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Cisco路由器与交换机：Cisco网络设备的自动化与编程

1理解Cisco网络设备

1.1Cisco设备的硬件概述

在深入探讨Cisco网络设备的自动化与编程之前，了解其硬件基础至关重要。Cisco的路由器和交换机设计旨在提供高性能、可靠性和可扩展性，以满足各种网络需求。这些设备通常包括以下组件：

中央处理单元（CPU）：负责执行设备上的所有指令和处理任务。

内存（RAM）：存储运行配置、路由表和交换表等关键信息。

闪存（Flash）：用于存储设备的软件映像和启动配置。

接口模块：提供与网络中其他设备通信的物理连接，包括以太网、光纤和串行接口。

电源模块：为设备供电，通常设计为冗余以提高可靠性。

风扇模块：保持设备内部温度在安全范围内，同样设计为冗余。

1.2Cisco设备的软件架构

Cisco设备的软件核心是CiscoIOS（InternetworkOperatingSystem），这是一个模块化、可扩展的操作系统，用于控制和管理网络设备。CiscoIOS由多个软件模块组成，每个模块负责特定的功能，如路由、交换、安全和管理。这些模块可以在设备上独立加载和运行，允许网络管理员根据需要定制设备的功能。

CiscoIOS的架构设计允许设备在运行时动态加载和卸载软件模块，这不仅提高了设备的灵活性，还增强了其安全性，因为不需要的功能可以被禁用，减少了潜在的攻击面。

1.2.1示例：使用Python和NETCONF配置Cisco设备

Python是一种广泛使用的编程语言，可以与Cisco设备通过NETCONF协议进行交互，实现自动化配置。以下是一个使用Python和NETCONF配置Cisco设备的示例代码：

#导入所需库

fromncclientimportmanager

importxml.dom.minidom

#设备连接参数

router={

host:,

port:830,

username:cisco,

password:cisco123!,

}

#NETCONF配置

netconf_filter=

filter

nativexmlns=/ns/yang/Cisco-IOS-XE-native

interface

Loopback

name100/name

descriptionConfiguredbyNETCONF/description

ip

address

primary

address/address

mask/mask

/primary

/address

/ip

/Loopback

/interface

/native

/filter

#连接设备

withmanager.connect(host=router[host],port=router[port],username=router[username],password=router[password],hostkey_verify=False)asm:

#发送配置

netconf_reply=m.edit_config(target=running,config=netconf_filter)

#打印回复

print(xml.dom.minidom.parseString(netconf_reply.xml).toprettyxml())

1.2.2代码解释

这段代码首先导入了ncclient库，这是Python中用于NETCONF协议的客户端库。然后定义了设备的连接参数，包括主机名、端口、用户名和密码。接下来，定义了一个NETCONF过滤器，用于指定要配置的接口。在这个例子中，我们配置了一个名为Loopback100的接口，为其分配了IP地址和子网掩码，并添加了描述。

使用manager.connect函数建立与设备的连接，然后通过m.edit_config方法发送配置。最后，使用xml.dom.minidom库将回复的XML数据格式化并打印，以便于阅读。

1.3网络设备自动化的重要性

网络设备自动化是现代网络管理的关键组成部分，它通过使用软件工具和脚本来自动执行网络配置、监控和故障排除任务。自动化的