_ios_telnet。host: 目标设备的IP地址或主机名。username: 用于登录设备的用户名。password: 用于登录设备的密码。secret: 进入特权模式(enable mode)所需的密码。port: 连接端口,SSH默认为22,Telnet默认为23。Netmiko通常会根据device_type自动选择。timeout: 操作超时时间(秒),用于控制Netmiko等待设备响应的时间,防止长时间阻塞。
示例代码片段:
from netmiko import ConnectHandlerimport getpassimport logginglogging.basicConfig(level=logging.INFO)def establish_connection(host, username, password, secret, device_type='cisco_ios', port=22, timeout=60): """ 建立与Cisco设备的连接。 """ device = { 'device_type': device_type, 'host': host, 'username': username, 'password': password, 'secret': secret, 'port': port, 'timeout': timeout, } try: net_connect = ConnectHandler(**device) logging.info('Connection established successfully.') return net_connect except Exception as e: logging.error(f'Failed to establish connection: {e}') raise# 在主函数中调用# net_connect = establish_connection(host, username, password, secret)
3. 执行设备配置
Netmiko的send_config_set()方法是发送配置命令列表的首选方式。它会逐条发送命令,并等待设备响应,确保命令被正确执行。
配置示例:
3.1 配置Loopback接口
Loopback接口是逻辑接口,常用于OSPF等路由协议的Router ID或设备管理地址,其状态始终为UP。
loopback_config = [ 'interface Loopback0', 'ip address 192.168.57.101 255.255.255.0', 'no shutdown', # 确保接口开启 'exit']
3.2 配置物理接口
配置物理接口需要指定接口名称和IP地址。
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interface_config = [ 'interface GigabitEthernet0/0', 'ip address 192.168.58.101 255.255.255.0', 'no shutdown', 'exit', 'interface GigabitEthernet0/1', 'ip address 192.168.59.101 255.255.255.0', 'no shutdown', 'exit']
3.3 配置OSPF协议
OSPF(Open Shortest Path First)是一种内部网关协议,用于在大型网络中动态交换路由信息。配置OSPF通常涉及定义进程ID、Router ID(通常是Loopback接口IP)和宣告网络。
ospf_config = [ 'router ospf 1', # OSPF进程ID 'router-id 192.168.57.101', # 使用Loopback接口IP作为Router ID 'network 192.168.57.0 0.0.0.255 area 0', # 宣告Loopback网络 'network 192.168.58.0 0.0.0.255 area 0', # 宣告GigabitEthernet0/0网络 'network 192.168.59.0 0.0.0.255 area 0', # 宣告GigabitEthernet0/1网络 'exit']
3.4 配置访问控制列表 (ACL)
ACL用于过滤网络流量,提供安全控制。
acl_config = [ 'ip access-list extended MY_ACL', 'permit ip 192.168.56.130 0.0.0.0 any', # 注意:这里原始问题中的掩码是255.255.255.0,但ACL中通常使用反向掩码,0.0.0.0表示精确匹配主机。 # 如果要匹配192.168.56.130/24,则为 permit ip 192.168.56.0 0.0.0.255 any 'deny ip any any', 'exit']
整合配置并发送:将所有配置命令列表合并,然后通过send_config_set()发送。
def configure_device(net_connect): """ 发送配置命令到设备。 """ loopback_config = [ 'interface Loopback0', 'ip address 192.168.57.101 255.255.255.0', 'no shutdown', 'exit' ] interface_config = [ 'interface GigabitEthernet0/0', 'ip address 192.168.58.101 255.255.255.0', 'no shutdown', 'exit', 'interface GigabitEthernet0/1', 'ip address 192.168.59.101 255.255.255.0', 'no shutdown', 'exit' ] ospf_config = [ 'router ospf 1', 'router-id 192.168.57.101', 'network 192.168.57.0 0.0.0.255 area 0', 'network 192.168.58.0 0.0.0.255 area 0', 'network 192.168.59.0 0.0.0.255 area 0', 'exit' ] acl_config = [ 'ip access-list extended MY_ACL', 'permit ip 192.168.56.130 0.0.0.0 any', 'deny ip any any', 'exit' ] all_configs = loopback_config + interface_config + ospf_config + acl_config logging.info('Sending configuration commands...') output = net_connect.send_config_set(all_configs) print(output) logging.info('Configuration commands sent.')
4. 配置保存与比较的最佳实践
自动化配置后,验证配置是否成功并持久化非常重要。
4.1 保存运行配置
使用send_command()获取设备的当前运行配置,并将其保存到本地文件。
def save_config_to_file(config_content, filename): """ 将配置内容保存到本地文件。 """ with open(filename, 'w') as f: f.write(config_content) logging.info(f'Configuration saved to {filename}')# 在连接建立后:# running_configuration = net_connect.send_command('show running-config')# save_config_to_file(running_configuration, 'router_running_config.txt')
4.2 比较配置差异
比较当前运行配置与之前保存的基线配置(或期望配置)是验证变更的有效手段。Python的difflib库可以帮助实现这一点。
import difflibdef show_differences(config1, config2, label1='Config 1', label2='Config 2'): """ 显示两个配置字符串之间的差异。 """ difference = difflib.Differ() diff = list(difference.compare(config1.splitlines(), config2.splitlines())) has_diff = False for line in diff: if line.startswith('- ') or line.startswith('+ '): logging.warning(f'Difference found: {line}') has_diff = True if not has_diff: logging.info(f'No significant differences found between {label1} and {label2}.') return has_diff# 示例:比较运行配置与本地保存的配置# if running_configuration and local_config:# if running_configuration == local_config:# logging.info('The running configuration is the same as the local configuration.')# else:# logging.warning('The running configuration does not match the local configuration:')# show_differences(local_config, running_configuration, 'Local Config', 'Running Config')
5. 错误处理与连接管理
5.1 使用with语句进行连接管理
Netmiko的ConnectHandler支持上下文管理器(with语句)。使用with语句可以确保连接在代码块执行完毕后自动关闭,即使发生异常也能正确处理,避免了手动调用net_connect.disconnect()可能导致的资源泄露或net_connect未定义错误。
推荐用法:
try: with ConnectHandler(**device) as net_connect: logging.info('Connection established') # 在此处执行所有配置和命令操作 configure_device(net_connect) # ... 其他操作except Exception as e: logging.error(f'An error occurred: {e}')
在这种模式下,您无需显式调用net_connect.disconnect()。如果需要显式断开,且确保net_connect已定义,则应将其放在with块内部,例如在所有操作完成后,但在with块结束前。但通常情况下,with语句的自动关闭机制已经足够。
5.2 增强的错误处理
在整个自动化脚本中,应包含健壮的try-except块来捕获可能发生的网络连接问题、认证失败或命令执行错误。
6. 完整示例代码
以下是一个整合了上述所有概念的完整Python脚本,用于通过SSH连接Cisco路由器并进行配置、保存和比较。
import loggingimport getpassimport difflibfrom netmiko import ConnectHandler# 配置日志logging.basicConfig(level=logging.INFO, format='%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')def save_config_to_file(config_content, filename): """ 将配置内容保存到本地文件。 """ try: with open(filename, 'w') as config_file: config_file.write(config_content) logging.info(f'Configuration saved to {filename}') except IOError as e: logging.error(f'Failed to save configuration to {filename}: {e}')def show_differences(config1, config2, label1='Config A', label2='Config B'): """ 显示两个配置字符串之间的差异。 """ difference = difflib.Differ() diff = list(difference.compare(config1.splitlines(), config2.splitlines())) has_diff = False for line in diff: if line.startswith('- ') or line.startswith('+ '): logging.warning(f'Difference found: {line}') has_diff = True if not has_diff: logging.info(f'No significant differences found between {label1} and {label2}.') return has_diffdef configure_device(net_connect): """ 发送预定义的配置命令到设备。 """ loopback_config = [ 'interface Loopback0', 'ip address 192.168.57.101 255.255.255.0', 'no shutdown', 'exit' ] interface_config = [ 'interface GigabitEthernet0/0', 'ip address 192.168.58.101 255.255.255.0', 'no shutdown', 'exit', 'interface GigabitEthernet0/1', 'ip address 192.168.59.101 255.255.255.0', 'no shutdown', 'exit' ] ospf_config = [ 'router ospf 1', 'router-id 192.168.57.101', 'network 192.168.57.0 0.0.0.255 area 0', 'network 192.168.58.0 0.0.0.255 area 0', 'network 192.168.59.0 0.0.0.255 area 0', 'exit' ] acl_config = [ 'ip access-list extended MY_ACL', 'permit ip 192.168.56.130 0.0.0.0 any', # 精确匹配主机 'deny ip any any', 'exit' ] all_configs = loopback_config + interface_config + ospf_config + acl_config logging.info('Sending configuration commands...') try: output = net_connect.send_config_set(all_configs) print("n--- Configuration Output ---n", output) logging.info('Configuration commands sent successfully.') except Exception as e: logging.error(f'Error sending configuration commands: {e}') raise # 重新抛出异常,以便主函数捕获def main(): host = '192.168.56.101' # 请替换为您的Cisco路由器IP地址 username = input('Please enter your username: ') password = getpass.getpass('Please enter your password: ') secret = getpass.getpass('Please enter your enable secret: ') # enable密码 # 允许用户选择连接类型,但SSH更推荐 choice = input('Would you like to connect by using telnet or ssh? (ssh/telnet): ').lower() if choice == 'telnet': device_type = 'cisco_ios_telnet' port = 23 elif choice == 'ssh': device_type = 'cisco_ios' port = 22 else: logging.error('Invalid choice. Defaulting to SSH.') device_type = 'cisco_ios' port = 22 device = { 'device_type': device_type, 'host': host, 'username': username, 'password': password, 'secret': secret, 'port': port, 'timeout': 100, # 增加超时时间以应对网络延迟或复杂配置 } try: # 使用with语句确保连接自动关闭 with ConnectHandler(**device) as net_connect: logging.info('Connection established to device.') # 发送配置命令 configure_device(net_connect) # 获取并保存运行配置 logging.info('Retrieving running configuration...') running_configuration = net_connect.send_command('show running-config') if running_configuration: remote_config_file_name = f'{host}_running_config.txt' save_config_to_file(running_configuration, remote_config_file_name) logging.info(f'Running configuration saved to {remote_config_file_name}') # 尝试加载本地基线配置进行比较 local_config_file_name = 'baseline_config.txt' # 假设存在一个基线配置文件 try: with open(local_config_file_name, 'r') as local_config_file: local_config = local_config_file.read() logging.info('Comparing running configuration with local baseline...') show_differences(local_config, running_configuration, 'Local Baseline', 'Running Config') except FileNotFoundError: logging.warning(f'Local baseline configuration file ({local_config_file_name}) not found. Skipping comparison.') except Exception as e: logging.error(f'Error reading local baseline configuration: {e}') else: logging.error('Failed to retrieve running configuration from device.') except Exception as e: logging.error(f'An error occurred during device interaction: {e}') finally: logging.info('The connection process has concluded.')if __name__ == "__main__": main()
总结
通过Netmiko库自动化Cisco路由器的配置是一个强大且高效的工具。掌握其核心机制,如自动处理配置模式、正确使用send_config_set()和send_command()方法,以及利用with语句管理连接,是编写健壮自动化脚本的关键。同时,结合日志记录、错误处理、配置保存与比较等最佳实践,可以大大提高网络管理的效率和可靠性。始终确保在生产环境中运行自动化脚本前,在测试环境中进行充分的验证。
以上就是Netmiko在Cisco路由器上通过SSH进行高效配置与故障排除指南的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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