网络自动化01：netmiko基础、netmiko简单demo

本系列应该是记录我在网络自动化中的学习、使用。具体更新多少期、什么频率都不太清楚。
同时本文的记录方式不会是那么的符合学习的思路，需要更加详细的内容建议阅读官方文档等。
本人学习的路径是基于九净老师的NetDevOps加油站，但本文有所简化，取舍了难度较高的深入逻辑，仅保留最常用、最直观的内容。

什么是netmiko

网络设备的配置，我们一般都是采用CLI的方式，通过Console、Telnet、SSH登录到设备，然后执行需要的命令。

一般来说网络自动化的底层逻辑分为两种：

• 让机器以机器的方式完成操作（一般用API）
• 让机器模拟人的方式完成操作

以目前的设备来说，支持API、同时有比较完善生态的网络设备不多，同时价格比较昂贵（我个人认为可以类比支持SDN的设备）。
所以选用让机器模拟人的方式完成操作这个方案是在网络自动化中比较常见的。实际上，这就是让我们的脚本通过远程登陆（SSH、Telnet）等方式登陆到设备，然后发送命令即可。

Python基于CLI模式与网络设备进行交互的工具包有很多，而netmiko与paramiko无疑是这类库中最有名的。

Netmiko和Paramiko

netmiko是工程师Kirk Byers 于2015年发布的一个用于简化众多厂商网络设备CLI连接（ssh、telnet、serial）的工具类。实际2015年的版本只支持ssh，所以它最早是为了简化ssh通用工具类paramiko的连接和操作（后续netmiko已经支持了telnet和serial），所以它的名字从中取了"miko"，又因其垂直于网络自动化领域，所以又添加了“net”，组成了netmiko的名称。

相较paramiko，netmiko有着更加简化的操作和更加针对网络设备的高阶封装。通过抽象一些底层的状态控制，消除查看配置和改变配置的在一众平台中的差异，目前支持的厂商平台覆盖了日常网络运维所需，所以更建议新手使用netmiko，让我们更聚焦在网络业务逻辑层面，这些我们也会在后续的使用中都将体会到。

安装netmiko

前置的Python安装流程不再赘述，需要的请通过别的笔记自行学习安装
我的环境是Python 3.9、Pycharm 2024.2、Windows11

# 安装netmiko
pip install netmiko

以上执行成功后，即安装完成了netmiko。

我们打开一个交互式的窗口，或者编写一个脚本，导入netmiko的对应函数没有报错，代表安装成功。

from netmiko import Netmiko

环境

我使用EVE-NG部署的Cisco与Huawei设备混合的简单网络，拓扑图如下：

所有设备直接通过Net云朵桥接到VMnet8网卡，均设置VMnet8网段中的可用地址。
所有设备均以提前配置好了ssh，用户名python，密码123。
所有设备均已ssh测试确定可以通过ssh登录。

最简单的Netmiko Demo脚本

先通过一个查看接口ip信息的脚本，为大家带入网络自动化。

# 导入库
from netmiko import ConnectHandler

# 设备信息
sw1 = {
    'device_type':'cisco_ios',
    'ip':'192.168.100.11',
    'username':'python',
    'password':'123'
}

# 使用netmiko
with ConnectHandler(**sw1) as conn:
	# 如果设备需要进入enable模式，需要输入
	# 如果默认就是enable模式，或者设备没有enable模式，不会报错
    conn.enable()
    # 发送show ip int bri 命令，并将回显保存到output中
    output = conn.send_command(command_string='show ip int bri')
    # 输出output保存的内容，即show ip int bri的回显
    print(output)

以上就是最简单的一个netmiko实现网络自动化的方式。或许会说设备太少、命令太简单，但实际上，网络自动化的逻辑就是这样的：

1. 记录所需设备信息
2. 调用netmiko的ConnectHandler方法，使用设备信息中的ip、username、password创建ssh隧道
3. 调用send_command方法发送需要发送的命令（一般是show命令） 或者调用send_config_set方法发送需要发送的命令（一般是配置命令）
4. 关闭ssh隧道（上述代码通过with方法，不必使用disconnect方法手动关闭）
5. 根据需求打印、记录、处理、收集回显信息
6. 结束脚本

在上述代码中，值得注意的一点是：netmiko为我们处理好了不同厂商的命令集区别，即通过设备信息的device_type指定驱动类，后续的进入配置模式究竟是conf t还是system-v，最终保存配置的wri mem还是save就是脚本自行处理，而无需人工思考处理。

设备信息需要以字典dict保存（什么是字典这个问题，请先掌握好python基础），其中ip或host、device_type、username、password字段是必须有，且不能打错。因为netmiko是根据这些字段创建与设备通信的ssh隧道。ip和host只需要有一个就可以，如果都有的话，默认采用ip

针对上述代码所用到的类的介绍

这里涉及到更多的python基础，个人认为如果只是用到如上代码的内容的话，其实不需要了解太多。

1. 设备信息取值

上文有提到，netmiko的ConnectHandler方法通过设备信息中的部分字段创建ssh隧道。所以设备信息变量中可以用的值是根据这个方法的参数量确定的。
而这个ConnectHandler方法，又是继承于BaseConnection类
这个类就是netmiko的所有连接类的基类（可以理解为这个netmiko连接家族的老祖宗），它的构造方法中有着众多的参数，用于去创建一个连接对象，即登录到一台设备。

# 内容太多，仅截取构造函数部分
class BaseConnection:
    """
    Defines vendor independent methods.

    Otherwise method left as a stub method.
    """

    def __init__(
        self,
        ip: str = "",
        host: str = "",
        username: str = "",
        password: Optional[str] = None,
        secret: str = "",
        port: Optional[int] = None,
        device_type: str = "",
        verbose: bool = False,
        global_delay_factor: float = 1.0,
        global_cmd_verify: Optional[bool] = None,
        use_keys: bool = False,
        key_file: Optional[str] = None,
        pkey: Optional[paramiko.PKey] = None,
        passphrase: Optional[str] = None,
        disabled_algorithms: Optional[Dict[str, Any]] = None,
        disable_sha2_fix: bool = False,
        allow_agent: bool = False,
        ssh_strict: bool = False,
        system_host_keys: bool = False,
        alt_host_keys: bool = False,
        alt_key_file: str = "",
        ssh_config_file: Optional[str] = None,
        #
        # Connect timeouts
        # ssh-connect --> TCP conn (conn_timeout) --> SSH-banner (banner_timeout)
        #       --> Auth response (auth_timeout)
        conn_timeout: int = 10,
        # Timeout to wait for authentication response
        auth_timeout: Optional[int] = None,
        banner_timeout: int = 15,  # Timeout to wait for the banner to be presented
        # Other timeouts
        blocking_timeout: int = 20,  # Read blocking timeout
        timeout: int = 100,  # TCP connect timeout | overloaded to read-loop timeout
        session_timeout: int = 60,  # Used for locking/sharing the connection
        read_timeout_override: Optional[float] = None,
        keepalive: int = 0,
        default_enter: Optional[str] = None,
        response_return: Optional[str] = None,
        serial_settings: Optional[Dict[str, Any]] = None,
        fast_cli: bool = True,
        _legacy_mode: bool = False,
        session_log: Optional[SessionLog] = None,
        session_log_record_writes: bool = False,
        session_log_file_mode: str = "write",
        allow_auto_change: bool = False,
        encoding: str = "utf-8",
        sock: Optional[socket.socket] = None,
        sock_telnet: Optional[Dict[str, Any]] = None,
        auto_connect: bool = True,
        delay_factor_compat: bool = False,
        disable_lf_normalization: bool = False,
    ) -> None:

...
......
........

以下是比较重要的部分参数的解释：

推荐使用的场景

首先，我个人认为，在使用这种方式的自动化运维时，它就已经继承了人的不确定性，所以极力不推荐使用netmiko用在下发配置的场景上。
反而，使用netmiko批量获取信息，这个场景，我认为是netmiko最有用，也是对我们来说风险最低的使用方式。

写在最后

这篇文章主要就记录了最简单netmiko demo，以及netmiko一些简介。
主要是怕自己学了就忘了，所以还是根据自己想到哪写到哪的思路记下了这篇内容。
对于netmiko，实际上如上就是最常用的操作。我个人认为，对于在收集信息场景中，继续使用python对信息进行处理这个操作才是网路自动化真正的难点。
同样的，由于网络自动化这个场景过于小众，初级网络工程师觉得没必要，开发人员又觉得代码通用性较低，基本都是根据需求进行简单的脚本开发。只有设备量级达到一个程度，网络自动化才真实有效。
目前也只是我刚出学最浅显的理解，如有未来的改变或大家的争论，本人都非常欢迎。