network-config-validation

Network Config Validation

在变更窗口期前或自动化脚本操作生产设备之前，使用此 Skill 对网络配置进行审查。

使用场景

• 在上线前审查 Cisco IOS 或 IOS-XE 风格的配置片段。
• 审计由脚本或模板自动生成的配置。
• 排查高危命令、重复 IP 地址或子网重叠问题。
• 检查 ACL、route-map、prefix-list 或 line policy 是否存在“引用了但未定义”的情况。
• 为网络自动化构建轻量级的上线前检查（pre-flight）脚本。

工作原理

应将配置校验视为多维度的参考依据，而非完备的语法解析器。正则检查适合用于上线前的预警提示，但最终审定仍需网络工程师亲自核查变更意图、平台特定语法以及回滚步骤。

建议按以下顺序依次校验：

1. 破坏性命令。
2. 凭据泄露与管理平面暴露风险。
3. 地址重复与子网重叠。
4. 对 ACL、route-map、prefix-list 和接口的失效引用。
5. 运维规范（如 NTP、时间戳、远程日志和登录 Banner）。

高危命令检测

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

IP 地址重复与子网重叠检测

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 Section 逐块解析 VTY 配置，避免 access-class 检查逻辑误跨到无关行。

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 allows Telnet; require SSH only.")
        if not re.search(r"\baccess-class\s+\S+\s+in\b", block, re.I):
            issues.append("VTY block has no inbound access-class source restriction.")
        if not re.search(r"\bexec-timeout\s+\d+\s+\d+\b", block, re.I):
            issues.append("VTY block has no explicit exec-timeout.")
    return issues

安全规范检查

SECURITY_PATTERNS = [
    (re.compile(r"\bsnmp-server community\s+(public|private)\b", re.I),
     "default SNMP community configured"),
    (re.compile(r"\bsnmp-server community\s+\S+", re.I),
     "SNMPv2 community string configured; prefer SNMPv3 authPriv"),
    (re.compile(r"\bip ssh version 1\b", re.I),
     "SSH version 1 enabled"),
    (re.compile(r"\benable password\b", re.I),
     "enable password is present; use enable secret"),
    (re.compile(r"\busername\s+\S+\s+password\b", re.I),
     "local username uses password instead of secret"),
]

BEST_PRACTICE_PATTERNS = [
    (re.compile(r"\bntp server\b", re.I), "NTP server"),
    (re.compile(r"\bservice timestamps\b", re.I), "log timestamps"),
    (re.compile(r"\blogging\s+\S+", re.I), "logging destination or buffer"),
    (re.compile(r"\bsnmp-server group\s+\S+\s+v3\s+priv\b", re.I), "SNMPv3 authPriv group"),
    (re.compile(r"\bbanner\s+(login|motd)\b", re.I), "login banner"),
]

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"Missing {description}"
        for pattern, description in BEST_PRACTICE_PATTERNS
        if not pattern.search(config)
    ]

常用示例

变更窗口前置检查

1. 对即将粘贴入设备的配置片段进行高危命令检查。
2. 对完整的拟上线配置进行 IP 地址重复及子网重叠检查。
3. 确认所引用的每个 ACL、route-map 和 prefix-list 均已定义。
4. 在对管理平面进行任何变更前，务必确认回滚命令及带外管理通道正常可用。

自动化上线前置检查

在 Netmiko、NAPALM、Ansible 或厂商 API 自动化工具推送生成的配置之前，将此校验作为阻断式关卡（blocking gate）。凡触及高危命令或明文凭据风险时直接挂断阻断；对于不在本次变更范围内的最佳实践缺失，提示警告即可。

反模式（避坑指南）

• 把正则校验当成完整的设备语法解析器使用。
• 未经 dry-run 对比 diff 就直接下发生成的配置。
• 将 SNMPv2 Community String 作为监控的硬性推荐方案。
• 使用可能意外跨越无关 Section 的正则表达式去匹配 VTY 配置块。
• 靠禁用 ACL 而不是查看计数器/日志来排查防火墙行为。

参见

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