使用IPython下的Net-SNMP来管理类UNIX系统的教程
引言
对于简单网络管理协议(SNMP)，大多数系统管理员都具有一定的使用经验，或者至少听说过它。如果您正在一个数据中心工作，那么您每天都可能采用某种方式与SNMP进行交互。有许多给人印象深刻的、同等规模的网络管理系统(NMS)或者网络监视系统使用了SNMP监视，但本文并不打算介绍这些系统。本文主要涉及的是通过Python?语言来研究SNMP，并亲自编写相关的代码。
一位朋友最近告诉我，有时候遇到的情况就像：只是希望沿着街道一路走到奶奶家，而不需要乘坐像SaturnV火箭一样飞快。有许多任务，如果利用或者配置大规模的NMS，就好像是一个SaturnV火箭，在填满液氧罐之前，先尝试一下使用Python，那么您将得到更好的服务。了解如何编写灵活的Python代码与SNMP进行交互，这可能是系统管理员可以获得的、最有趣且最高效的技能之一。尽管SNMP的设置和使用非常复杂，但本文中所讨论的内容将使它变得非常有趣。
安装和配置Net-SNMP
要学习本文中的内容，您需要在您的*nix计算机中安装最新的Python（即Python2.3或者更高版本）。在撰写本文时，Python2.5.1是Python的最新版本。您还需要IPython，以便以交互的方式使用带Python绑定的Net-SNMP库。Net-SNMP团队对各种操作系统中的支持进行了详细测试，具体包括AIX?、HP-UX?、GNU/Linux?分发版（如RedHat）、Windows?，甚至OSX?。
安装IPython是一项非常简单的工作。一个很好的选择是使用EasyInstall来管理Python包。通过运行ez_setup.py脚本，您可以很容易地安装任何Python包。例如，您只需要键入以下命令：
easy_installipython
其他可选的安装方式包括，使用您最喜欢的包管理系统、或者只需下载IPython并键入以下命令：
pythonsetup.pyinstall
请注意，干线(trunk)指的是版本控制系统中的根路径，其中保存了最近的代码副本。此外，干线还常常表示一个子版本和版本控制系统。有关更详细的内容，请参见参考资料部分中的子版本链接。
要学习本文中的内容，您需要确保您的客户端计算机、或者运行所有代码的计算机都安装了NET-SNMPVersion5.4.x或者更高版本，因为从这个源代码版本开始，包括了Python绑定。在大多数情况下，绑定的安装需要对源文件进行编译；然而，也可以使用RedHatPackageManagers(RPM)。如果你有兴趣和时间，那么可以从Net-SNMPWeb站点查看一下它的最新版本。
有许多编译选项可供使用，但主要的任务是对NET-SNMP进行正确编译，然后运行Python目录中的、独立的Python安装程序。另一个需要注意的问题是，当您进行编译并运行./configure的时候，它将运行本地计算机（正在编译代理的计算机）的配置脚本。您不应该使用该配置脚本，对于本文而言，您只需要创建一个简单的配置脚本。
对/etc/snmp/snmpd.conf中所存储的配置文件进行备份，并构建下面这个非常基本的配置：
syslocation"MyLocalMachine" syscontactme@localhost.com rocommunitypublic
保存它，并重新启动snmpd守护进程。在大多数*nix系统中，可以使用/etc/init.d/snmpdrestart来完成这项工作。
除非在不得已的情况下，否则最好不要对处于活动开发阶段的版本进行编译，因为这样做，您将需要自己动手修复有问题的代码。在CentOS5或者RedHatEnterpriseLinux5(RHEL5)中，您可以下载最新的、稳定的源文件RPM（在撰写本文之时，是5.4.1版本）。请注意，您还需要使用Python源文件来构建绑定。因此，如果您正在使用一台基于RedHat的计算机，那么请确保为特定的*nix操作系统安装了python-dev（或者其等价物）和PythonHeader文件。如果您在从源文件构建RPM的过程中，需要任何帮助的话，请参考官方的RedHat文档。从源文件构建包可能是一个非常复杂的主题，并且已经超出了本文的范围。如果您在使用Python绑定的时候遇到了麻烦，那么您应该在Net-SNMP邮件列表中请求帮助。
对代码进行分析
还等什么呢？假设您已经安装了Python绑定和IPython。现在，您已经做好了使用IPython的准备，并开始相关的工作。尽管在某些时候，您可能还需要浏览IPython文档。JeffRush是当前的PythonAdvocacyCoordinator，他为IPython提供了一些非常好的屏幕录像内容。好的，让我们开始进行编码。
让我们进行一次简单的查询，以便通过使用计算机的对象标识符(OID)值sysDescr来标识一台计算机。通过键入ipython启动IPython，然后执行这个交互式会话：
清单1.IPython示例
In[1]:importnetsnmp
In[2]:oid=netsnmp.Varbind('sysDescr')
In[3]:result=netsnmp.snmpwalk(oid,
...:Version=2,
...:DestHost="localhost",
...:Community="public")
In[4]:result=netsnmp.snmpwalk(oid,
Version=2,
DestHost="localhost",
Community="public")
In[16]:result
Out[16]:('Linuxlocalhost2.6.18-8.1.14.el5#1SMPThuSep27
18:58:54EDT2007i686',)
请注意，您所得到的result值与这里所显示的result值是不同的。如果您已经遵循了上面清单1中所显示的配置，那么所有其他的内容都应该是可用的。如果您对SNMP比较熟悉，那么您可能马上就能够明白这些内容的实际作用。
使用IPython来测试SNMP代码片段的好处之一是，它就好像是一个普通的Shell，并且许多基本的、交互式Shell的概念“都可以起作用”，但需要说明的是，它们是以python方式进行工作的。编写SNMP代码可能是一项非常单调乏味的活动，但是通过IPython来使用Net-SNMP库将使其变得非常有趣。
正如您所看到的，要将结果转换为Python数据类型，这项任务是非常简单的。这就是为什么IPython和Net-SNMP可以很好地在一起工作的原因。现在，对于编写自定义脚本来说，只需要以交互方式分析OID的组合以进行查询。在理想的情况下，需要运行一个大规模的、易于配置的NMS设置脚本，自动地将新的计算机集成到网络中。
当然，并不存在这种理想的情况，您需要了解如何将一些好的SNMP代码组合到一起，对于一名系统管理员来说，这是非常有用的。下面给出一个示例情况，假设您刚刚将一个高速DDR转换为正在运行UbuntuLinux的2TBRAID0服务器，因为您必须在一个小时的时间内解决问题，所以您不得不这样做。
现在，您遇到了很大的麻烦，并且您只有几分钟的时间来监视具体的问题，以了解是否需要开始发送简历、或者是否应该开始准备讲话并请求升职。让我们使用IPython中的编辑功能来编写脚本，并将它保存到文件中，然后在不离开IPython的情况下，在一个会话中运行它：edsnmpinput.py
清单2.IPython模块的创建
importnetsnmp classsnmpSessionBaseClass(object): """ABaseClassForaSNMPSession""" def__init__(self, oid="sysDescr", Version=2, DestHost="localhost", Community="public"): self.oid=oid self.Version=Version self.DestHost=DestHost self.Community=Community defquery(self): """CreatesSNMPquerysession""" try: result=netsnmp.snmpwalk(self.oid, Version=self.Version, DestHost=self.DestHost, Community=self.Community) except: importsys printsys.exc_info() result=None returnresult
对IPython进行自定义以使用正确的编辑器
通过编辑$HOME/.ipython/ipythonrc，您可以对Ipython进行自定义。首先需要进行自定义的内容之一是%edit命令，可以通过键入ed来调用该命令。在缺省情况下，它被设置为使用vi，但是您可以更改它，以便使用其他编辑器，包括Emacs。关于如何更改您的环境，本文给出了相应的指导。您还可以使用下面的命令来启动Ipython，以便以硬编码的形式指定使用某个特定的编辑器：ipython-editor=vim。
继续执行，将下面的代码剪切并粘贴到您刚刚创建的文件中。当保存这个文件时，IPython将自动地运行它，并将该类放置到您环境中相应的模块中。如果您键入who，那么您将看到与以下所示类似的内容：
In[2]:who netsnmpsnmpSessionBaseClass
这项操作的功能非常强大，因为您可以获得使用您最喜欢的文本编辑器（也许是Vim或者Emacs）的所有优点，然后在交互的IPythonShell会话中立即使用这些代码。请注意，如果您已经编写了一个模块，那么您还可以简单地键入并运行它，以获得相同的结果。执行和运行IPython中的模块，这就相当于运行其中的代码，并将其放入到IPython环境中。
以迭代的方式进行编码
现在通过使用IPython，可以将PythonShell、UNIXShell和您最喜欢的文本编辑器的最佳特性组合到一起。在与像SNMP库这样非常复杂的对象进行交互时，您需要使用可以获得的所有帮助，而在这个示例中，真正地展示了IPython的强大功能。
您可以动态地编写一些模块，并且您可以在稍后对其进行测试和使用。IPython可以与任何编程风格很好地融合在一起，包括测试驱动的开发(TDD)或者测试增强的开发(TED)。为了证明这种便利性，让我们转到您刚刚编写的模块。
既然已经有一个面向对象的SNMP接口，那么您就可以开始向本地计算机进行询问：
清单3.IPython迭代式编码
In[1]:runsnmpinput
In[2]:who
netsnmpsnmpSessionBaseClass
In[3]:s=snmpSessionBaseClass()
In[4]:s.query()
Out[4]:('Linuxlocalhost2.6.18-8.1.14.el5#1SMPThuSep2718:58:54EDT2007i686',)
In[5]:result=s.query()
In[6]:len(result)
Out[6]:1
通过使用这个模块获得相关的结果，这是非常容易的，但是您基本上只是在运行一个硬编码脚本，因此需要更改OID对象的值，以遍历系统子树：
清单4.更改OID对象的值
In[7]:s.oid
Out[7]:'sysDescr'
In[8]:s.oid=".1.3.6.1.2.1.1"
In[9]:result=s.query()
In[10]:printresult
('Linuxlocalhost2.6.18-8.1.14.el5#1SMPThuSep2718:58:54EDT2007i686',
'.1.3.6.1.4.1.8072.3.2.10','121219','me@localhost.com',
'localhost','"MyLocal
Machine"','0','.1.3.6.1.6.3.10.3.1.1','.1.3.6.1.6.3.11.3.1.1',
'.1.3.6.1.6.3.15.2.1.1',
'.1.3.6.1.6.3.1','.1.3.6.1.2.1.49','.1.3.6.1.2.1.4','.1.3.6.1.2.1.50',
'.1.3.6.1.6.3.16.2.2.1',
'TheSNMPManagementArchitectureMIB.','TheMIBforMessageProcessingand
Dispatching.','ThemanagementinformationdefinitionsfortheSNMP
User-basedSecurityModel.','TheMIBmoduleforSNMPv2entities','The
MIBmoduleformanagingTCPimplementations','TheMIBmodulefor
managingIPandICMPimplementations','TheMIBmoduleformanaging
UDPimplementations','View-basedAccess
ControlModelforSNMP.','0','0','0','0','0','0','0','0')
正如您可以看到的，要使用这个模块并开始分析整个网络（一次一台计算机），这项任务是非常容易的。请仔细地进行分析，并确定需要在网络中进行查询的内容。这是IPython的另一个有趣的特性，有必要对其进行深入研究。IPython具有一个令人难以置信的特性，即允许您将Python代码片段作为后台进程来运行。幸运的是，进行这项操作非常简单。让我们再次运行相同的查询，但这一次将其作为后台进程运行（请参见清单5）。
清单5.IPython迭代式编码示例——后台进程
In[11]:bgs.query()
Startingjob#0inaseparatethread.
In[12]:jobs[0].status
Out[12]:'Completed'
In[16]:jobs[0].result
Out[16]:
('Linuxlocalhost2.6.18-8.1.14.el5#1SMPThuSep2718:58:54EDT2007i686',
'.1.3.6.1.4.1.8072.3.2.10','121219','me@localhost.com','localhost','"MyLocal
Machine"','0','.1.3.6.1.6.3.10.3.1.1','.1.3.6.1.6.3.11.3.1.1',
'.1.3.6.1.6.3.15.2.1.1','.1.3.6.1.6.3.1','.1.3.6.1.2.1.49',
'.1.3.6.1.2.1.4','.1.3.6.1.2.1.50','.1.3.6.1.6.3.16.2.2.1',
'TheSNMPManagementArchitectureMIB.','TheMIBforMessageProcessingand
Dispatching.','ThemanagementinformationdefinitionsfortheSNMPUser-based
SecurityModel.','TheMIBmoduleforSNMPv2entities','TheMIBmodulefor
managingTCPimplementations','TheMIBmoduleformanagingIPandICMP
implementations','TheMIBmoduleformanagingUDPimplementations',
'View-basedAccessControlModelforSNMP.','0','0','0','0','0','0','0','0')
令人激动的是，IPython中的后台线程是一种非常有价值的功能，但它只能与支持异步线程的库一起工作。不幸的是，Net-SNMP是同步的。如果您对这一点感兴趣，那么可以通过将s.oid值更改为.iso来进行测试。在查询完成之前，您应该可以注意到，IPython解释器发生了“阻塞”或者“挂起”。尽管只是一个警告，但对整个.iso树的SNMP遍历可能会花费较长的时间，因此您可能会接受我的观点。
当然，还有另一种解决方案。您可以使用Python所提供的众多处理库中的其中一个，为这个阻塞的进程派生新的进程。PythonCheeseShop提供了一些第三方库。如果您正在使用easy_install，那么要安装一个包（如ParallelPython）并使用Net-SNMP来测试这个库，将是相当简单的，因此这将由您来决定。
easy_installhttp://www.parallelpython.com/downloads/pp/pp-1.5.zip
这里要展示的最后一个特性是，在IPythonShell中运行单元测试。在对模块进行更改时，需要频繁地运行单元测试，而这也是非常容易的。您需要添加一个标记以运行run-e，这样一来，您就可以在IPythonShell中避免回溯到单元测试模块。您可以在本文所附带的源文件中下载这个单元测试。
请注意，IPython0.8.2还有一个新的文档测试特性，它允许您在IPython中生成文档测试。文档测试是Python的一个很好的特性，因为与其他特性一起，它提供了一种为API创建可测试文档的方法。下面给出了一个示例，以说明如何在IPython中为我们的模块运行doctest：
清单6.以doctest模式运行IPython
In[5]:%doctest_mode
***Pastingofcodewith">>>"or"..."hasbeenenabled.
Exceptionreportingmode:Plain
Doctestmodeis:ON
>>>fromsnmpinputimportsnmpSessionBaseClass
>>>s=snmpSessionBaseClass()
>>>s.query()
('Linuxdevmws2.racemi.com2.6.9-55.0.2.EL#1TueJun2614:08:18EDT2007i686',)
因为doctest模式将不加分析地执行Python语句，所以您必须小心，不要在doctest中使用可能更改的值，就像上面所给出的值。如果您在模块的docstring中粘贴了数行代码，那么您可以通过使用下面的方法来测试您的API文档：
def_test(): importdoctest doctest.testmod() if__name__=="__main__": _test()
总结
在本文中，您已经了解了协同使用Net-SNMP和IPython将成为一种功能强大的组合。本文介绍了下面几个主要概念：
- Python绑定：Net-SNMP现在提供了Python绑定，这使得我们能够充分地利用Python的功能来处理SNMP协议。
- 处理库：目前，Python绑定是同步的，但是使用处理库可以为每个请求派生新的进程，从而解决这个问题。
- 灵活的技术：对于系统管理员和软件工程师来说，IPython是一种非常成熟、并且功能非常强大的工具。尽管本文只是简要地介绍了几种灵活的技术，如文档测试和单元测试，但是您可以应用这些技术，以进行任何以测试为中心的开发、或者以交互的方式编写和分析代码。
- SNMP和IPython：对于SNMP和IPython在单独或者共同使用时能够实现的功能，本文只是进行了简要介绍。
SNMP非常复杂，它几乎使人们不敢想象编写任何有意义的代码，但是，我们希望本文所介绍的技术能够激发某些新的观点。如果您很好奇，想知道SNMP的Python实现究竟到了什么程度，那么可以研究一下Zenoss，下载一个虚拟机，并对它进行测试。还有一个API，您可以利用它来编写脚本，因此您可以将这里所学到的内容和全面的PythonNMS相结合。当然，也适用于任何其他NMS。