파이썬 네트워크 자동화 (가상화 랩 만들기를 통한)

최병철

현재호주IT시스템통합서비스기업에서라우팅및스위칭,통합커뮤니케이션,데이터센터,가상화및네트워크자동화솔루션지원등을다양한고객들에게지원하는업무를맡고있다.시스코사에서4년,호주내유수네트워크및시스템즈인티그레이션회사에서12년경력을바탕으로네트워크자동화솔루션업무,비용절감및효율성증대관련기술을다루는일을중점적으로하고있다.
2018년초<파이썬3네트워크자동화가이드>라는영문사내교육용자료를만들어100명이상을대상으로사내교육을진행했다.사내교육용으로쓰여진실습랩내용을더많은분들과나누고자출판하게됐다.현재사내에서네트워크자동화및효율성증대와관련된기술들을사용해제한된인원으로최대의효율성을낼수있는자동화툴개발에노력을기울이고있다.회사에서가장촉망받는네트워크및시스템자동화전문가로인정받고있으며미래네트워크및IT자동화엔지니어가되는것을목표로열심히일하고있다.모든IT분야에관심이있으나특히대규모기업용(Enterprise)IT기술에더관심을가지고있다.공부하고배우는내용은https://italchemy.wordpress.com/을통해정보를공유하고있다.

1장.기술력비교및자동화에필요한조건
__1.1나는IT엔지니어입니다.한번도틀린적이없습니다
__1.2당신은어떤IT엔지니어입니까?
____1.2.1전통적인IT엔지니어그룹의능력요구비교분석
____1.2.2현재및10년후네트워크엔지니어의능력요구비교분석
____1.2.3당신은팔방미인IT엔지니어가될수있을까요?
__1.3어디서부터네트워크자동화공부를시작할까요?
__1.4네트워크자동화공부에무엇이필요할까요?
__1.5하드웨어-랩톱최소사양
__1.6소프트웨어소개
__1.7네트워크자동화개발환경이란?

2장.GNS3설치및구성
__2.1VMware워크스테이션소개
____2.1.1하이퍼바이저의종류와차이점
____2.1.2Type-2하이퍼바이저제품군
__2.2VMware워크스테이션설치전준비사항
__2.3VMware워크스테이션설치파일다운로드및설치하기
____2.3.1VMware사용자등록하기
____2.3.2VMware워크스테이션12.5.9설치파일다운로드
____2.3.3VMware워크스테이션12.5.9설치하기
__2.4VMware워크스테이션12.5둘러보기
____2.4.1메인사용자윈도우둘러보기
____2.4.2프로그램사용기본동작
__2.4.3메뉴둘러보기
____2.4.4가상네트워크어댑터둘러보기
__2.5가상머신(VM)만들기
____2.5.1우분투18.04서버이미지다운로드및설치하기
____2.5.2CentOS7.5서버이미지다운로드및설치하기
__2.6GNS3VM다운로드및설치하기
____2.6.1GNS3VM.ova파일다운로드및설치
__2.7GNS3설치와구성
____2.7.1GNS3설치파일다운로드받기
____2.7.2GNS3설치에앞서
____2.7.3GNS3설치하기
__2.8GNS3IOS랩만들기
____2.8.1시스코IOS소프트웨어사용권한및시스코IOS다운로드
____2.8.2IOS랩구성및연결이해하기
____2.8.3GNS3에시스코IOS설치및설정하기
____2.8.4MSLoopback어댑터를사용해호스트랩톱GNS3네트워크와연결하기
____2.8.5리눅스가상서버를사용해파이썬스크립트작성하기
____2.8.6GNS3프로젝트복제하기

3장.파이썬설치와구성,통합개발환경및텍스트에디터소개
__3.1파이썬설치에앞서
__3.2윈도우에파이썬설치하기
____3.2.1윈도우용파이썬3및파이썬2다운로드받기
____3.2.2윈도우에파이썬3설치하기
____3.2.3윈도우에파이썬2설치하기
__3.3리눅스에파이썬설치하기
____3.3.1우분투18.04에파이썬설치에앞서
____3.3.2우분투18.04에파이썬설치유무확인하기
____3.3.3우분투18.04에파이썬2및pip설치와paramiko및netmiko패키지설치하기
____3.3.4CentOS7.5에파이썬설치하기
__3.4파이썬통합개발환경과파이썬텍스트에디터소개및설치에앞서
__3.5파이썬표준통합개발환경이란?
__3.6텍스트에디터소개및설치하기
____3.6.1Notepad++소개,설치및설정하기
____3.6.2이클립스소개,설치및설정하기
____3.6.3Atom소개및설치하기
____3.6.4SublimeText소개및설치하기
____3.6.5PyCharm소개및설치하기
____3.6.6Anaconda소개및설치하기

4장.리눅스와파이썬따라잡기
__4.1리눅스의시초와종류이해하기
__4.2리눅스실행환경이해하기
__4.3리눅스디렉터리및파일형식이해하기
__4.4vi대Nano텍스트에디터비교
____4.4.1vi텍스트에디터배워보기
____4.4.2nano텍스트에디터배워보기
__4.5리눅스파일및디렉터리명령어
____4.5.1리눅스파일및디렉터리관리하기예습1
____4.5.2리눅스파일및디렉터리관리하기예습2
__4.6우분투서버root사용자로패스워드변경및SSH디폴트포트변경하기(서버보안강화)
____4.6.1우분투서버root사용자패스워드변경하기
____4.6.2우분투서버SSH디폴드포트번호변경하기
__4.7TFTP,FTP,SFTP와NTP서버설치하기
____4.7.1FTP서버설치하기
____4.7.2SFTP서버설치하기
____4.7.3TFTP서버설치하기
____4.7.4NTP서버설치하기
__4.8파이썬따라잡기에앞서
__4.9파이썬따라잡기
____4.9.1대화식모드로코딩하기
____4.9.2텍스트에디터로파이썬코딩하기
____4.9.3파이썬배워기에앞서
____4.9.4파이썬예제로배우기
____4.9.5파일핸들링에대한추가설명

5장.파이썬자동화실습랩
__5.1시스코VIRL소프트웨어사용권한관련정보및다운로드..
____5.1.1시스코VIRLL2스위치이미지다운로드하기
____5.1.2시스코VIRLL3라우터이미지및startup_config파일다운로드하기
__5.2GNS3에시스코VIRLL2스위치및VIRLL3설치하기
____5.2.1GNS3에시스코VIRLL2스위치설치하기
____5.2.2GNS3에시스코VIRLL3라우터설치하기
__5.3기본랩톱폴로지완성하기
__5.4네트워크자동화파이썬랩1
____5.4.1Lab1-telnet1.py(파이썬telnet템플렛사용해라우터한대설정하기)
____5.4.2Lab2-telnet2.py(스위치한대에여러개의VLAN설정하기)
____5.4.3Lab3-telnet3.py
____5.4.4Lab4-telnet4.py
____5.4.5Lab5-telnet5multi.py
____5.4.6Lab6-telnet6multi.py(비연속IP를사용하는동일장비설정하기)
____5.4.7Lab7-telnet7backup.py
____5.4.8Lab8-paramiko1.py
____5.4.9Lab9-파일두개사용해사용자입력없이장비설정하기(NTP랩)
____5.4.10Lab10(백업만든후장비설정변경하기(TFTP랩))
____5.4.11Lab11-SSH랩4-netmiko1.py
____5.5네트워크자동화파이썬랩2
________5.5.1리눅스크론배워파이썬코드자동실행하기
________5.5.2SNMP이해및파이썬으로SNMP사용하기에앞서
____5.6파이썬네트워크자동화를공부하면서도움이되는정보들
________5.6.1네트워크자동화관련파이썬라이브러리및모듈
________5.6.2파이썬가상환경이해하기
________5.6.3회사내프록시서버로필요한파이썬모듈설치하기
____5.7랩과책을마무리하며

★이책의대상독자★
■현재파이썬및네트워크자동화를공부하는분
■파이썬코딩을이용해네트워크자동화실현을꿈꾸는엔지니어
■현재시스코CCNA/CCNP/CCIE자격증을공부하는분
■사내네트워크자동화교육을진행하는교육담당자
■네트워크자동화입문교육자료로사용할분

★이책의구성★
우리가네트워크자동화에첫걸음을내딛고자동화에다가간다는의미에서이책은크게다섯발걸음(fivesteps)으로나눌수있을것같습니다.

첫걸음은1장에서현재IT엔지니어들의능력과본인의능력을비교분석해봄으로서어떻게파이썬을이용한네트워크자동화공부를시작해야할지함께고민해봅니다.또한이책에서다루는전체적인내용들과네트워크자동화공부에도움이될만한사전지식과랩구성에필요한요구사항을간단히둘러봅니다.
두번째발걸음은2장에속하며,VMware워크스테이션설치와구성그리고기본사용법익히기,가상서버설치해보기등을통해실질적인사용방법을익혀봅니다.그리고GNS3을사용한가상화된네트워크랩환경도소개합니다.GNS3설치와설정그리고간단한IOS가상랩만들기를통해GNS3에서사용되는필수기술들을익힙니다.VMware워크스테이션,GNS3VM,GNS3에시스코IOS이미지를사용해네트워크자동화랩환경이제대로동작하는지실행하면서배워봅니다.VMware워크스테이션과GNS3의설치는곧멀티용도랩을만드는초석이됩니다.차후여러벤더기술및시스코자격증랩으로사용가능해집니다.

세번째발걸음인3장에서는이책에서사용할파이썬을리눅스와윈도우환경에설치한후5장랩에서사용될paramiko와netmiko파이썬라이브러리를설치하는상세한과정을둘러봅니다.처음으로파이썬을접하는네트워크엔지니어들은파이썬과파이썬네트워킹모듈과관련된설치과정을이해하지못하므로하나에서열까지상세하게설치방법을알려줍니다.그리고파이썬코드개발에도움이되는텍스트에디터들을차례로소개해사용자가본인코딩스타일에맞는텍스트에디터프로그램을선택할수있도록선택권을드립니다.
네번째발걸음에속하는4장에서는네트워킹자동화기술에필수인기본리눅스사용법을배워중요네트워크서비스인FTP,SFTP,TFTP와NTP서버를CentOS7.5리눅스서버에직접구축해봅니다.미래여러가지시나리오의랩을실험할때이러한올-인-원(All-in-one)서버는유용하게사용될수있으며POC(Proof-of-concept)랩에서꼭필요한요소입니다.그리고직접파이썬따라잡기를통해파이썬기초문법과사용방법을간단히익힐수있습니다.4장을통해5장네트워크자동화랩에서필요한여러가지리눅스및파이썬기초기술들을습득합니다.
마지막으로다섯번째발걸음은5장으로실습네트워크자동화랩을통해이책의클라이맥스를장식합니다.VMware워크스테이션에서만든CentOS리눅스서버,GNS3VM,GNS3에시스코L2스위치및L3라우터이미지를통합시켜네트워크자동화랩환경만들기를완성합니다.2장에서완성한통합랩환경을사용해직접사용자가파이썬3을이용해네트워크자동화스크립트를손수코딩하고파이썬코드를사용해직접네트워킹기기들을제어및관리하게됩니다.
코딩을사용한강력한기술력을직접체험할수있으며지금까지궁금했던텔넷과ssh접속을이용한시스코네트워킹장비제어및관리기술을직접손과눈으로그리고머리로배우면서네트워크자동화에자연스럽게입문하게됩니다.추가로리눅스작업스케줄러인크론(cron)사용법을익혀직접만든파이썬코드를사용자없이실행해봅니다.또한,SNMP개요를통해SNMP를사용한SNMP파이썬모니터링코드사용법도간략하게배웁니다.마지막으로파이썬네트워크자동화코딩을하면서회사내에서도움이되는선택적정보공유를끝으로책을마무리합니다.
이책의구성은체계적으로그리고궁극적으로교육의목적으로쓰여졌으므로,책전반부는독자들의이해를돕기위해필자가2년동안파이썬을공부하면서느끼고생각했던것을정리했으며,중반부는한발더나아가직접랩설치및구성후기본기다지기로구성했습니다.특히VMware워크스테이션가상화랩을사용해네트워크자동화에필요한리눅스및파이썬기본기를직접키보드를통해연습합니다.마지막으로GNS3설치와랩환경을완성시킨후,직접코딩을하고완성한파이썬3스크립트로네트워킹장비자동화의핵심인telnet,SSH와SNMP를통한시스코IOS기기제어방법의기본기들을배웁니다.