《网络可编程性和自动化》第二版

第 8 章 数据格式和模型 数据格式和模型

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如果您对 API 世界进行过一定程度的探索，那么您很可能听说过 JSON、XML 或 YAML 等数据格式。您可能听说过数据建模或模型驱动 API 等概念。数据序列化和标记语言等术语也可能已跃然纸上。您可能会想知道这一切意味着什么，以及它们如何应用于 Network+ 自动化。

事实证明，这些概念是任何相当复杂的现代软件系统的核心，包括那些以网络自动化为目的而构建和运行的系统。即使你在编写一个简单的脚本来更改交换机上的主机名，在某些时候，你的脚本也需要通过网络传输某种信息，而交换机将成功接收并正确解释这些信息。如何让脚本和交换机说同一种语言呢？

上述数据格式就是共享语言。它们在所有流行的编程语言中都得到了广泛支持，几乎所有的库和工具都包含了它们，您在网络自动化之旅中会用到它们。网络设备的内置软件会使用它们，以便与外部实体（无论是完整的结构管理器还是笔记本电脑上的简单脚本）进行可靠的编程通信。

因此，了解这些格式以及如何处理它们所代表的数据，对于您作为网络自动化专业人员有效开展工作至关重要。本章将介绍用于表示、传输、存储和建模数据格式的各种技术和工具，并特别关注在网络自动化工作中最有可能遇到的数据格式。

结构化数据格式的优点和基本原理

程序员通常会使用多种工具来存储和处理数据。您可以使用简单的标量值（单值）、集合（数组、哈希图），甚至是在您使用的语言语法中构建的自定义类型。虽然具体情况往往不同，但所有语言都提供了类似的基元，为程序员提供了多种解决问题的方法。在单个程序的上下文中传递数据时，这通常就足够了。编译器清楚地知道要为给定类型分配多少内存，因此作为程序员，只需在需要时引用该类型，编译器就会处理好一切。

不过，有时需要一种更抽象、可移植的格式。例如，非程序员可能需要向运行中的程序输入数据或从中检索数据。多个程序之间可能需要以某种方式进行通信，而且这些程序甚至可能不是用同一种语言编写的；例如，传统的客户端-服务器应用程序使用你编写的脚本来自动执行网络设备上的任务，就经常会出现这种情况。

本章讨论的数据格式就是为了实现这类用例而设计的。它们是通用软件系统间通信的既定标准，因此，您选择使用的任何语言或工具都能很好地支持它们。它们能让你描述数据，否则这些数据只能在内存中表示为一系列字节。

备注

没有数据格式的标准化，我们的 Network+ 甚至无法运行！BGP、OSPF 和 TCP/IP 等协议的标准化是为了让网络元素拥有一种可预测的共享语言，以便在全球分布的系统--互联网--中进行有效通信！

本章讨论的格式有三个关键特征，使其极为有用和可取，尤其是在网络自动化的背景下：

结构化

这些数据格式基于一套约定俗成的规则，旨在让机器更容易理解。计算机比人类更直观，无法凭直觉理解没有严格、可预测结构的数据。例如，您可能会在路由器或交换机上的show 命令输出中看到非结构化数据，这些数据的格式可能很适合人类使用，但却不适合计算机解析和理解。

支持

由于这些格式已经标准化并被广泛采用，您几乎不需要编写自己的代码就能直接理解它们。您可以重复使用现有的（通常是非常成熟的）软件和工具。许多编程语言（如 Python 和 Go）都有内置机制，可以轻松地在文件系统或网络上将数据导入或导出为这些格式。

便携式

虽然有些语言有自己的中间表示法（如 Python 中的pickle或 Go 中的gobs），但我们在此讨论的格式是与语言无关的，这意味着它们适用于各种软件生态系统。 ...