使用jinja2自动生成交换机接口配置脚本

作为网工，在日常工作中，一个比较常规的操作，就是对交换机接口进行配置，在IDC机房的网络维护中，尤其突出。

试想一下，在机房中有新业务要部署上线，就需要先对底层网络进行扩容，具体就是新增机柜及上架接业务服务器接入的交换机，这时就会遇到一个常见的场景：业务扩容新上架了100台服务器，总共需要10个机柜的网络支撑，那么就需要对每个机柜的接入交换机进行接口配置，实际这些接口都不会在同一个vlan或是同一个接口模式access或trunk，其中还会包括做带外的交换，可以说应对这种需求，最基本在实施前，都是需要提前准备接口配置脚本的

这时就遇到了工作量问题，这些接口的配置如果可以通过脚本自动生成，然后再批量刷入到设备，是否会比手动复制粘贴修改每个接口配置更有效率？

jinja2就比较直观简单的解决了这个问题。

以思科C9200为例

解决思路：
1、准备交换机接口access和trunk模式下，实际的设备命令配置脚本

如下两种模式时的配置，可以看出它们的配置存在共同点，如port_num:1,vlan_id:10,mode:access or trunk。

access接口

        interface GigabitEthernet1/0/1switchport mode accessswitchport access vlan 10spanning-tree portfast

trunk接口

        interface GigabitEthernet1/0/1switchport mode trunkswitchport trunk allowed vlan 2-4094spanning-tree portfast trunk

2、梳理实际工作场景逻辑
1）假设上连的接口使用10G光口（49、50、51、52口），那么需要做接口配置的就是电口1-48

2） 48个接口需要配置为access或trunk，不同的vlan

3）自动配置生成，需要提前判断接口mode是access还是trunk

3、将生成的配置，按机柜名称写入到文件（维护IDC,一般机柜区分）

jinja2简单介绍

参考：Jinja2官方网站

Jinja2 是一个现代的，设计者友好的，仿照 Django 模板的 Python 模板语言

简单说，Jinja2结合python完成特定模板内容文本的生成输出

这里的“模板”根据实际需求而不同，当前这个场景，模板内容就是跟交换机接口配置相关，如前面的设备命令配置脚本；或者现在如果要使用nornir实现批量自动化，可以自动生成hosts.yaml。

jinja2工作机制：

将实际输出文本需要的数据，“赋值”给模板文件进行渲染，进而生成最终需要的文本

以当前交换机接口配置为例：
如前边提到的，“实际输出文本需要的数据”就是接口配置中的这些属性和数值，“port_num:1,vlan_id:10,mode:access or trunk”

        interface GigabitEthernet1/0/1switchport mode accessswitchport access vlan 10spanning-tree portfast

如下脚本，实现了交换机接口access或trunk模式的配置

# -*- coding: utf-8 -*-from jinja2 import Environment,FileSystemLoader
# 选择文件系统加载模板文件
env = Environment(loader=FileSystemLoader('.'))
# 模板文件与脚本在同一个目录
template = env.get_template('sw_template')# 这里以一个元素为字典的列表为例子，实际数据来源从excel表格的居多，这里只演示jinja2
# 这个列表中的每个元素，都包含host，type，port_num,vlan_id三个属性，实际对应着模板文件中的需要替换的字段变量
dev_info = [{'host':'A10','type':'access','port_num':'10','vlan_id':'300'},{'host':'A11','type':'trunk','port_num':'20','vlan_id':'2-4094'}]
# 遍历列表，每次获取一个设备的字典信息，将这个字典赋值dev进行渲染获取最终文本配置，同时从中提前出host的值，以做后边的文件命名
for i in dev_info:info = template.render(dev=i)host = i['host']
# 使用host将每次遍历后，生成的文本内容info写入到文件（，如host相同可追加）
# 文件名以host进行区分with open(host + '_' + 'config.txt', 'a') as f:f.write(info)print(open(host + '_' + 'config.txt').read())

模板文件

模板支持如同python类似的if语句
当进行渲染时，就会将模板中的变量进行替换

如：
‘port_num’:‘10’
‘vlan_id’:‘300’

替换其中
interface GigabitEthernet1/0/{{dev[‘port_num’]}}
switchport access vlan {{dev[‘vlan_id’]}}

{# 判断字典dev的mode值是access时，使用access的配置模板，字典dev中实际的值替换其中的port_num和vlan_id #}
{% if dev['mode'] == 'access' %}interface GigabitEthernet1/0/{{dev['port_num']}}switchport mode accessswitchport access vlan {{dev['vlan_id']}}spanning-tree portfast{# 否则mode为trunk时，就使用mode的配置模板 #}
{% else %}interface GigabitEthernet1/0/{{dev['port_num']}}switchport mode trunkswitchport trunk allowed vlan {{dev['vlan_id']}}spanning-tree portfast trunk{% endif %}

最后会分别生成的两个接口配置脚本，A10_config.txt和A11_config.txt

        interface GigabitEthernet1/0/10switchport mode accessswitchport access vlan 300spanning-tree portfast

        interface GigabitEthernet1/0/20switchport mode trunkswitchport trunk allowed vlan 2-4094spanning-tree portfast trunk

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