Моя работа начинается если мне «прилетел» отчёт о отказе узла связи…

• уровень доступа (access layer);
• уровень агрегации (distibution layer);
• уровень ядра (core layer).

Логическая организация того что имеем.

Теперь рассмотрим какими данными мы обладаем.
1. Управляющая сеть, через которую можно достучаться по IP к управляемому коммутатору выделенная в отдельный Vlan (vlan 100 на рисунке, untagged на UpLink)
2. Протокол ARP, который позволит нам спуститься на L2 увидеть мак-адреса,
3. Таблицы коммутации, покажут какие мак-адреса в каких портах живут.
Причём второй и третий пункты не документированы в силу того что информация обновляется и распределена по всей сети. Другими словами у нас тут проблемка… в случае отказа узла или искажения таблицы коммутации во время флуда усложняется задача поиска точки (порта) отказа. Сам же поиск представляет собой работу с документацией и последовательный (по цепочке) опрос коммутаторов.
Сопровождение документации по портам это трудоёмкая задача в силу того что техническая служба „забывает“ о том что нужно отписаться о проделанной работе по переключению порта помножьте на занесение информации в систему мониторинга то есть тут человеческий фактор проявляет свои негативные эффекты.
Исходя из вышеизложенного нам следует подумать на предмет того как автоматизировать сбор и хранение информации о структуре работающей сети, а так же понять как выполнить быстрое сравнение „сломанной“ ветки и последнего рабочего снимка.
В случае достижения успеха в реализации обоих задач, общее время на поиск причины отказа уменьшится, нагрузка на администратора сети в кризисные моменты снизится.

В качестве средства автоматизации, я планирую использовать Python v3, для работы с MAC и IP адресами библиотеку netaddr (первоначально думал использовать ipaddress, но эта даёт большую свободу действий). В качестве площадки для сбора выступит сервер на котором развёрнут zabbix-proxy основная причина выбора уже работающего сервера — он находится менеджмент-vlan одним из интерфейсов.

Шаг первый выявление „Живых“

import datetime import json import re  from netaddr import IPNetwork, IPAddress, EUI from netaddr.core import AddrFormatError import subprocess   class AliveHost:     """     Средствами операционной системы, а именно ping ip и arp -n ip заполняем поля этого класса     """      def __init__(self, address, mac):         self.ip = IPAddress(address)         self.mac = EUI(mac)         self.current_time = datetime.datetime.now()      def __repr__(self):         return "{} - {}".format(self.ip, self.mac)      def __hash__(self):         # TODO: Какова вероятность совпадения hash-значений сочетания ip+mac???         return hash((self.ip, self.mac))      @staticmethod     def _str_class(o):         # TODO: Сократить и перенести в метод to_json         result = {}         for attr in o.__dict__:             result.update({attr: str(o.__dict__.get(attr))})         return result      def to_json(self):         return json.dumps(self, default=self._str_class,                           sort_keys=True, indent=4)   def ping(host):     """PEP 324 – PEP proposing the subprocess module"""     h = str(host)     result = []     with subprocess.Popen(["ping", "-c 1", h], stdout=subprocess.PIPE) as s_ping:         if '1 received, 0% packet loss' in str(s_ping.stdout.read()):             result.append(h)     if not len(result):         return None, None     with subprocess.Popen(["arp", "-n", h], stdout=subprocess.PIPE) as s_ping:         mac = re.compile(r'(([0-9A-Fa-f]){2}?:){5}([0-9A-Fa-f]){2}')         result.append(re.search(mac, str(s_ping.stdout.read().decode('utf-8')))[0])     return result   if __name__ == '__main__':     alive = []     for ip in IPNetwork('10.0.0.0/22').iter_hosts():         try:             alive.append(AliveHost(*ping(ip)))         except AddrFormatError:             continue         except TypeError:             continue 

Выполняя этот код мы получим список объектов, которые уже содержат в себе часть нужной для построения дерева информации.
следующий шаг — Сбор информации с использованием библиотеки telnetlib и формирование примерно таких записей: (alive[0], port_13),(alive[1],alive[2],alive[3])
Намеренно избегаю пока обсуждение сериализации данных, так как объем собранной информации будет небольшим в частности сеть /24 заняла 24Kб памяти, а следовательно нет никакого смысла спешить.
А вот узнать Ваше мнение на предмет правильности рассуждений или же смысла публикаций хочется уже сейчас.