2024年04月08日玄貓（BlackCat）

網路自動化整合 AIOps 技術實務

本章節探討網路自動化與 AIOps 技術整合的實務應用，涵蓋 Ansible、Jinja2、Splunk 等工具的運用，以及如何透過 Python 程式碼實作網路裝置的組態、驗證和疑難排解，並結合機器學習技術提升網路管理效率。

網路管理 AIOps

網路自動化 Ansible AIOps Splunk Jinja2 Python

隨著網路規模日益擴大，傳統的網路管理方式已難以應付日益複雜的網路環境。本章節將介紹如何結合網路自動化和 AIOps 技術，實作更高效、更智慧的網路管理。我們將探討 Ansible 在網路自動化中的應用，如何使用 Jinja2 範本簡化網路裝置組態，以及如何利用 Splunk 進行日誌分析和監控。此外，我們還將示範如何使用 Python 程式碼驗證 IP 位址、查詢 ASN 資訊，並透過 Splunk API 進行資料查詢。最後，我們將探討 AIOps 與網路自動化的結合，以及機器學習在網路自動化中的應用，展望未來網路自動化的發展趨勢。

連續整合 Chapter 6

網路自動化的實務應用與疑難排解

在網路自動化的領域中，持續整合（Continual Integration）扮演著至關重要的角色。本章節將探討如何利用程式設計與自動化工具來實作網路裝置的組態、驗證以及疑難排解。

使用 Netmiko 組態 OSPF

利用 Netmiko，我們可以對多台路由器（例如：192.168.20.1 和 192.168.20.3）進行基礎的 OSPF 組態。在組態完成後，由於路由鄰居關係的建立需要一些時間，我們會等待 10 秒後再使用 show ip ospf neighbor 命令進行驗證。當輸出結果顯示完整狀態時，確認鄰居關係已正確建立，表示兩台路由器已成功組態基礎 OSPF。

自治系統號碼（ASN）在 BGP 中的應用

在處理 BGP 路由協定時，網路工程師經常面臨識別特定公有 IP 或主機名的 ASN 的挑戰。以下是一個範例程式碼，利用 cymruwhois Python 函式庫來擷取指定 IP 位址的 ASN 資訊。

import socket
from cymruwhois import Client

def get_asn_from_hostname(hostname):
    print(f"ASN 資訊查詢主機名：{hostname}")
    ip = socket.gethostbyname(hostname)
    c = Client()
    r = c.lookup(ip)
    print(r.asn)
    print(r.owner)

def get_asn_from_ip(ip):
    print(f"ASN 資訊查詢 IP：{ip}")
    c = Client()
    r = c.lookup(ip)
    print(r.asn)
    print(r.owner)

get_asn_from_hostname("microsoft.com")
get_asn_from_ip("216.58.192.14")

內容解密：

我們首先匯入必要的函式庫，包括 socket 和 cymruwhois。
定義兩個函式：get_asn_from_hostname 和 get_asn_from_ip，分別用於根據主機名和 IP 位址查詢 ASN 資訊。
在 get_asn_from_hostname 函式中，我們先將主機名解析為 IP 位址，然後使用 cymruwhois 客戶端查詢該 IP 的 ASN 資訊。
在 get_asn_from_ip 函式中，直接使用 cymruwhois 客戶端查詢指定 IP 的 ASN 資訊。
最後，分別呼叫這兩個函式查詢 “microsoft.com” 和 “216.58.192.14” 的 ASN 資訊。

驗證 IPv4 和 IPv6 位址

隨著網路技術的發展，驗證 IPv6 位址成為網路工程師的額外任務。以下範例程式碼展示如何使用 socket 函式庫驗證 IPv4 和 IPv6 位址。

import socket

def validate_ipv4_address(address):
    try:
        socket.inet_aton(address)
        print(f"正確的 IPv4 位址：{address}")
    except socket.error:
        print(f"錯誤的 IPv4 位址：{address}")

def validate_ipv6_address(address):
    try:
        socket.inet_pton(socket.AF_INET6, address)
        print(f"正確的 IPv6 位址：{address}")
    except socket.error:
        print(f"錯誤的 IPv6 位址：{address}")

# 正確的 IP 位址範例
validate_ipv4_address("8.8.8.8")
validate_ipv6_address("2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334")

# 錯誤的 IP 位址範例
validate_ipv4_address("192.178.263.22")
validate_ipv6_address("2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2f")

內容解密：

匯入 socket 函式庫，用於網路相關的操作。
定義兩個函式：validate_ipv4_address 和 validate_ipv6_address，分別用於驗證 IPv4 和 IPv6 位址。
在 validate_ipv4_address 函式中，使用 socket.inet_aton 方法驗證 IPv4 位址的有效性。
在 validate_ipv6_address 函式中，使用 socket.inet_pton 方法並指定 socket.AF_INET6 為位址族來驗證 IPv6 位址的有效性。
分別呼叫這兩個函式，傳入正確和錯誤的 IP 位址範例進行驗證。

練習題與解答

第六章：連續整合

Linux 系統中與 Windows 工作排程器相當的工具是什麼？
- 答案：Cron Job
是否需要始終以特定使用者登入才能執行排程指令碼？
- 答案：否
在 Splunk 中儲存資料時，是否需要以特定的格式傳送資料？
- 答案：是
在 Splunk 中撰寫查詢時使用的語言是什麼？其全稱是什麼？
- 答案：SPL，全稱為 Search Processing Language
建立 XML 檔案時，是否總是將資料包含在標籤中？
- 答案：是
為了驗證 Slack 與 API 之間的查詢交易，每個回應中會驗證哪個特定的值？
- 答案：Token ID
Slack 在首次身份驗證過程中會向 API 傳送一個特定的值，這個值被稱為什麼？
- 答案：Challenge key
哪個 Python 函式庫用於自動化 SolarWinds 監控工具相關的任務？
- 答案：orionsdk

網路自動化與AIOps技術整合實務

網路自動化的基礎建設

網路自動化是現代IT維運的重要組成部分，其核心在於透過程式設計實作網路裝置與服務的自動化管理。首先，我們需要了解網路自動化的基本工具和技術。

Ansible：網路自動化的利器

Ansible是一種流行的自動化工具，廣泛應用於網路自動化領域。它透過簡單的YAML語法定義自動化任務，實作了網路裝置組態、管理和佈署的自動化。

---
- name: Ping multiple IPs
  hosts: network_devices
  tasks:
    - name: Ping IP addresses
      ansible.builtin.ping:

內容解密：

表示YAML檔案的開始。 2.- name定義了任務的名稱。 3.hosts: network_devices指定了目標主機群組。 4.tasks部分定義了具體執行的任務列表。 5.ansible.builtin.ping` 是一個內建的ping模組，用於測試連線。

AIOps與網路自動化的結合

AIOps（Artificial Intelligence for IT Operations）透過引入人工智慧和機器學習技術，提升了IT維運的智慧化水平。將AIOps與網路自動化結合，可以實作更高效的網路管理和故障排除。

AIOps的核心元件

資料收集器：負責收集網路裝置和系統的日誌、效能指標等資料。
資料分析：利用機器學習演算法對收集到的資料進行分析，識別異常模式和潛在問題。
智慧修復：根據分析結果，自動觸發修復動作或提供建議。

網路裝置組態的自動化

網路裝置組態的自動化是網路自動化的重要方面。透過使用範本引擎（如Jinja2）和組態管理工具，可以實作網路裝置組態的標準化和自動化。

使用Jinja2範本組態網路裝置

interface Loopback0
  ip address {{ loopback_ip }} {{ loopback_mask }}

內容解密：

interface Loopback0 定義了Loopback介面的組態。
{{ loopback_ip }} 和 {{ loopback_mask }} 是Jinja2範本變數，用於動態填充IP地址和子網路遮罩。

Splunk在AIOps中的應用

Splunk是一種強大的日誌分析和監控工具，在AIOps中扮演著重要角色。它可以收集和分析大量的日誌資料，幫助識別網路問題和安全威脅。

使用Splunk API進行資料查詢

import requests

splunk_url = "https://your_splunk_instance.com/services/search/jobs/export"
search_query = "search index=network_logs | stats count by src_ip"
response = requests.post(splunk_url, data={"search": search_query}, auth=("username", "password"))

print(response.text)

內容解密：

requests.post 向Splunk API傳送POST請求，執行搜尋查詢。
search_query 定義了Splunk搜尋處理語言（SPL）的查詢陳述式。
auth=("username", "password") 用於驗證身份。

網路自動化的未來趨勢

隨著AIOps和機器學習技術的發展，網路自動化將朝著更智慧、更自主的方向發展。未來的網路自動化將能夠預測和預防故障，實作自適應的網路管理和最佳化。

機器學習在網路自動化中的應用

異常檢測：利用機器學習演算法檢測網路流量中的異常模式。
預測性維護：根據歷史資料預測網路裝置的故障風險。
智慧最佳化：根據即時流量和效能指標，動態調整網路組態。

透過結合AIOps和網路自動化技術，我們可以構建一個更高效、更可靠的網路維運體系，為業務的持續執行提供堅實保障。