Paramiko实验——（思科）网络搭建

小白网工的python之路

【Python-自动化】paramiko模块

paramiko介绍

paramiko是基于Python实现的SSH2远程安全连接，支持认证及密钥方式。可以实现远程命令执行、文件传输、中间SSH代理等功能，相对于Pexpect，封装的层次更高，更贴近SSH协议的功能

实验6中，各个交换机记得改名，不然都是一样的默认命名，配置文件通过ftp保存在/home/python,默认为交换机名-cfg，会一次一次的覆盖，最终结果就是一个SW5的配置文件，前4个文件全被覆盖了

实验环境

我的实验环境是GNS3搭建拓扑图，用云桥接到在VMware Workstation 16运行的CentOS 7,

CentOS 7上搭建好了python3.8，

所有交换机已经预配好了SSH服务，ssh登录账号为python，密码为123

拓扑

IP规划

CentOS 7 跑python代码	192.168.10.46
vIOS-L2-1	192.168.10.111
vIOS-L2-2	192.168.10.112
vIOS-L2-3	192.168.10.113
vIOS-L2-4	192.168.10.114
vIOS-L2-5	192.168.10.115

实验一 -lab1

实验目的

用python代码实现SSH登录交换机(192.168.10.111)，为其loop0接口配置IP(1.1.1.1/32)

先确定SW1上loop0没有IP：

在CentOS 7上创建paramiko-lab1.py文件：

python代码

import paramiko
import time

ip = "192.168.10.111"
username = "python"
password = "123"

ssh_client = paramiko.SSHClient()
ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
ssh_client.connect(hostname=ip,username=username,password=password,look_for_keys=False)

print ("Sucessfully login to ", ip)

command = ssh_client.invoke_shell()

command.send("configure terminal\n")
command.send("int loop 0\n")
command.send("ip address 1.1.1.1 255.255.255.255\n")
command.send("end\n")

time.sleep(1)
output = command.recv(65535)
print (output.decode('ascii'))

ssh_client.close()

重点代码解析：
先假定读这篇文章的朋友都有一定的基础，故简单的代码就不赘述了
ssh_client = paramiko.SSHClient()
ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
ssh_client.connect(hostname=ip,username=username,password=password,look_for_keys=False)
上面三条语句我称之为paramiko的ssh三件套，也就是说，使用paramiko模块进行ssh登陆网元都会要使用的命令
command.send()，这里面填的就是我们要执行的命令了
output = command.recv(65535)，python截屏本次运行的输出记录，将其赋值给output这个变量
print (output.decode('ascii'))，将output打印出来
ssh_client.close()，退出SSH

执行代码

实验结果

验证结果

实验成功

由此，我们实验1成功！

实验二 -lab2

实验目的

实现交互式的SSH用户名和密码输入
配合for loop同时给5台交换机配置VLAN 111至VLAN 115

实验准备

执行我们的代码前，先确定我们的5台交换机没有相应的vlan配置：

SW1配置

SW2配置

SW3配置

SW4配置

SW5配置

在CentOS 7上创建paramiko-lab2.py文件：

python代码

import paramiko
import time
import getpass

username = input("Username: ")
password = getpass.getpass("Password: ")

for i in range(111,116):
    ip = '192.168.10.' + str(i)

    ssh_client = paramiko.SSHClient()
    ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
    ssh_client.connect(hostname=ip,username=username,password=password,look_for_keys=False)
    command = ssh_client.invoke_shell()

    print('=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=')
    print('已经成功登陆交换机 Layer3Switch-' + str(i-10) + ' ' + ip)

    command.send("configure terminal\n")
    for n in range(111, 116):
        print("Creating VLAN " + str(n))
        command.send("vlan " + str(n) + "\n")
        command.send("name Python_VLAN " + str(n) + "\n")
        time.sleep(0.5)

    command.send("end\n")
    command.send("wr mem\n")
    time.sleep(2)
    output = command.recv(65535)
    print(output.decode('ascii'))

ssh_client.close()

重点代码解析：
先假定读这篇文章的朋友都有一定的基础，故简单的代码就不赘述了
import getpass，用来提示用户输入密码；getpass输入密码时，则是不可见的，安全性很高
因为SW1-SW5五个交换机的ip是连续的，192.168.10.111 - 115，我们配合for i in range(111,116)做一个简单的循环，配合ip = "192.168.10." + str(i)来批量登录交换机S1至S5
注意：这里的i是整数，整数不能和字符串相“+”，所以要用str(i)先将i转化成字符串
for n in range (111,116): 我们创建VLAN 111 至 VLAN 116，VLAN id是连续的，所以这里又可以配合一个简单的for loop达到循环配置VLAN111-116

执行代码

在这里这截取登陆SW1的部分，可以看出，交互式填写用户名和密码，密码不可见，提高安全性！

SW1部分

验证结果

其他4台交换机，大家可以自己show一下，得出结果。

由此，我们实验2成功！

实验三 -lab3

实验目的

在生产环境中，当交换机的管理ip在不同的网段，我们便不能简单的循环，我们要额外写一个文本文件，把我们需要登录的交换机ip全部写进去，然后用for loop配合open()函数来批量登录所有交换机。
登陆后，开启ospf.

实验准备

假设SW2的IP为192.168.10.22，SW5的IP为192.168.10.55，在交换机上把IP修改
创建一个名为ip_list_lab3.txt的文件，把S1,S2,S3,S4,S5交换机的管理IP地址放进去

SW2修改IP

SW5修改IP

ip_list_lab3.txt

在CentOS 7上创建paramiko-lab3.py文件：

python代码

import paramiko
import time
import getpass

username = input('Username: ')
password = getpass.getpass('password: ')

f = open("ip_list_lab3.txt","r")
for line in f.readlines():
    ip = line.strip()
    ssh_client = paramiko.SSHClient()
    ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
    ssh_client.connect(hostname=ip,username=username,password=password,look_for_keys=False)
    print ("Successfully connect to ", ip)
    remote_connection = ssh_client.invoke_shell()
    remote_connection.send("conf t\n")
    remote_connection.send("router ospf 1\n")
    remote_connection.send("end\n")
    # remote_connection.send("wr mem\n")
    time.sleep(1)
    output = remote_connection.recv(65535)
    print (output)

f.close()
ssh_client.close()

重点代码解析：
先假定读这篇文章的朋友都有一定的基础，故简单的代码就不赘述了
用open("ip_list_lab3.txt", "r")来打开我们实验前创建好了的ip_list_lab3.txt这个保存所有交换机管理地址的文档，后面的"r"表示只读，可写可不写，因为默认就是它。
for line in f.readlines(): readlines()方法返回的是一个列表，正好可以用for loop读取ip_list.txt文档里的每一行内容，每一行都是交换机的管理IP地址。
ip = line.strip()，用strip()去掉多于的空格然后把结果assign给ip这个变量。
f.close(), 关闭文件

执行代码

验证结果

接下来在交换机上查看：

SW1

SW2

SW3

SW4

SW5

由此，我们实验3成功！

实验四 -lab4

实验背景

在有成千上万台网络设备需要管理的生产环境中，在python脚本中利用command.send()提交配置命令，这种方法显得很笨拙，缺乏灵活性，故怎么解决呢？
比如：思科的3750和3850交换机，前者跑的是IOS，后者跑的是IOS-XE，你要分别给它们批量修改配置，因为两者的命令格式差异巨大，你必须反复修改command.send()这个部分的代码，一旦遇到大规模的配置，那这种方法的效率会很低下。
解决这个问题的思路是分别创建两个文本文件，一个用来存3750命令集·，另一个用来存3850命令集，然后在Python脚本里通过for循环加open()来读取两个文件里的内容，以达到分别给所有3750和3850交换机做配置的目的，这样做的好处是无须修改command.send()这个部分的代码，因为所有的命令行已经在文本文件里预先设置好了。
假设你现在手边有3台的3750交换机以及2台3850交换机，它们的hostname和管理ip地址如下：

3750_1: 192.168.10.111	3850_1: 172.16.10.114
3750_2: 192.168.10.112	3850_2: 172.16.10.115
3750_3: 192.168.10.113

实验目的

你需要同时修改所有3750和3850的配置，
增加3750交换机vlan1的端口描述，-->python_to_3750
增加3850交换机的g0/0口的端口描述，-->python_to_3850

实验准备

首先创建两个名为command_3750.txt和ip_3750.txt的文本文件，分别用来保存我们将要配置3750的命令，以及所有3750交换机的IP地址

再创建两个名为command_3850.txt和ip_3850.txt的文本文件，分别用来保存我们将要配置3850的命令，以及所有3850交换机的IP地址

在CentOS 7上创建paramiko-lab4.py文件：

python代码

import paramiko
import time
import getpass
import sys

username = input('Username: ')
password = getpass.getpass('password: ')
ip_file = sys.argv[1]
cmd_file = sys.argv[2]

iplist = open(ip_file, 'r')
for line in iplist.readlines():
    ip = line.strip()
    ssh_client = paramiko.SSHClient()
    ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
    ssh_client.connect(hostname=ip,username=username,password=password, look_for_keys=False)
    print ("You have successfully connect to ", ip)
    command = ssh_client.invoke_shell()
    cmdlist = open(cmd_file, 'r')
    cmdlist.seek(0)
    for line in cmdlist.readlines():
        command.send(line + "\n")
        time.sleep(1)
    cmdlist.close()
    output = command.recv(65535).decode('ascii')
    print(output)

iplist.close()
ssh_client.close()

重点代码解析：
先假定读这篇文章的朋友都有一定的基础，故简单的代码就不赘述了
因为要用到sys.argv，所以这里import了sys模块
「argv」是「argument variable」参数变量的简写形式，这个变量返回的是一个列表，argv[0] 一般是被调用的脚本的文件名或全路径，从argv[1]开始就是传入的数据了
配合sys.argv，我们可以很灵活地选用我们脚本需要调用的文本文件，而无需反反复复地修改脚本代码

执行代码

3750

3850

验证结果

至此，我们的实验4成功！

实验五 -lab5

实验背景

大型企业网络设备规模庞大，数量可达成千上万的级别，实际运维中常会发生个别网元因设备故障、链路断开、防火墙策略拦劫、用户名密码配置不对等造成 SSH 连接失败的情况，即网元脱管。前面的几个实验，我们均没有考虑到这个场景，都是假设要操作的设备都是正常可控的。童鞋们不烦试一下，之前的实验拓扑中，任一删掉一条链路，或者关掉一台交换机，或者改个登录密码，都会发现 python 脚本会卡主后报错，脚本停止不在执行。本实验我们用 Python 中的 try, except 异常处理语句，来解决这个问题

实验目的

将交换机S3的密码从123改为456，将S4的g0/0端口断掉
创建一个带有try,except异常处理语句的python脚本来批量在交换机S1-S5上执行show clock命令，让python脚本在S3,S4分别因为用户名密码不匹配，以及连通性出现故障的情况下，依然可以不受干扰，接着配置S5

实验准备

1.首先将S3的密码从123改为456

2.再将S4的端口g0/0断掉

3.在CentOS 7上创建一个名为cmd-lab5.txt的文本文件，写入我们要在S1-S5上执行的命令：show clock

继续创建ip_list_lab5.txt，写了5台交换机的ip地址

4.在CentOS 7上创建paramiko-lab5.py文件：

python代码

import paramiko
import time
import getpass
import sys
import socket

username = input('Username: ')
password = getpass.getpass('password: ')
ip_file = sys.argv[1]
cmd_file = sys.argv[2]
 
switch_with_authentication_issue = []
switch_not_reachable = []
 
iplist = open(ip_file, 'r')
for line in iplist.readlines():
    try:
        ip = line.strip()
        ssh_client = paramiko.SSHClient()
        ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
        ssh_client.connect(hostname=ip,username=username,password=password,look_for_keys=False)
        print ("已经成功登陆交换机", ip)
        command = ssh_client.invoke_shell()
        cmdlist = open(cmd_file, 'r')
        cmdlist.seek(0)
        for line in cmdlist.readlines():
            command.send(line + "\n")
        time.sleep(2)
        cmdlist.close()
        output = command.recv(65535).decode('ascii')
        print (output)
    except paramiko.ssh_exception.AuthenticationException:
        print (ip + "用户验证失败！")
        switch_with_authentication_issue.append(ip)
    except socket.error:
        print (ip +  "目标不可达！")
        switch_not_reachable.append(ip)
 
iplist.close()
ssh_client.close
 
print ('\n下列交换机用户验证失败：')
for i in switch_with_authentication_issue:
    print (i)
 
print ('\n下列交换机不可达：')
for i in switch_not_reachable:
    print (i)

重点代码解析：
先假定读这篇文章的朋友都有一定的基础，故简单的代码就不赘述了
为了使用try-except来应对网络设备不可达引起的socket.error，这里我们必须import socket。
创建两个空列表，取名为switch_with_authentication_issue和switch_not_reachable，分别在脚本最后配合for循环来统计有哪些设备是因为认证问题无法登录，有哪些是因为设备本身不可达而无法登录。
在for循环下使用try-except, 用excpet paramiko.ssh_exception.AuthenticationException:来应对用户名／密码不匹配时返回的错误代码，将出现该错误的交换机的管理IP地址用.append(ip)方法放入switch_with_authentication_issue这个列表中，同理用except socket.error:来应对交换机不可达时返回的错误代码，将出现该错误的交换机的管理IP地址用append(ip)方法放入switch_not_reachable这个列表中。

执行代码

验证结果

本应出现的paramiko.ssh_exception.AuthenticationException 错误已经被用户验证失败 192.168.10.113取代，并且python脚本并未就此停止运行，而是继续尝试登录下一个交换机S4，也就是192.168.10.114。
本应出现的paramiko.ssh_exception.AuthenticationException:Authentication failed错误已经被192.168.10.114不可达取代，并且python脚本并未就此停止运行，而是继续尝试登录下一个交换机S5，也就是192.168.10.115。
在脚本的最后标注出了有哪些交换机出现了用户认证失败的情况，有哪些交换机出现了不可达的情况

至此，我们的实验5成功！

实验六 -lab6

实验背景

将网络设备的配置做备份是网络运维中必不可少的一项工作，根据公司的规模和要求的不同，管理层可能会要求对网络设备的配置做月备、周备甚至日备。传统的备份思科交换机配置的办法是手动 SSH 远程登录设备，然后输入命令 term len 0 和 show run，将回显内容手动复制/粘贴到一个 TXT 或者 Word 文本文件中，效率十分低下，在有成百上千台备需要备份的网络中尤为明显

实验目的

在 CentOS 7 主机上开启 FTP Server 服务，创建 Python 脚本，将 SW1～SW5 的 running configuration 备份保存到 FTP 服务器上

实验准备

我们日常给网络设备做配置备份，通常是在网络设备处开启FTP服务，把它当做FTP服务器，我们的电脑登陆服务器进行get获取备份，少量设备还好说，但设备一多，便显得有些繁琐

现在，我们反其道而行之，在本地电脑开启FTP服务，充当FTP服务器，使用python脚本循环各个网元登陆我们的电脑，进行put上传配置文件的操作，这样不就显得简单多了么？

1.先在CentOS 7主机中输入下面的命令，下载 vsftpd 服务：

yum install vsftpd -y

2.安装完成后，启动服务：

systemctl start vsftpd 
systemctl enable vsftpd

3.验证服务是否被启动：

systemctl status vsftpd

4.（重要）输入下列命令关闭 CentOS 7的防火墙：

systemctl stop firewalld 
systemctl status firewalld

在 CentOS 7上输入下列命令，分别创建新的用户名 python 并根据提示设置密码python，这个用户名 python 将稍后作为 FTP 用户使用名，而交换机的 running configuration也将被保存在/home/python 文件夹下，如下所示

useradd –create-home python 
passwd python

在CentOS 7上创建paramiko-lab6.py文件：

python代码

import paramiko 
import time 
import getpass 
 
username = input('Username: ') 
password = getpass.getpass('password: ') 
 
f = open("ip_list_lab6.txt") 
 
for line in f.readlines(): 
    ip_address = line.strip() 
    ssh_client = paramiko.SSHClient() 
    ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy()) 
    ssh_client.connect(hostname=ip_address,username=username,password=password) 
    print ("Successfully connect to ", ip_address) 
    command = ssh_client.invoke_shell() 
    command.send("configure terminal\n") 
    command.send("ip ftp username python\n") 
    command.send("ip ftp password python\n") 
    command.send("file prompt quiet\n") 
    command.send("end\n") 
    command.send("copy running-config ftp://192.168.10.46\n") 
    time.sleep(5) 
    output = command.recv(65535) 
    print (output.decode('ascii')) 
 
f.close() 
ssh_client.close ()