Python网络编程(原书第2版)

在当今的互联网时代，云计算中心和大数据中心得到广泛部署和应用。谷歌、亚马逊、微软、阿里巴巴、腾讯等公司都已经开展了云计算和大数据中心战略，其中涉及大量的网络设备和服务器管理。管理包含众多设备的网络将是一项艰巨的任务。本书介绍了如何使用Python来实现网络管理。本书从使用者的角度出发，学习难度逐渐增加。首先简单回顾了TCP/IP和Python基础知识，然后探讨了如何使用Python管理网络设备，尤其是如何与传统的路由器和交换机进行通信。之后介绍了如何使用Python自动化框架Ansible来实现批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能，如何采用Python工具实现基础的网络安全管理，如何使用Python进行网络监控、搭建Web服务，还介绍了其他的网络运维管理相关技术，如Git代码仓库的使用、Jenkins持续集成和网络的测试驱动开发等。本书包含的内容涉及许多基础工具的使用，每个知识点都有示例代码，读者可以一边学习，一边实践。本书是一本实用型的基础技术实践工具书，技术性较强，如果你想快速了解计算机网络管理、网络安全、自动化运维、PythonWeb搭建、网络测试相关的知识，本书很适合你。本书涵盖的知识点主要是网络运维相关技术，在学习完所有的章节之后，读者能对网络的管理有初步的了解。每个章节的后面部分都是有一定难度的扩展资源，循序渐进，帮助读者提升网络运维能力。

译者序
前言
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关于审稿人
第1章回顾TCP/IP协议簇和Python1
1.1互联网概述2
1.1.1服务器、主机和网络组件2
1.1.2数据中心的兴起3
1.2OSI模型5
1.3客户端-服务器模型6
1.4网络协议簇7
1.4.1传输控制协议7
1.4.2用户数据报协议8
1.4.3互联网协议9
1.5Python语言概述10
1.5.1Python版本11
1.5.2操作系统12
1.5.3运行一个Python程序12
1.5.4Python内置类型13
1.5.5Python操作符17
1.5.6Python控制流工具18
1.5.7Python函数19
1.5.8Python类19
1.5.9Python模块和包20
1.6小结21
第2章低级网络设备交互22
2.1CLI面临的挑战23
2.2搭建虚拟实验24
2.2.1CiscoVIRL25
2.2.2CiscoDevNet和CiscodCloud28
2.2.3GNS329
2.3PythonPexpect库30
2.3.1Pexpect安装31
2.3.2Pexpect概述31
2.3.3第一个Pexpect程序35
2.3.4Pexpect的更多功能36
2.3.5Pexpect和SSH37
2.3.6将Pexpect的所有内容都放到脚本中37
2.4PythonParamiko库38
2.4.1Paramiko安装39
2.4.2Paramiko概述39
2.4.3第一个Paramiko程序42
2.4.4Paramiko的更多功能42
2.4.5Paramiko可重用性44
2.5展望45
2.6小结46
第3章API和意图驱动网络47
3.1基础设施作为代码48
3.1.1意图驱动网络48
3.1.2屏幕抓取与API结构化输出49
3.1.3基础设施的数据建模作为代码51
3.2CiscoAPI和CiscoACI52
3.2.1CiscoNX-API53
3.2.2Cisco和YANG模型58
3.2.3CiscoACI58
3.3Juniper网络的PythonAPI60
3.3.1Juniper和NETCONF61
3.3.2开发者的JuniperPyEZ64
3.4AristaPythonAPI68
3.4.1AristaeAPI管理68
3.4.2AristaPyeapi库72
3.5厂商中立的库76
3.6小结76
第4章Python自动化框架——Ansible基础知识77
4.1一个更具声明性的框架78
4.2Ansible示例79
4.2.1控制节点安装79
4.2.2运行不同版本的Ansible源代码80
4.2.3实验建立81
4.2.4第一个Ansibleplaybook示例81
4.3Ansible的优点85
4.3.1无代理85
4.3.2幂等性85
4.3.3简单且可扩展86
4.3.4网络供应商支持86
4.4Ansible架构87
4.4.1YAML88
4.4.2清单89
4.4.3变量90
4.4.4使用Jinja2的模板93
4.5Ansible网络模块93
4.5.1本地连接和facts93
4.5.2provider参数94
4.6AnsibleCisco示例95
4.7AnsibleJuniper示例99
4.8AnsibleArista示例101
4.9小结102
第5章Python自动化框架——进阶知识103
5.1Ansible条件语句104
5.1.1when子句104
5.1.2Ansible网络facts106
5.1.3网络模块的条件化108
5.2Ansible循环109
5.2.1标准循环109
5.2.2循环字典110
5.3模板112
5.3.1Jinja2模板113
5.3.2Jinja2循环114
5.3.3Jinja2的条件化114
5.4组变量和主机变量116
5.4.1组变量117
5.4.2主机变量118
5.5AnsibleVault119
5.6Ansible的include和角色120
5.6.1Ansible的include语句120
5.6.2Ansible的角色121
5.7编写自定义Ansible模块124
5.7.1第一个自定义模块125
5.7.2第二个自定义模块127
5.8小结128
第6章Python下的网络安全129
6.1搭建实验环境129
6.2PythonScapy132
6.2.1安装Scapy133
6.2.2交互示例133
6.2.3嗅探135
6.2.4TCP端口扫描136
6.2.5ping集合138
6.2.6常见攻击139
6.2.7Scapy资源140
6.3访问列表140
6.3.1使用Ansible实现访问列表141
6.3.2MAC访问列表143
6.4Syslog搜索144
6.5其他工具147
6.5.1专用VLAN147
6.5.2使用Python的UFW147
6.5.3延伸阅读148
6.6小结148
第7章Python下的网络监控——第一部分150
7.1实验准备151
7.2SNMP151
7.2.1准备152
7.2.2PySNMP154
7.3用于数据可视化的Python159
7.3.1Matplotlib159
7.3.2Pygal165
7.4用于Cacti的Python169
7.4.1安装169
7.4.2作为输入源的Python脚本170
7.5小结172
第8章Python下的网络监控——第二部分173
8.1Graphviz174
8.1.1实验准备174
8.1.2安装176
8.1.3Graphviz示例176
8.1.4PythonGraphviz示例178
8.1.5LLDP邻居绘图178
8.2基于流程的监控185
8.2.1Python下的NetFlow解析185
8.2.2ntop流量监视189
8.2.3sFlow194
8.3Elasticsearch（ELK堆栈）198
8.3.1设置托管ELK服务198
8.3.2Logstash格式199
8.3.3Logstash格式的Python助手脚本200
8.4小结202
第9章使用Python构建网络Web服务203
9.1PythonWeb相关框架比较204
9.2Flask和实验设置206
9.3Flask的相关介绍207
9.3.1HTTPie客户端208
9.3.2URL路由209
9.3.3URL变量210
9.3.4URL的生成211
9.3.5jsonify返回值211
9.4网络资源API212
9.4.1Flask-SQLAlchemy212
9.4.2网络内容API214
9.4.3API设备216
9.4.4API的设备ID218
9.5网络动态操作218
9.6安全223
9.7其他资源225
9.8小结226
第10章AWS云网络227
10.1AWS准备工作228
10.2AWS网络概述231
10.3虚拟私有云234
10.3.1路由表和路由目标238
10.3.2使用CloudFormation实现自动化239
10.3.3安全组和网络ACL242
10.3.4弹性IP244
10.3.5NAT网关244
10.4直连和VPN246
10.4.1VPN网关246
10.4.2直连247
10.5网络扩展服务247
10.5.1弹性负载平衡248
10.5.2Route53DNS服务248
10.5.3CloudFrontCDN服务249
10.6其他AWS网络服务249
10.7小结249
第11章Git的使用251
11.1Git简介252
11.1.1Git的好处252
11.1.2Git术语253
11.1.3Git和GitHub254
11.2设置Git254
11.3Git用法示例255
11.4在Python中使用Git267
11.4.1GitPython267
11.4.2PyGitHub268
11.5自动配置备份269
11.6与Git协作271
11.7小结272
第12章使用Jenkins持续集成273
12.1传统的变更管理流程273
12.2持续集成简介274
12.3安装Jenkins275
12.4Jenkins示例277
12.4.1Python脚本的第一个作业278
12.4.2Jenkins插件282
12.4.3网络持续集成示例284
12.5使用Python-Jenkins290
12.6网络的持续集成292
12.7小结292
第13章网络的测试驱动开发293
13.1测试驱动开发概述294
13.2拓扑作为代码295
13.3更多关于Python测试的信息301
13.4编写网络测试304
13.4.1测试可达性304
13.4.2测试网络延迟305
13.4.3测试安全性306
13.4.4测试事务306
13.4.5测试网络配置307
13.4.6测试Ansible307
13.5在Jenkins中使用pytest307
13.6小结311