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Pythonでネットワーク自動化をしよう

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第35回　ネットワーク自動化実践レシピ（7）ダッシュボードの作成（2） (小澤昌樹) 2025年6月

みなさん、こんにちは。

前回は、NAPALMやNetmikoを使ってネットワーク機器の状態を自動的に取得する方法を紹介しました。これにより、複数の機器に対して定期的に情報を取得し、手間なく一元的に状況を把握できるようになりました。ただ、取得した情報をその場で画面に表示するだけでは、後から分析したり可視化したりすることができません。そこで今回は、収集した情報を時系列で記録・蓄積し、後続のExcel出力やダッシュボード構築にも活用できるように、SQLiteを使ってデータベースに保存する仕組みを構築します。

1.なぜSQLiteなのか

SQLiteは、サーバー不要でファイル単体で扱える軽量なRDBMSです。Pythonには標準でsqlite3モジュールが用意されており、追加のインストールが不要で手軽に使える点が魅力です。また、ファイル単位で管理できるため、バックアップやレポート用途に最適です。今回は、以下のような情報を保存することを想定しています。

機器のホスト名やIPアドレス
データ取得時刻
CPU使用率
メモリ使用率
各インターフェースの送受信バイト数

2.データベースの設計

まずは、保存するデータの構造を設計します。以下のような2つのテーブルを用意するとシンプルで使いやすくなります。


CREATE TABLE device_status (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    hostname TEXT,
    ip_address TEXT,
    timestamp TEXT,
    cpu_usage REAL,
    memory_usage REAL
);


CREATE TABLE interface_traffic (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    device_id INTEGER,
    interface_name TEXT,
    tx_bytes INTEGER,
    rx_bytes INTEGER,
    FOREIGN KEY(device_id) REFERENCES device_status(id)
);

この構造により、1回の取得に対して全体のステータスとインターフェースごとの詳細がきれいに分離できます。

3.スクリプトによる保存の流れ

それでは、NAPALMで取得した情報をSQLiteに保存する処理をPythonで実装してみましょう。


import sqlite3
from datetime import datetime
from napalm import get_network_driver


# データベースに接続（なければ作成）
conn = sqlite3.connect(’network_monitor.db’)
cur = conn.cursor()


# テーブル作成（初回のみ）
cur.execute(’’’
CREATE TABLE IF NOT EXISTS device_status (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    hostname TEXT,
    ip_address TEXT,
    timestamp TEXT,
    cpu_usage REAL,
    memory_usage REAL
)
’’’)


cur.execute(’’’
CREATE TABLE IF NOT EXISTS interface_traffic (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    device_id INTEGER,
    interface_name TEXT,
    tx_bytes INTEGER,
    rx_bytes INTEGER,
    FOREIGN KEY(device_id) REFERENCES device_status(id)
)
’’’)


# 監視対象のデバイス
devices = [
    {’hostname’: ’192.168.1.1’, ’username’: ’admin’, ’password’: ’admin123’, ’platform’: ’ios’}
]


# 情報取得と保存
for device_info in devices:
    driver = get_network_driver(device_info[’platform’])
    device = driver(device_info[’hostname’], device_info[’username’], device_info[’password’])
    device.open()


    facts = device.get_facts()
    env = device.get_environment()
    intfs = device.get_interfaces_counters()


    timestamp = datetime.now().isoformat()
    cpu = env[’cpu’][0][’usage’]
    mem = env[’memory’]
    memory_usage = mem[’used_ram’] / mem[’available_ram’] * 100


    # デバイス全体の情報を保存
    cur.execute(’’’
        INSERT INTO device_status (hostname, ip_address, timestamp, cpu_usage, memory_usage)
        VALUES (?, ?, ?, ?, ?)
    ’’’, (facts[’hostname’], device_info[’hostname’], timestamp, cpu, memory_usage))
    device_id = cur.lastrowid


    # 各インターフェースのトラフィックを保存
    for intf, data in intfs.items():
        cur.execute(’’’
            INSERT INTO interface_traffic (device_id, interface_name, tx_bytes, rx_bytes)
            VALUES (?, ?, ?, ?)
        ’’’, (device_id, intf, data[’tx_octets’], data[’rx_octets’]))


    device.close()


conn.commit()
conn.close()

このスクリプトを実行すると、収集したデータがnetwork_monitor.dbというSQLiteファイルに時系列で保存されます。なお、今回の監視対象デバイスは、「’platform’: ’ios’」としており、これはCisco機器用です。YamahaやJuniperなど他ベンダーを対象にする場合は、事前に対応状況を確認しておく必要があります。また、認証情報は環境変数や外部ファイル（YAML）で管理したほうがよいでしょう。