网络配置验证

网络配置验证 是做什么的？

在变更窗口或自动化任务触及生产设备之前，使用此技能审核网络配置。

何时使用

• 部署前审核 Cisco IOS 或 IOS-XE 风格配置片段。
• 审计脚本或模板生成的配置。
• 查找危险命令、重复 IP 地址或子网重叠。
• 检查 ACL、route-map、prefix-list 或线路策略是否被引用但未定义。
• 为网络自动化构建轻量级预检脚本。

工作原理

将配置验证视为分层证据，而非完整的解析器。正则检查对预检警告有用，但最终批准仍需要网络工程师审核意图、平台语法和回滚步骤。

按以下顺序验证：

1. 危险命令。
2. 凭据和管理平面暴露。
3. 重复地址和子网重叠。
4. 对 ACL、route-map、prefix-list 和接口的无效引用。
5. 操作卫生，如 NTP、时间戳、远程日志记录和横幅。

危险命令检测

import re

DANGEROUS_PATTERNS: list[tuple[re.Pattern[str], str]] = [
    (re.compile(r"\breload\b", re.I), "reload causes downtime"),
    (re.compile(r"\berase\s+(startup|nvram|flash)", re.I), "erases persistent storage"),
    (re.compile(r"\bformat\b", re.I), "formats a device filesystem"),
    (re.compile(r"\bno\s+router\s+(bgp|ospf|eigrp)\b", re.I), "removes a routing process"),
    (re.compile(r"\bno\s+interface\s+\S+", re.I), "removes interface configuration"),
    (re.compile(r"\baaa\s+new-model\b", re.I), "changes authentication behavior"),
    (re.compile(r"\bcrypto\s+key\s+(zeroize|generate)\b", re.I), "changes device SSH keys"),
]

def find_dangerous_commands(lines: list[str]) -> list[dict[str, str | int]]:
    findings = []
    for line_number, line in enumerate(lines, start=1):
        stripped = line.strip()
        for pattern, reason in DANGEROUS_PATTERNS:
            if pattern.search(stripped):
                findings.append({
                    "line": line_number,
                    "command": stripped,
                    "reason": reason,
                })
    return findings

重复 IP 和子网重叠

import ipaddress
import re
from collections import Counter

IP_ADDRESS_RE = re.compile(
    r"^\s*ip address\s+"
    r"(?P<ip>\d{1,3}(?:\.\d{1,3}){3})\s+"
    r"(?P<mask>\d{1,3}(?:\.\d{1,3}){3})\b",
    re.I | re.M,
)

def extract_interfaces(config: str) -> list[dict[str, str]]:
    results = []
    current = None
    for line in config.splitlines():
        if line.startswith("interface "):
            current = line.split(maxsplit=1)[1]
            continue
        match = IP_ADDRESS_RE.match(line)
        if current and match:
            ip = match.group("ip")
            mask = match.group("mask")
            network = ipaddress.ip_interface(f"{ip}/{mask}").network
            results.append({"interface": current, "ip": ip, "network": str(network)})
    return results

def find_duplicate_ips(config: str) -> list[str]:
    ips = [entry["ip"] for entry in extract_interfaces(config)]
    counts = Counter(ips)
    return sorted(ip for ip, count in counts.items() if count > 1)

def find_subnet_overlaps(config: str) -> list[tuple[str, str]]:
    networks = [ipaddress.ip_network(entry["network"]) for entry in extract_interfaces(config)]
    overlaps = []
    for index, left in enumerate(networks):
        for right in networks[index + 1:]:
            if left.overlaps(right):
                overlaps.append((str(left), str(right)))
    return overlaps

管理平面检查

按区域解析 VTY 块，避免访问类检查泄漏到无关行。

import re

def iter_blocks(config: str, starts_with: str) -> list[str]:
    blocks = []
    current: list[str] = []
    for line in config.splitlines():
        if line.startswith(starts_with):
            if current:
                blocks.append("\n".join(current))
            current = [line]
            continue
        if current:
            if line and not line.startswith(" "):
                blocks.append("\n".join(current))
                current = []
            else:
                current.append(line)
    if current:
        blocks.append("\n".join(current))
    return blocks

def check_vty_blocks(config: str) -> list[str]:
    issues = []
    for block in iter_blocks(config, "line vty"):
        if re.search(r"transport\s+input\s+.*telnet", block, re.I):
            issues.append("VTY 允许 Telnet；仅需 SSH。")
        if not re.search(r"\baccess-class\s+\S+\s+in\b", block, re.I):
            issues.append("VTY 块没有入站 access-class 源限制。")
        if not re.search(r"\bexec-timeout\s+\d+\s+\d+\b", block, re.I):
            issues.append("VTY 块没有显式的 exec-timeout。")
    return issues

安全卫生检查

SECURITY_PATTERNS = [
    (re.compile(r"\bsnmp-server community\s+(public|private)\b", re.I),
     "配置了默认 SNMP 团体"),
    (re.compile(r"\bsnmp-server community\s+\S+", re.I),
     "配置了 SNMPv2 团体字符串；推荐使用 SNMPv3 authPriv"),
    (re.compile(r"\bip ssh version 1\b", re.I),
     "启用了 SSH 版本 1"),
    (re.compile(r"\benable password\b", re.I),
     "存在 enable password；应使用 enable secret"),
    (re.compile(r"\busername\s+\S+\s+password\b", re.I),
     "本地用户名使用 password 而非 secret"),
]

BEST_PRACTICE_PATTERNS = [
    (re.compile(r"\bntp server\b", re.I), "NTP 服务器"),
    (re.compile(r"\bservice timestamps\b", re.I), "日志时间戳"),
    (re.compile(r"\blogging\s+\S+", re.I), "日志目的地或缓冲区"),
    (re.compile(r"\bsnmp-server group\s+\S+\s+v3\s+priv\b", re.I), "SNMPv3 authPriv 组"),
    (re.compile(r"\bbanner\s+(login|motd)\b", re.I), "登录横幅"),
]

def check_security(config: str) -> list[str]:
    return [message for pattern, message in SECURITY_PATTERNS if pattern.search(config)]

def check_missing_hygiene(config: str) -> list[str]:
    return [
        f"缺少 {description}"
        for pattern, description in BEST_PRACTICE_PATTERNS
        if not pattern.search(config)
    ]

示例

变更窗口预检

1. 对即将粘贴的确切片段运行危险命令检查。
2. 对完整候选配置运行重复 IP 和子网重叠检查。
3. 确认每个引用的 ACL、route-map 和 prefix-list 都存在。
4. 在进行任何管理平面更改之前，确认回滚命令和带外访问。

自动化预检

在 Netmiko、NAPALM、Ansible 或厂商 API 自动化推送生成的配置之前，使用验证作为阻塞门禁。对于危险命令和凭据，失败关闭。对于变更范围之外的最佳实践差距，发出警告。

反模式

• 将正则验证视为设备解析器。
• 未进行 dry-run 差异比较就直接应用生成的配置。
• 将 SNMPv2 团体字符串推荐为监控需求。
• 使用可能意外跨越无关区域的正则检查 VTY 块。
• 通过禁用 ACL 而不是读取计数器/日志来测试防火墙行为。

参见

• Agent: network-config-reviewer
• Agent: network-troubleshooter
• Skill: network-interface-health