python 网络发现协议LLDP

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mob64ca12ebb57f 2024-08-07 08:28:06 ©著作权

文章标签 数据 Python 网络设备 文章分类 Python 后端开发

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网络发现协议LLDP及其Python实现

在网络管理中，设备间的互联互通至关重要。为了实现这一目标，网络发现协议被引入，LLDP（Link Layer Discovery Protocol）便是其中的一种常用协议。本文将对LLDP进行简要介绍，并提供一个用Python实现的代码示例。

什么是LLDP？

LLDP（链路层发现协议）是一个用于网络设备之间交换信息的标准协议。它允许在同一局域网中的网络设备相互识别和发现，包括交换机、路由器、服务器等设备。LLDP工作在数据链路层，具体使用以太网数据帧包进行信息传递。

通过LLDP，网络管理员能够获取设备的基本信息，例如设备类型、设备名称、端口信息等，从而方便对网络进行管理和分析。

LLDP的工作原理

LLDP通过周期性地发送LLDP数据单元（LLDPDU）来进行设备发现。这些数据单元包含关于发送设备的一些信息，例如：

设备名称（系统名称）
设备类型（例如交换机、路由器）
端口标识符（设备特定端口的名称）
设备的管理地址（例如IP地址）

接收设备将这些信息存储在本地LLDP邻居表中，以便管理员查询。

LLDP的工作流程

flowchart TD
    A[设备A] -->|周期性发送| B[LLDP数据单元]
    B --> C[设备B]
    C -->|接收| D[存储在邻居表]
    D --> E[网络管理]
    E -->|查询信息| C

Python实现LLDP

下面，我们将使用Python实现一个简单的LLDP协议示例。我们将通过sockets库发送和接收LLDP数据单元。

环境准备

在开始代码之前，请确保您的Python环境中已经安装了以下库：

pip install scapy

LLDP代码示例

以下是一个简单的LLDP sender和receiver的实现示例。

LLDP Sender

from scapy.all import Ether, sendp
import time

def lldp_sender():
    # 创建LLDP数据单元（LLDPDU）
    lldpdu = Ether(dst="01:80:C2:00:00:0E") / \
              Ether(src="00:11:22:33:44:55") / \
              b'\x02\x07\x00\x00\x01\x20'  # 示例LLDP信息, 可根据实际需求定制

    while True:
        sendp(lldpdu, iface="eth0")  # 发送LLDP数据单元
        print("发送LLDP数据单元")
        time.sleep(30)  # 每30秒发送一次

if __name__ == "__main__":
    lldp_sender()

LLDP Receiver

from scapy.all import sniff

def packet_handler(pkt):
    if pkt.haslayer(Ether):
        print(f"接收到LLDP数据单元: {pkt.summary()}")  # 打印LLDP数据单元

def lldp_receiver():
    print("开始监听LLDP数据单元...")
    sniff(prn=packet_handler, filter="ether dst 01:80:C2:00:00:0E", iface="eth0")

if __name__ == "__main__":
    lldp_receiver()

代码分析

发送端实现（lldp_sender）：使用Scapy库创建LLDP数据单元，并通过sendp函数发送。数据包中的目的MAC地址为LLDP广播地址（01:80:C2:00:00:0E）。该函数使用了一个无限循环，每隔30秒发送一次LLDP数据单元。
接收端实现（lldp_receiver）：通过sniff函数监听指定网络接口中的LLDP数据单元。当接收到数据时，调用packet_handler处理并打印LLDP信息。

类图

下面是一个简化的类图，展示了发送和接收的结构。

classDiagram
    class LLDP_Sender {
        +send_llpd_data()
        -create_lldpdu()
    }
    class LLDP_Receiver {
        +receive_lldp_data()
        -handle_packet()
    }