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第 1章　Python網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維自動化概述 1

1.1 Python網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維自動化應(yīng)對新挑戰(zhàn) 1

1.1.1 云計算時代網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的變遷 1

1.1.2 云計算時代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的挑戰(zhàn) 2

1.1.3 Python網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維自動化的興起 2

1.2 Python網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維自動化的工具體系 3

1.2.1 數(shù)據(jù)工具集 3

1.2.2 網(wǎng)絡(luò)管理工具集 4

1.2.3 開源框架與系統(tǒng) 4

1.3 Python網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維自動化實(shí)踐之路 5

1.3.1 循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)與實(shí)踐 5

1.3.2 有意識地培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識 6

1.3.3 以場景為導(dǎo)向的實(shí)踐落地 6

1.4 小結(jié) 7

第 2章　網(wǎng)絡(luò)工程師的Python基礎(chǔ) 8

2.1 開發(fā)環(huán)境搭建 8

2.1.1 Python版本選擇與安裝 8

2.1.2 PyCharm的安裝與設(shè)置 11

2.2 變量、縮進(jìn)與注釋 16

2.2.1 變量的定義與賦值 16

2.2.2 Python的縮進(jìn)控制 17

2.2.3 Python的兩種注釋方法 17

2.3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型 18

2.3.1 數(shù)字 18

2.3.2 字符串 19

2.3.3 列表 24

2.3.4 字典 26

2.3.5 布爾 28

2.3.6 元組 30

2.3.7 集合 30

2.3.8 數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換 31

2.4 判斷與循環(huán) 32

2.4.1 if判斷 32

2.4.2 for循環(huán) 33

2.4.3 while循環(huán) 35

2.5 函數(shù)及其調(diào)用 35

2.5.1 函數(shù)的定義 36

2.5.2 函數(shù)的調(diào)用 37

2.6 Python進(jìn)階知識 38

2.6.1 類與面向?qū)ο?38

2.6.2 文本文件的讀寫操作 40

2.6.3 模塊與包 42

2.6.4 pip及第三方包的安裝 43

2.7 小結(jié) 44

第3章　數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)建模語言 45

3.1 數(shù)據(jù)格式簡介 45

3.2 JSON規(guī)范及其使用 45

3.2.1 JSON的規(guī)范 46

3.2.2 json模塊與JSON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 48

3.3 YAML規(guī)范及其使用 51

3.3.1 對象 51

3.3.2 數(shù)組 52

3.3.3 純量 53

3.3.4 多文檔的YAML數(shù)據(jù) 55

3.3.5 PyYAML包與YAML數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 56

3.4 XML規(guī)范及其使用 57

3.4.1 元素、標(biāo)簽與屬性 58

3.4.2 列表數(shù)據(jù)的定義 59

3.4.3 命名空間 60

3.4.4 xmltodict包與XML數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 61



3.5 表格數(shù)據(jù)與pandas 62

3.5.1 pandas簡介與安裝 63

3.5.2 pandas從表格讀取數(shù)據(jù) 63

3.5.3 pandas寫入數(shù)據(jù)到表格 64

3.6 數(shù)據(jù)建模語言YANG 66

3.6.1 YANG模塊的結(jié)構(gòu) 66

3.6.2 YANG的基礎(chǔ)語法規(guī)范 67

3.6.3 pyang包圖形化解析YANG模型 70

3.7 小結(jié) 72

第4章　網(wǎng)絡(luò)配置的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提取 73

4.1 正則表達(dá)式的基礎(chǔ)知識 73

4.1.1 了解正則表達(dá)式 73

4.1.2 正則表達(dá)式的常用元字符 74

4.2 re模塊及其使用 75

4.2.1 search函數(shù)詳解 75

4.2.2 findall函數(shù)詳解 77

4.2.3 實(shí)戰(zhàn)1：search函數(shù)提取單條數(shù)據(jù) 78

4.2.4 實(shí)戰(zhàn)2：findall函數(shù)提取條形表數(shù)據(jù) 80

4.2.5 實(shí)戰(zhàn)3：findall與search函數(shù)結(jié)合提取塊狀表數(shù)據(jù) 82

4.3 配置解析引擎TextFSM 86

4.3.1 TextFSM簡介 86

4.3.2 值語法詳解 87

4.3.3 狀態(tài)語法詳解 88

4.3.4 規(guī)則和動作語法詳解 89

4.4 TextFSM模板實(shí)戰(zhàn)詳解 91

4.4.1 單條數(shù)據(jù)的提取 91

4.4.2 條形表數(shù)據(jù)的提取 92

4.4.3 在尾部進(jìn)行分割的塊狀表數(shù)據(jù)提取 94

4.4.4 在頭部進(jìn)行分割的塊狀表數(shù)據(jù)提取 95

4.4.5 列表類型的數(shù)據(jù)提取 97

4.4.6 缺失字段的向后填充 98

4.4.7 TextFSM模板庫ntc-templates 100

4.5 小結(jié) 102

第5章　網(wǎng)絡(luò)配置的模板化管理 103

5.1 模板引擎Jinja2簡介 103

5.1.1 模板引擎的基本原理 103

5.1.2 Jinja2簡介 104

5.2 Jinja2的基礎(chǔ)語法及其使用 105

5.2.1 Jinja2的基礎(chǔ)語法 105

5.2.2 文件系統(tǒng)管理配置模板 109

5.2.3 過濾器的定義與使用 110

5.2.4 原子模板的嵌套組合 112

5.3 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)驅(qū)動的Jinja2實(shí)戰(zhàn)詳解 115

5.3.1 利用表格承載數(shù)據(jù)并批量生成網(wǎng)絡(luò)配置文件 115

5.3.2 利用YAML文件承載數(shù)據(jù)并批量生成網(wǎng)絡(luò)配置文件 117

5.4 小結(jié) 120

第6章　Netmiko詳解與實(shí)戰(zhàn) 121

6.1 Netmiko快速上手 121

6.1.1 Netmiko簡介及其使用 121

6.1.2 Netmiko支持的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及device_type值的選擇 123

6.2 Netmiko的核心API 124

6.2.1 ConnectHandler函數(shù)詳解 125

6.2.2 send_command詳解 127

6.2.3 send_command_timing詳解 131

6.2.4 send_config_set和send_config_from_file詳解 134

6.3 基于Netmiko的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維自動化實(shí)戰(zhàn) 138

6.3.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的批量配置備份 138

6.3.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的批量信息巡檢 143

6.3.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的批量配置推送 146

6.4 小結(jié) 148

第7章　模型驅(qū)動的新網(wǎng)絡(luò)管理方式及實(shí)踐 149

7.1 新一代網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的誕生 149

7.1.1 CLI與SNMP的局限性 149

7.1.2 NETCONF、RESTCONF協(xié)議與YANG建模語言的誕生 150

7.2 NETCONF協(xié)議入門 153

7.2.1 NETCONF協(xié)議的框架 153

7.2.2 NETCONF協(xié)議的交互流程 153

7.2.3 NETCONF協(xié)議的配置數(shù)據(jù)及常見配置操作 157

7.3 基于ncclient的NETCONF配置操作 158

7.3.1 ncclient簡介 159

7.3.2 get-config操作 161

7.3.3 edit-config操作 164

7.3.4 get操作 167

7.3.5 解鎖更多的ncclient操作方法 169

7.4 RESTCONF協(xié)議入門 171

7.4.1 了解REST 171

7.4.2 Postman簡介及其安裝 173

7.4.3 RESTCONF協(xié)議的認(rèn)證與資源導(dǎo)覽 174

7.4.4 基于RESTCONF實(shí)現(xiàn)模型數(shù)據(jù)的查詢和更新 175

7.5 小結(jié) 177

第8章　網(wǎng)絡(luò)管理工具集 178

8.1 IP地址管理工具包netaddr 178

8.1.1 netaddr簡介及基本使用 178

8.1.2 網(wǎng)絡(luò)展開及包含關(guān)系計算 181

8.1.3 網(wǎng)絡(luò)的劃分與合并 182

8.2 HTTP請求工具包Requests 184

8.2.1 Requests簡介 184

8.2.2 發(fā)送GET請求 185

8.2.3 發(fā)送POST請求 186

8.2.4 發(fā)送PUT、PATCH、DELETE請求 187

8.2.5 HTTP請求的認(rèn)證及自定義認(rèn)證類 188

8.3 網(wǎng)絡(luò)抽象工具包NAPALM 190

8.3.1 NAPALM簡介 190

8.3.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)構(gòu)化配置數(shù)據(jù)的獲取 192

8.4 小結(jié) 194

第9章　網(wǎng)絡(luò)自動化框架Nornir 195

9.1 Nornir簡介 195

9.1.1 Nornir介紹及安裝 195

9.1.2 快速上手Nornir 196

9.2 Nornir runbook的編寫 198

9.2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備清單 198

9.2.2 配置文件 201

9.2.3 Nornir對象的創(chuàng)建 202

9.2.4 使用過濾器篩選網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 203

9.2.5 task函數(shù)的定義及其調(diào)用 206

9.2.6 runbook的執(zhí)行結(jié)果 210

9.3 Nornir的常用插件包 212

9.3.1 nornir_netmiko簡介及其使用 212

9.3.2 nornir_table_inventory簡介及其使用 216

9.3.3 nornir_utils簡介及其使用 219

9.4 基于Nornir的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維自動化實(shí)戰(zhàn) 220

9.4.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的批量配置備份 220

9.4.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的批量信息巡檢 222

9.4.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的批量配置推送 223

9.5 小結(jié) 225

第 10章　開源網(wǎng)管工具NetBox 226

10.1 NetBox簡介及安裝 226

10.1.1 NetBox的特點(diǎn) 226

10.1.2 基于Docker安裝NetBox 227

10.2 NetBox的核心功能 229

10.2.1 數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理 229

10.2.2 IP地址管理 235

10.3 NetBox的功能擴(kuò)展 239

10.3.1 自定義字段custom_fields 239

10.3.2 nornir_netbox插件對接NetBox系統(tǒng) 240

10.3.3 開放的RESTful API體系 242

10.4 小結(jié) 246