先來點鋪墊，網絡工程師一枚，兩年前沒事就愛逛逛智聯招聘，發現招聘上總是有一條“會腳本語言中perl/php/python”一種。忘記當時怎麼想的了，選的perl。因爲現如今是python的天下了，很多人鼓吹python說perl已死，兩年期間也猶豫過。但是這兩天上手後，發現perl的魅力真是無窮無盡的，尤其是對於網工這行需要檢查狀態、處理大量文本信息，perl自帶的正則表達式功能強悍，十分合適。
最近幾個月，perl的learning和program終於看完了，準備上手寫代碼。第一個試手的腳本是讀取excel表格，第二個腳本是利用perl讀取核心交換機的cisco鄰居協議信息，之後提取協議文本中的IP地址，遍歷網絡中所有交換機並讀取其cdp信息，直至形成網絡拓撲圖信息。
在開發腳本期間，無論是Telnet::Cisco模塊還是後來乾脆參照着CISCO模塊的處理方式直接用了其父類TELNET模塊（cisco模塊沒有寫可以用來判斷登錄是否順利的waitfor方法，爲了使用Telnet模塊的waitfor方法猜交換機密碼，哈哈，懶是一種美德。），開發讀取show cdp neighbor detail信息方法都比較順利（這些方法以後寫博）。
但是當設計遍歷全公司網絡時，碰了釘子。
剛開始考慮將交換機名稱作爲hash的key，IP地址作爲value。通過簡單的for循環遍歷key，來實現全網絡的發現和遍歷（後面有詳細介紹）。但是因爲hash本身的特性，總是會在某一分支的幾臺交換機間發生重複訪問的情況。後來加入數組變量還是同樣情況。苦思冥想了一天半時間，在稿紙上反覆的演練設計，最後找到了合適的算法（雖然可能運行效率不是最高的，但方法是正確的，如大神有更好的方法歡迎推薦！）。下面進入正題：
先來看下網絡結構：
思科園區網絡的推薦網絡模型，主要分核心層、匯聚層、接入層。而在實際應用中，規模龐大的園區網絡，因爲種種條件（資金、環境等等）制約，存在次級匯聚層、接入層與接入層串聯等結構出現。
因此，像筆者公司的網絡，屬於複雜的樹形結構。
第二，簡單介紹一下算法設計過程：
筆者剛開始對於網絡結構的遍歷算法，想的比較簡單了，
（1）最開始的方法，先聲明三個hash——dataHash，readHash，cmpHash，dataHash存入有cdp信息加工得到的交換機名與IP地址對，先將dataHash信息存入readHash，然後遍歷readHash的IP，讀取每臺交換機的cdp信息形成hash並賦值給dataHash。一輪遍歷完畢後，將readHash賦值給cmpHash。然後比較cmpHash和dataHash，選取cmpHash沒有的鍵值對，然後賦值給readHash再重複上述步驟，直到遍歷完整個網絡拓撲。
後來發現該方法中單純的使用Hash，總是會訪問到最後一層結構後，會卡在幾個鄰居交換機之間循環訪問，無法跳到上一層結構。出現此問題，首先是因爲Hash本身遍歷key是無序的，加上筆者思路有誤，最終失敗了。還有，筆者在Hash賦值過程中簡單的使用了“=”，後經測試驗證“=”僅僅將內存地址進行了相互賦值，實際上三個Hash是同一個Hash。最後，筆者編制了一個方法，將三個Hash間由相互賦值變爲了“複製”；
（2）改進後，引入了數組機制，也就是將readHash簡單替換爲了數組，但是效果不佳；
（3）再次改進，將cmpHash也替換爲數組，但是效果不佳；
（4）上述三次嘗試，花了一天一夜時間，無奈之下，筆者決定先用草稿紙將算法設計好再轉換爲perl。在草稿紙反覆演練，也讓筆者大腦有時間真正的進行考慮，筆者意識到針對複雜樹形結構，判斷條件也十分的複雜，不是一兩個循環+比較就能完成，同時也考慮到了Perl數組的特性，最終形成下面這個算法設計：
循環部分的具體代碼放出如下：
LABELA: while(1) {
$find_cdp_ip = pop @{$switchlist{$uplinkip}};
%data = ();
eval {%data = cisco_top::cisco_cdp_hash(\$find_cdp_ip);};
if ($@){
die "Error using MethodName method. Error: $@\n";
}
data_write(\%data);
LABELB:foreach my $key2 (keys(%data)) {
next LABELB if ($data{$key2}->{ip} =~ /$uplinkip/);
push @{$switchlist{$find_cdp_ip}}, "$data{$key2}->{ip}";
}
push @old_array, $uplinkip;
$uplinkip = $find_cdp_ip;
LABELC: {if (exists $switchlist{$uplinkip}->[0]) {
next LABELA;
}
$uplinkip = pop @old_array;
if ( !exists $switchlist{$root_host}->[0] ) {
last LABELA; }
redo LABELC;}
}算法中，判斷條件後進行循環，採用了LABLE循環控制。
eval{...}if($@){...}涉及到筆者自制模塊中的錯誤捕獲。
時間限制，後期再補充。