MCP 应用案例-网络设备批量管理

案例背景

需求痛点

企业需管理数百台跨地域网络设备(交换机/路由器),传统方式存在:

  • 人工SSH登录效率低
  • 脚本维护成本高(不同厂商CLI语法差异)
  • 状态监控依赖独立监控系统

解决方案

通过MCP协议构建智能网络管控平台:

  • 将设备操作封装为MCP工具
  • 允许AI模型(如Claude)理解自然语言指令并触发操作
  • 实现"语音/文字指令 → 自动执行"的闭环

架构设计

自然语言指令 MCP Client 调用工具 Ansible API NETCONF SNMP User 运维控制台/Claude LLM MCP_Server Network_Devices


核心工具开发

1. 工具描述符定义 (network_tools.json)
json 复制代码
[
  {
    "name": "batch_configure_devices",
    "description": "批量配置网络设备",
    "parameters": {
      "type": "object",
      "properties": {
        "device_ips": {"type": "array", "items": {"type": "string"}, "description": "设备IP列表"},
        "commands": {"type": "array", "items": {"type": "string"}, "description": "CLI命令序列"},
        "credential_id": {"type": "string", "description": "预存凭证标识符"}
      },
      "required": ["device_ips", "commands"]
    }
  },
  {
    "name": "check_device_status",
    "description": "检查设备健康状态",
    "parameters": {
      "type": "object",
      "properties": {
        "device_ip": {"type": "string"},
        "metrics": {"type": "array", "items": {"enum": ["cpu", "memory", "interface"]}}
      }
    }
  }
]
2. MCP Server实现(Python示例)
python 复制代码
from netmiko import ConnectHandler
from mcp_server import McpServer

app = FastAPI()
server = McpServer(app)

# 连接池管理(示例简化版)
devices = {
    "192.168.1.1": {"device_type": "cisco_ios", "credential": "admin:password"},
    "192.168.1.2": {"device_type": "huawei", "credential": "admin:huawei@123"}
}

@server.tool("batch_configure_devices")
async def batch_config(device_ips: list, commands: list, credential_id: str):
    results = {}
    for ip in device_ips:
        conn = ConnectHandler(
            ip=ip,
            username=devices[ip]["credential"].split(':')[0],
            password=devices[ip]["credential"].split(':')[1],
            device_type=devices[ip]["device_type"]
        )
        output = conn.send_config_set(commands)
        results[ip] = output
    return {"success": True, "details": results}

@server.tool("check_device_status")
async def check_status(device_ip: str, metrics: list):
    status = {}
    if "cpu" in metrics:
        status["cpu"] = get_cpu_usage(device_ip)  # 实现SNMP查询
    if "memory" in metrics:
        status["memory"] = get_memory_usage(device_ip)
    return status

典型交互流程

场景:批量配置OSPF路由
  1. 用户指令

    "为北京机房的所有核心交换机(IP段192.168.10.1-10)配置OSPF Area 0,进程号100"

  2. AI响应

    json 复制代码
    {
      "method": "batch_configure_devices",
      "params": {
        "device_ips": ["192.168.10.1", ..., "192.168.10.10"],
        "commands": [
          "router ospf 100",
          "network 192.168.0.0 0.0.255.255 area 0"
        ]
      }
    }
  3. 执行结果

    json 复制代码
    {
      "192.168.10.1": "配置成功,耗时2.3秒",
      "192.168.10.2": "Error: 设备未响应",
      ...
    }

安全增强设计

  1. 凭证管理

    • 使用Vault服务替代明文存储
    • MCP请求需携带JWT令牌
    python 复制代码
    @server.auth_handler
    async def validate_token(token: str):
        return auth_service.verify(token)
  2. 操作审计

    python 复制代码
    @server.tool_usage_hook
    async def audit_log(context: dict):
        write_to_elasticsearch({
            "user": context["user"],
            "tool": context["method"],
            "params": context["params"]
        })

性能优化方案

  1. 并发控制

    python 复制代码
    from fastapi.concurrency import run_in_threadpool
    
    @server.tool("batch_configure_devices")
    async def batch_config(...):
        # 使用线程池并发执行
        loop = asyncio.get_event_loop()
        tasks = [loop.run_in_executor(None, configure_single_device, ip) for ip in device_ips]
        await asyncio.gather(*tasks)
  2. 厂商适配层

    python 复制代码
    def send_config_set(conn, commands):
        if conn.device_type == "huawei":
            return huawei_special_handler(commands)  # 处理华为设备差异
        return conn.send_config_set(commands)

部署架构建议

安全层 Web/IM gRPC Ansible NETCONF Web应用防火墙 密钥管理 User MCP_Host MCP_Server集群 网络设备区域A 网络设备区域B

通过该方案,企业可将网络运维效率提升300%以上,同时通过自然语言交互降低操作门槛。

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