分别使用多线程多进程协程+paramiko在华为交换机批量快速进行配置

实验原理：

python对于网络设备的操作属于I/O密集型，在脚本运行时，存在大量的等待时间。我们便可以利用这些空闲的时间，进行其他的操作。

由于python解释器在同一时间只能运行一个线程，所以不存在真正意义上的同时配置不同的设备。在多线程、多进程和协程中推荐使用协程这种方法，让一个线程不断的切换执行的任务。

实验拓扑：

cloud连接本机，ip地址为192.168.56.1，五台交换机的配置的地址为192.168.1.201~205。现在通过paramiko，ssh进入五台设备，并且在五台设备上分别创建将192.168.56.0 0.0.0.255通告进入OSPF。

版本：python3.9

实验步骤：

一、ssh配置：

##创建秘钥
[sw2]dsalocal-key-paircreate

##配置SSH认证类型(密码/其他)
[sw2]sshuserprinauthentication-typepassword
[sw2]sshuserprinservice-typestelnet
[sw2]stelnetserverenable

##配置认证模式
[sw2]user-interfacevty04
[sw2-ui-vty0-4]authentication-modeaaa//配置认证模式
[sw2-ui-vty0-4]protocolinboundssh//允许ssh连接虚拟终端

##配置本地用户信息
[sw2]aaa
[sw2-aaa]local-userprinpasswordcipherHuawei@123
[sw2-aaa]local-userprinprivilegelevel15
[sw2-aaa]local-userprinservice-typessh

二、paramiko脚本：

ssh_device.py： 使用paramiko连接设备

importtime
importparamiko


defssh_multicmd(ip,username,password,cmd_list,asy_id,wait_time=2,verbose=True):
try:
print('tryssh'+str(asy_id))
ssh=paramiko.SSHClient()
ssh.load_system_host_keys()
ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
ssh.connect(ip,22,username,password,timeout=5,compress=True)
print("Youhavesuccessfullyconnectto"+ip+'
')
exceptparamiko.ssh_exception.AuthenticationException:
print("Userauthenticationfailedfor"+ip+".")
return

#激活交互式shell
command=ssh.invoke_shell()
#等待网络设备回应
command.send("system
")
#执行具体的命令
forcmdincmd_list:
command.send(cmd)
time.sleep(wait_time)
#获取路由器返回信息
output=command.recv(65535)
x=output.decode('ascii')
#关闭连接
ssh.close()
ifverbose:
print(x)
returnx


if__name__=='__main__':
#执行命令，查看showversion的值，和配置OSPF
commands=['ospf1
','area0
','network192.168.56.00.0.0.255
']
return_results=ssh_multicmd('192.168.56.205','prin','Huawei@123',commands,1)

三、协程脚本与测试：

coroutine_ssh.py： 使用协程调用ssh_multicmd函数进行快速批量配置

fromssh_deviceimportssh_multicmd

importgevent
fromgeventimportmonkey

monkey.patch_all()

commands=['ospf1
','area0
','network192.168.56.00.0.0.255
']


defget_ssh_result(i):
print("start",i)
#执行的任务函数
result=ssh_multicmd('192.168.56.20'+str(i),'prin','Huawei@123',commands,i,verbose=False)
print("end",i)
returnresult


#同时执行5个任务，id为1-5
tasks=[gevent.spawn(get_ssh_result,i)foriin[1,2,3,4,5]]
all_result=gevent.joinall(tasks)

#获取执行信息
forxinall_result:
print(x.get())

协程测试结果： 可以看到，多个任务‘同时’执行，节约时间。



四、多进程/多线程脚本配置和测试

multiprocessing_ssh.py： 使用多进程或者多线程来配置脚本

fromssh_deviceimportssh_multicmd
frommultiprocessingimportcpu_count,PoolasProcessPool
frommultiprocessing.poolimportThreadPool
frommultiprocessingimportfreeze_support

results=[]
commands=['ospf1
','area0
','network192.168.56.00.0.0.255
']


#多进程
defmulti_process(ip_prefix,suffix,username,password,commands):
freeze_support()
cpus=cpu_count()#得到内核数的方法
pool=ProcessPool(cpus)#有效控制并发进程或者线程数，默认为内核数(推荐)

#设置对应函数和传入的参数
foriinsuffix:
result=pool.apply_async(ssh_multicmd,args=(ip_prefix+str(i),username,password,commands,i,2,False))
results.append(result)

#调用join之前，先调用close函数，否则会出错。执行完close后不会有新的进程加入到pool,join函数等待所有子进程结束
pool.close()
pool.join()

forinfoinresults:
print(info.get())


#多线程
defmulti_thread(ip_prefix,suffix,username,password,commands):
pool=ThreadPool(100)
#设置对应函数和传入的参数
foriinsuffix:
result=pool.apply_async(ssh_multicmd,args=(ip_prefix+str(i),username,password,commands,i,2,False))
results.append(result)

#调用join之前，先调用close函数，否则会出错。执行完close后不会有新的进程加入到pool,join函数等待所有子进程结束
pool.close()
pool.join()

forinfoinresults:
print(info.get())


if__name__=='__main__':
#多线程
#multi_thread('192.168.56.20',range(1,6),'prin','Huawei@123',commands)
#多进程
multi_process('192.168.56.20',range(1,6),'prin','Huawei@123',commands)

协程测试结果： 同样多个任务‘同时’进行，节约了时间。

审核编辑：刘清