网络编程与自动化
目录
- 📘 网络编程与自动化
- ✅ 一、网络自动化背景与意义
- 📌 1.1 传统网络运维困境
- 📌 1.2 网络自动化优势
- ✅ 二、编程语言概述与Python介绍
- 📌 2.1 编程语言分类
- 📌 2.2 计算技术栈与程序执行过程
- 📌 2.3 Python语言特点
- 📌 2.4 Python基本运行方式
- 📌 2.5 Python编码规范
- 📌 2.6 函数、模块与类
- ✅ 三、网络自动化Telnet案例实战
- 📌 3.1 telnetlib模块
- 📌 3.2 Telnet自动登录配置步骤
- ✅ 四、思考题参考答案
- ✅ 五、本章总结
- 🧪 网络编程与自动化
- ✅ 一、单项选择题(每题2分)
- ✅ 二、判断题(每题1分)
- ✅ 三、简答题(每题5分)
- ✅ 四、应用题(每题10分)
- 场景题:
📘 网络编程与自动化
✅ 一、网络自动化背景与意义
📌 1.1 传统网络运维困境
-
设备规模庞大:
- 升级、配置、账号变更需手工操作;
-
流程复杂:
- 需逐台登录、输入命令、人工核查结果;
-
存在问题:
- 效率低下;
- 易出错;
- 难以审计与统一管理。
📌 1.2 网络自动化优势
-
借助编程与工具,自动化:
- 网络部署;
- 配置管理;
- 状态监控;
- 故障排查;
-
减少人为干预,提升效率与准确性;
-
主流自动化技术:
- 工具平台:Ansible、SaltStack、Puppet、Chef;
- 编程语言:Python、Shell;
-
网络工程师需掌握Python编程能力,推动智能运维发展。
✅ 二、编程语言概述与Python介绍
📌 2.1 编程语言分类
类型 | 说明 | 示例 |
---|---|---|
编译型语言 | 执行前编译生成机器码,运行高效 | C、C++、Go |
解释型语言 | 运行时逐行翻译,跨平台灵活 | Python、Java |
📌 2.2 计算技术栈与程序执行过程
-
从硬件到软件:
- 晶体管 → 门/寄存器 → 微架构 → 汇编语言 → 高级语言 → 应用;
-
编译型语言:
- 源码 → 编译器 → 汇编 → 链接 → 可执行文件;
-
解释型语言:
- 源码 → 字节码(.pyc) → 虚拟机解释 → 机器语言。
📌 2.3 Python语言特点
优势 | 劣势 |
---|---|
语法简洁,易于入门 | 运行速度较慢 |
支持面向过程与面向对象 | 解释型语言逐行翻译 |
丰富的第三方库 | |
可调用其他语言,胶水语言 |
📌 2.4 Python基本运行方式
方式 | 说明 |
---|---|
交互式 | 命令行直接输入,实时查看 |
脚本式 | 编写.py 文件整体运行 |
示例:
print("hello world")
a = 1
b = 2
print(a + b)
📌 2.5 Python编码规范
-
结构:
- 建议每条语句单独一行;
- 长语句可使用圆括号续行;
-
空格与缩进:
- 括号内避免空格;
- 运算符两侧空格根据习惯;
- 统一使用4个空格缩进;
-
标识符:
- 由字母、数字、下划线组成,不能以数字开头;
- 区分大小写,禁止非法命名;
-
注释:
- 单行:
#
- 多行:
'''内容'''
或"""内容"""
- 单行:
源码结构:
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
"""
模块说明
"""
import time
# 运行代码
📌 2.6 函数、模块与类
概念 | 定义与作用 |
---|---|
函数 | def 定义,提高复用性 |
模块 | .py 文件,便于分工协作 |
类 | class 定义对象集合 |
方法 | 类内函数,必须含self |
模块示例:
# demo.py
def sit():print("A dog is now sitting")# test.py
import demo
demo.sit()
✅ 三、网络自动化Telnet案例实战
📌 3.1 telnetlib模块
- Python标准库,提供Telnet功能:
from telnetlib import Telnet
tn = Telnet(host)
tn.read_until(b'信息')
tn.write(b'数据')
tn.close()
-
常用方法:
read_until()
:读取至指定信息;read_all()
:读取所有数据;write()
:发送数据;close()
:关闭连接。
📌 3.2 Telnet自动登录配置步骤
- 设备配置Telnet服务:
[Huawei] user-interface vty 0 4
[Huawei-ui-vty0-4] authentication-mode password
[Huawei-ui-vty0-4] set authentication password simple Huawei@123
[Huawei-ui-vty0-4] protocol inbound telnet
[Huawei-ui-vty0-4] user privilege level 15
[Huawei] telnet server enable
[Huawei] interface GE1/0/0
[Huawei-GE1/0/0] ip address 192.168.10.10 24
- 手动Telnet验证:
telnet 192.168.10.10
Password: Huawei@123
<Huawei>
- Python代码自动登录:
import telnetlibhost = '192.168.10.10'
password = 'Huawei@123'tn = telnetlib.Telnet(host)
tn.read_until(b'Password:')
tn.write(password.encode('ascii') + b"\n")
print(tn.read_until(b'<Huawei>').decode('ascii'))
tn.close()
- 效果:
- 自动发送密码;
- 快速登录设备;
- 输出登录回显信息。
✅ 四、思考题参考答案
-
Python属于编译型语言。(B 错误,属于解释型语言)
-
使用telnetlib创建VLAN 10示例:
tn.write(b'sys\n')
tn.write(b'vlan 10\n')
tn.write(b'description 自动化VLAN\n')
tn.write(b'quit\n')
✅ 五、本章总结
- 网络自动化显著提升运维效率;
- Python是理想的网络编程语言;
- Telnet结合Python,轻松实现设备远程自动配置;
- 推荐深入学习华为HCIP-Datacom等认证,掌握更高级网络自动化技术。
🧪 网络编程与自动化
✅ 一、单项选择题(每题2分)
1. 下列关于网络自动化优势的描述,错误的是:A. 可自动部署配置,提升效率B. 降低人为操作失误风险C. 完全不需要网络基础也可运维D. 支持大规模网络设备统一管理✅ **答案:C**2. Python属于以下哪种编程语言类别?A. 编译型语言,执行效率最高B. 解释型语言,跨平台灵活C. 汇编语言,底层操作复杂D. 机器语言,直接运行于硬件✅ **答案:B**3. 关于telnetlib模块,以下说法正确的是:A. 仅适用于SSH协议远程管理B. 用于通过Telnet自动操作设备C. 需安装第三方库才能使用D. 仅适用于Windows系统✅ **答案:B**4. Python中用于导入模块的关键字是:A. includeB. importC. defineD. class✅ **答案:B**5. 在Python中,定义函数的语法关键字为:A. functionB. defineC. defD. lambda✅ **答案:C**
✅ 二、判断题(每题1分)
1.(✔)Python支持面向过程与面向对象编程范式。
2.(✘)网络自动化完全代替了网络工程师的作用。
3.(✔)telnetlib模块可以实现Telnet自动登录与配置操作。
4.(✘)Python中标识符可以以数字开头。
5.(✔)使用自动化脚本可以大幅降低网络运维的复杂度和失误率。
✅ 三、简答题(每题5分)
- 简述网络自动化的常见应用场景。
参考答案:
- 批量配置下发与变更;
- 网络设备远程监控与管理;
- 故障自动检测与初步恢复;
- 网络资源审计与状态巡检;
- 大型网络的集中统一运维。
- Python语言相比传统编程语言有哪些优势?
参考答案:
- 语法简单,易于入门,开发效率高;
- 兼容面向对象与面向过程编程;
- 拥有丰富的标准库与第三方扩展;
- 跨平台运行,应用领域广泛;
- 适合快速实现网络自动化、数据分析与AI应用。
-
简述telnetlib模块的主要功能与常用方法。
参考答案:
-
功能:基于Telnet协议实现远程登录与自动交互;
-
常用方法:
Telnet()
:创建Telnet连接对象;read_until(b'关键词')
:读取数据直到指定内容;write(b'数据')
:发送操作指令;close()
:关闭Telnet连接。
✅ 四、应用题(每题10分)
场景题:
某企业网络工程师需编写Python脚本,远程登录华为路由器,通过Telnet方式配置VLAN 10,并设置描述信息“自动化配置”。
问题:
- 设备端需进行哪些基础配置?
- 编写Python脚本实现该需求。
参考答案:
✅ 1. 设备基础配置:
[Huawei] user-interface vty 0 4
[Huawei-ui-vty0-4] authentication-mode password
[Huawei-ui-vty0-4] set authentication password simple Huawei@123
[Huawei-ui-vty0-4] protocol inbound telnet
[Huawei-ui-vty0-4] user privilege level 15
[Huawei] telnet server enable
[Huawei] interface GigabitEthernet0/0/0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.10.10 255.255.255.0
✅ 2. Python自动化脚本示例:
import telnetlibhost = '192.168.10.10'
password = 'Huawei@123'tn = telnetlib.Telnet(host)
tn.read_until(b'Password:')
tn.write(password.encode('ascii') + b"\n")tn.write(b'system-view\n')
tn.write(b'vlan 10\n')
tn.write(b'description 自动化配置\n')
tn.write(b'quit\n')
tn.write(b'quit\n')print(tn.read_all().decode('ascii'))
tn.close()
说明:
- 脚本自动输入登录密码;
- 自动进入系统视图,创建VLAN;
- 配置完成后退出;
- 实现无人值守、高效可靠的配置操作。