随着网络规模的扩大和设备数量的增加，手动配置和管理每台网络设备变得越来越不现实。因此，自动化工具和脚本变得尤为重要。Python语言以其简洁性和强大的第三方库支持，成为了网络自动化领域的首选。本篇文章将详细介绍如何使用Python批量连接华为网络设备，实现自动化配置和管理。
环境准备在开始编写脚本之前，需要确保我们的工作环境具备以下条件：
安装Python 3.x。安装paramiko库，用于实现SSH连接。安装netmiko库，这是一个基于paramiko的高级库，专门用于网络设备的自动化操作。安装Python和相关库首先，确保你已经安装了Python 3.x。如果尚未安装，可以从Python官方网站https://www.python.org/downloads下载并安装。
然后，使用pip安装paramiko和netmiko库：
pip install paramikopip install netmiko基础知识在实际操作之前，我们需要了解一些基础知识：
SSH协议：用于安全地远程登录到网络设备。华为网络设备的基本命令：了解一些基本的配置命令有助于编写自动化脚本。使用Netmiko连接单个设备首先，我们来看看如何使用netmiko连接到单个华为网络设备并执行基本命令。
连接单个设备from netmiko import ConnectHandler# 定义设备信息device = { 'device_type': 'huawei', 'host': '192.168.1.1', 'username': 'admin', 'password': 'admin123', 'port': 22,}# 连接到设备connection = ConnectHandler(**device)# 执行命令output = connection.send_command('display version')print(output)# 断开连接connection.disconnect()在上面的代码中，我们定义了一个包含设备信息的字典，并使用ConnectHandler类来建立连接。然后，我们使用send_command方法来发送命令并获取输出，最后断开连接。
批量连接多个设备在实际应用中，我们通常需要批量处理多个设备。接下来，我们将介绍如何使用Python脚本批量连接多个华为网络设备。
定义设备列表首先，我们需要定义一个设备列表，每个设备的信息以字典形式存储：
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, }, # 可以继续添加更多设备]批量连接和执行命令接下来，我们编写一个函数来批量连接这些设备并执行命令：
def batch_execute_commands(devices, command): results = {} for device in devices: try: connection = ConnectHandler(**device) output = connection.send_command(command) results[device['host']] = output connection.disconnect() except Exception as e: results[device['host']] = f"Connection failed: {e}" return results# 批量执行命令command = 'display version'results = batch_execute_commands(devices, command)# 输出结果for device, output in results.items(): print(f"Device: {device}") print(output) print('-' * 40)在这个函数中，我们遍历设备列表，逐个连接设备并执行指定命令。结果存储在一个字典中，最后输出每个设备的结果。
高级应用：并行连接设备当设备数量较多时，逐个连接和执行命令的效率会很低。为了解决这个问题，我们可以使用并行处理来同时连接多个设备。
使用多线程并行连接我们可以使用Python的concurrent.futures模块来实现多线程并行连接：
import concurrent.futuresfrom netmiko import ConnectHandlerdef connect_and_execute(device, command): try: connection = ConnectHandler(**device) output = connection.send_command(command) connection.disconnect() return device['host'], output except Exception as e: return device['host'], f"Connection failed: {e}"def batch_execute_commands_parallel(devices, command): results = {} with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=5) as executor: future_to_device = {executor.submit(connect_and_execute, device, command): device for device in devices} for future in concurrent.futures.as_completed(future_to_device): device = future_to_device[future] try: host, output = future.result() results[host] = output except Exception as e: results[device['host']] = f"Execution failed: {e}" return results# 并行批量执行命令command = 'display version'results = batch_execute_commands_parallel(devices, command)# 输出结果for device, output in results.items(): print(f"Device: {device}") print(output) print('-' * 40)在这个示例中，我们使用ThreadPoolExecutor来创建一个线程池，并行处理多个设备的连接和命令执行。这样可以显著提高处理效率。
实战案例：批量配置华为交换机接下来，我们通过一个实际案例来演示如何批量配置多个华为交换机。假设我们需要配置一批交换机的基本网络设置。
定义配置命令首先，我们定义需要执行的配置命令。假设我们要配置交换机的主机名和接口IP地址：
def generate_config_commands(hostname, interface, ip_address): return [ f"system-view", f"sysname {hostname}", f"interface {interface}", f"ip address {ip_address}", f"quit", f"save", f"y", ]批量执行配置命令然后，我们编写一个函数来批量执行这些配置命令：
def configure_devices(devices, config_generator): results = {} for device in devices: 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() except Exception as e: results[device['host']] = f"Configuration failed: {e}" return results# 批量配置设备results = configure_devices(devices, generate_config_commands)# 输出结果for device, output in results.items(): print(f"Device: {device}") print(output) print('-' * 40)在这个函数中，我们为每台设备生成配置命令，并使用send_config_set方法批量执行这些命令。配置完成后，输出每台设备的结果。
处理异常情况在实际操作中，我们需要处理各种可能的异常情况。例如，设备连接失败、命令执行错误等。我们可以在脚本中加入详细的异常处理机制，确保脚本在出现问题时能够适当处理并记录错误信息。
增强异常处理def configure_devices_with_error_handling(devices, config_generator): results = {} for device in devices: 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() except Exception as e: results[device['host']] = f"Configuration failed: {e}" return results# 批量配置设备并处理异常results = configure_devices_with_error_handling(devices, generate_config_commands)# 输出结果for device, output in results.items(): print(f"Device: {device}") print(output) print('-' * 40)在这个示例中，我们在每个设备的配置过程中加入了异常处理。如果某个设备出现问题，会捕获异常并记录错误信息，而不会影响其他设备的配置。
日志记录为了更好地管理和排查问题，我们可以在脚本中加入日志记录功能。通过记录详细的日志信息，可以方便地了解脚本的运行情况和设备的配置状态。
使用logging模块记录日志import logging# 配置日志记录logging.basicConfig(filename='network_config.log', level=logging.INFO, format='%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')def configure_devices_with_logging(devices, config_generator): results = {} for device in devices: 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"Successfully configured device {device['host']}") connection.disconnect() except Exception as e: error_message = f"Configuration failed for device {device['host']}: {e}" results[device['host']] = error_message logging.error(error_message) return results# 批量配置设备并记录日志results = configure_devices_with_logging(devices, generate_config_commands)# 输出结果for device, output in results.items(): print(f"Device: {device}") print(output) print('-' * 40)在这个示例中，我们使用logging模块记录日志信息。成功配置设备时记录INFO级别日志，配置失败时记录ERROR级别日志。
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