Pou atik ki gen rapò mwen pataje sou automatisation rezo a, tanpri al gade nan katalòg "NetDevOps from Scratch"
Nan dènye ane yo, ak devlopman kontinyèl nan jaden nwaj informatique mondyal la ak kwasans kontinyèl nan biznis, teknoloji rezo te kontinye devlope tou, ak teknoloji SDN te parèt. Soti nan lide debaz orijinal la nan separasyon nan voye ak kontwòl ki baze sou Openflow, moun kontinye elaji Nan ekstansyon an nan SDN, moun ka kounye a rive nan yon konsansis ke Openflow se pa yon kondisyon ki nesesè ankò (men separasyon an nan voye ak kontwòl se. toujou yon kondisyon debaz), ak pwogramasyon rezo a tou dousman vin youn nan kritè enpòtan pou mezire yon achitekti SDN.
Operasyon pwogramasyon ekipman rezo tradisyonèl yo jeneralman baze sou pwotokòl CLI ak SNMP. Kit scripts oswa lojisyèl jesyon rezo, yo tout devlope sou baz sa a pou reyalize yon seri gwo pwogramasyon rezo nou pral pale sou jodi a. kapasite, kidonk reyalize automatisation a nan anpil senaryo. Gen kèk aparèy ki sipòte konfigirasyon kèk koòdone entènèt ak ranplasman konfigirasyon an jeneral atravè xml. Sa yo trè ra epi yo pa pral dekri an detay nan atik sa a.
klike sou
CLI (Command-line Interface) reyalize entèraksyon moun-òdinatè atravè liy lòd la. Li se yon konpetans nesesè pou travayè rezo yo. Moun yo louvri lojisyèl SSH oswa Telnet nan aparèy la chak jou, Lè sa a, kole yon konfigirasyon, sove li epi pran efè. Yon jou, moun yo te fatige ak sa a kalite repetisyon, epi yo te itilize yon pwogram otomatikman jenere scripts konfigirasyon, konekte nan aparèy la nan pakèt, ak pwoblèm konfigirasyon yo pran efè, reyalize automatisation. Sa a se yon metòd pwogramasyon rezo. Ann pale sou avantaj yo, ki trè konsistan avèk panse moun, lide ak sistèm teknik ki egziste deja. Men, finalman, apwòch sa a favorize moun sou aparèy rezo yo. Li gen dezavantaj sa yo:
-Genyen gwo diferans nan seri lòd ant manifaktirè yo. Se pa sèlman manifaktirè yo, men diferan vèsyon lojisyèl nan menm modèl la ka gen diferans trè diferan.
-Devlopè yo dwe abitye ak seri a lòd ak kouman yo sèvi ak li. Gen risk sekirite nan nivo konfigirasyon an. Pou egzanp, ak yon ti kout men nan, pò a mwen te vle louvri tounen nan fèmen pò a ...
-Pa gen okenn kondisyon obligatwa pou pwotokòl transmisyon (SSH ak Telnet), epi gen risk sekirite pwodiksyon.
-Pwosesis la nan analiz ak génération konfigirasyon se trè konplike. Nan anpil ka, règ regilye ekri yo ka sèlman enfiniman pre "verite a", men se pa "verite a" antye.
-Pa gen okenn tranzaksyon, ak yon konfigirasyon ka pasyèlman pran efè ak yon pati pa pran efè.
-Pa gen okenn mekanis enspeksyon otomatik epi li konplètman depann sou moun. Pou egzanp, mwen vle teste si wi ou non script pwodwi a kòrèk. Gen yon fason, men li trè difisil e souvan difisil pou aplike fasil.
-Pa gen lide sou modèl done
CLI se toujou yon fason pou entèraksyon moun-òdinatè. Li ka bay rezo a sèten kapasite pwogramasyon atravè pwogram, men apre yo tout, se pa yon metòd ki se natirèlman pwogramasyon rezo. Anba vag aktyèl la nan cloud computing ak SDN, li pa apwopriye pou gwo echèl deplwaman otomatik nan rezo a, ak pwogramasyon li yo limite. Li difisil pou moun ki andeyò konprann difikilte devlopman yo.
SNMP
SNMP (SNMP, Pwotokòl Jesyon Rezo Senp), pwotokòl sa a ka sipòte sistèm jesyon rezo pou kontwole si aparèy ki konekte nan rezo a gen nenpòt sitiyasyon ki lakòz atansyon jesyon. Li konsiste de yon seri estanda jesyon rezo, ki gen ladan yon pwotokòl kouch aplikasyon, chema baz done, ak yon seri objè done.
Pou yon moso nan kontni nan Wikipedia, nou mete aksan sou jesyon rezo, siveyans, ak objè done yo. Li se itilize nan jere rezo a, yo ka konfigirasyon ak kolekte, epi li se sitou itilize pou siveyans. Li gen modèl done pou estrikti kèk modil, karakteristik, ak done estati ekipman rezo. Li se sitou itilize pou sistèm jesyon rezo (sitou siveyans). Lè sa a, ann pale sou enpèfeksyon li yo:
-Lizibilite pòv. Li pwefere "machin nan" nan moun-machin. Li pa lizib lè yo itilize, epi done modèl yo pa lizib tou. Li itilize yon superset nan ASN.1.
-Sekirite a limite. Gen twa vèsyon: v1, v2c ak v3, epi sekirite a amelyore nan sekans. Sepandan, youn ki pi komen se v2c, ki gen sekirite limite. V3 vèsyon an trè an sekirite pa konsepsyon, men li pa inivèsèl. . .
-Pa gen okenn mekanis backup, rekiperasyon oswa rollback. Nou gen tou montre kouri ak lòt metòd pou fè bak liy lòd la, men snmp. . .
-Trè kèk ekri. Li anpil, ekri ti kras, sitou itilize pou siveyans.
-Atik done yo ki ka kolekte yo limite, ak konfigirasyon an nan aparèy la tout antye pa ka jwenn. Anpil fwa nou jwenn ke nou ka itilize cli pou kolekte li, men nou pa ka itilize snmp pou kolekte li.
-Genyen yon goulot pèfòmans. Limit siperyè done yo kolekte se 64K, ak granularite koleksyon an twò gwo. Nan rezo gwo ak konplèks, li ka pran minit oswa plis. Sa a tou mete aksan sou pwen enpòtan an. Kondisyon nou yo pou granularite yo tou trè strik. Anpil fwa nou espere kolekte trafik pò chak kèk segonn. Nan gwo rezo, mwen panse ke tradisyonèl rezo jesyon lojisyèl se... Pou elaji sou yon lòt fraz, metòd aktyèl la se Telemetry (tankou gRPC) ki ka reyalize nivo mikrosgond, ak kèk mande pou yon konbinezon de lojisyèl ak pyès ki nan konpitè. Li poko popilè, men nan tan kap vini an Li dwe yon tandans. Kòm pou ki lè sa a pral rive nan tan kap vini an ...
-Depi nesans li, SNMP te itilize anpil nan domèn siveyans rezo pou jwenn done pou siveyans. Mank ak konpleksite kapasite konfigirasyon yo te mennen nan ti itilizasyon li nan konfigirasyon rezo a. Lekti sèlman rezo pwogramasyon.
Netconf Pwotokòl ak YANG Modèl
Fè fas a pwochen jenerasyon rezo, ki kalite pwotokòl jesyon rezo nou bezwen pi byen reyalize pwogramasyon rezo a ak amelyore nivo automatisation?
IETF te pwopoze lide sa yo nan RFC3535 an 2002 (aktyèlman gen 33 ladan yo. Dapre enfòmasyon sou entènèt ak konesans otè a, mwen te ekri lide sa yo):
1. Gen yon koòdone pwogramasyon pou konfigirasyon rezo a
2. Menm konfigirasyon an ka itilize atravè manifaktirè yo ak modèl yo
3. Bezwen inifye yon langaj modèl ak bon lizibilite
4. Ranpli erè tcheke ak fonksyon rekiperasyon
5. Tranzaksyon
Si ou gen yon lide, jis aplike li. An 2006, IETF te pwopoze pwotokòl Netconf la, ki te rezoud pwoblèm RFC3535 te soulve yo. Netconf inisyal la sèlman make fondasyon debaz la ak operasyon nan pwotokòl la, ak defini solisyon ki te pran an kont kèk pwoblèm nan RFC3535. Li pa t endike yon langaj modèl inifye. Se poutèt sa, kèk ekipman manifaktirè byen bonè te sipòte sèlman kèk operasyon debaz nan Netconf, epi yo pa t 'sèvi ak yon kouch anba inifye. Lang modèl done.
RFC6020 te lage nan 2010, pwopoze lang modèl YANG Modèl ak yon metòd pou konbine li ak NETCONF. Yon definisyon se yon langaj modèl done ki inifye lojik resous ki kache ant manifaktirè yo, ak lòt definisyon an se yon seri lòd inifye pou operasyon chak manifakti sou done konfigirasyon ak done estati yo. Enstans done yo kreye pa modèl YANG yo vlope nan pwotokòl Netconf la. Transmisyon, de yo konbine youn ak lòt pou bati yon nouvo seri inivèsèl rezo pwogramasyon interfaces pou nouvo epòk la ki baze sou modèl YANG ak kondwi pa pwotokòl Netconf la.
Apre 2016, pwotokòl Netconf la te byen entegre ak modèl YANG e li te vin popilè. Jiskaprezan, lè nou gade kèk aspè lojisyèl achitekti SDN, nou te tande de tèm sa yo plis oswa mwens.
YANG ak Netconf, youn se estatik ak lòt la se dinamik, jis tankou Yin ak Yang. De yo te sòti rezo pwogramasyon mond lan nan pwochen epòk la. (Lè nou gade nan depo YANG sou github, nou pral jwenn tou ke icon li yo se Tai Chi, ak koneksyon ki genyen ant non li ak "Yang" yon ti jan revele lide konsepsyon designer orijinal la).
Apre sa, nou pral yon ti tan pale sou modèl YANG ak pwotokòl Netconf. Se pou premye pale sou done modèl lang YANG pou wè ki jan li dekri jimo dijital mond rezo sa a.
YANG Modèl
Nan dokiman RFC6020 la, chapit ouvèti a endike klèman, YANG, Yon Lang Modeling Done pou Pwotokòl Konfigirasyon Rezo a. Li se Abreviyasyon an nan yon lòt Jenerasyon pwochen (Yang) Data Modeling Language. Li se yon langaj modèl yo itilize pou dekri konsèp rezo yo.
Sipòte definisyon lis, diksyonè, ak menm estrikti done ki pi konplèks, sipòte kontrent, enimerasyon, enpòtasyon referans, jesyon vèsyon, ak espas non. Akòz espas, nou pral bay yon eksplikasyon tou kout. Pou enfòmasyon detaye, ou ka fè referans a:
Li ka dekri aparèy rezo sa a trè tou senpleman nan yon lang estriktire. Pou egzanp, pou definisyon yon pò:
Kòm yon operasyon pwofesyonèl ak pèsonèl antretyen, ak yon ti kras nan baz rezo ak yon ti kras nan Basics pwogramasyon, ou ka konprann definisyon an nan yon pò relativman klè. Li se yon estrikti lis, e kapab genyen plizyè. Youn nan atribi li yo se koòdone-non (tou yon kle). , inik, ki pa repete), osi byen ke atribi vitès ak atribi duplex, tou de nan yo se fisèl.
Modèl YANG dekri anpil atribi nan yon aparèy rezo, ki gen ladan estati konfigirasyon ak estati fonksyònman.
Nan fason sa a, YANG Model dekri mond lan sou entènèt lè l sèvi avèk langaj estriktire. Si w enterese, ou ka li pòs blog Entènèt ki pi wo a, ki gen yon deskripsyon trè apwofondi.
Li ka konvèti nan done XML trè byen epi vlope nan pwotokòl Netconf pou transmisyon (nou pral eksplike li pita):
An menm tan an, yo nan lòd yo nivo diferans ki genyen ant fournisseurs, Openconfig, ki te dirije pa Google, te estandadize modèl la done. Soti nan sit entènèt ofisyèl la, nou wè eslogan "machann-net, jesyon rezo ki baze sou modèl ki fèt pa itilizatè yo", ki fèt pa itilizatè yo ak kwa-platfòm. Machann-komen, pwogramasyon rezo ki baze sou modèl (an nou tradui li fason sa a an premye). Pou mete l' tou senpleman, se pou fè modélisation ant plizyè manifakti yo menm bagay la tou, lè sa a, lè ou configurer sèten done, ou pa gen pou gade nan chak manifakti yang modèl prive yonn pa youn. Men, entènèt la toujou gen pwotokòl prive, ak manifaktirè diferan ap toujou kreye nouvo ak pi bon pwotokòl prive pou "pi bon eksperyans itilizatè" ak "pi bon estrateji biznis" (sa a se reyèlman peche orijinal la nan manifaktirè rezo). Foto a montre kèk nan aplikasyon modèl openconfig yang ki pi souvan itilize yo.
Jije nan foto a, mwen panse ke gen anpil nan yo, ak konfigirasyon yo souvan itilize yo relativman konplè. Men, nan pratik, li depann de si wi ou non manifakti a sipòte tou modèl yang sa yo. Gen kèk aparèy vèsyon ki pi wo nan yon sijè sèten yo fondamantalman sipòte. Mwen poko pran yon gade pi pre nan domestik yo.
Rezo yo pa ka egzakteman menm. Pou yon enjenyè ki angaje nan operasyon rezo ak devlopman antretyen, li se yon benediksyon pou kapab reyalize menm objektif la!
Ou ka jwenn openconfig nan https://github.com/openconfig/public/tree/master/release/models
Ou ka jwenn modèl prive yang sou plizyè sit entènèt ofisyèl yo.
Netconf pwotokòl
Apre w fin pale de modèl yang, ann pale sou pwotokòl Netconf la. Modèl yang defini deskripsyon dijital mond rezo a, ak Netconf defini akizisyon (jwenn) ak ajisteman (konfigirasyon) done yo.
Netconf encapsule done yo nan mond lan ki dekri pa modèl la Yang reyalize jesyon an nan mond lan rezo.
Done Yang yo encapsulé nan xml ak Lè sa a, jere atravè pwotokòl Netconf la. Li se yon pwotokòl ki gen yon gwo lide kouch, ki dekri kèk detay sou pwotokòl la nan yon fason yerarchize. Ann gade foto ki anwo a.
-Transmisyon: Netconf transmèt atravè pwotokòl SSH, se koneksyon-oryante, epi li gen garanti sekirite.
-Mesaj: Fè yon apèl aleka nan aparèy rezo a atravè RPC, manadjè rezo a bay yon demann rpc, ak aparèy rezo a rezime rpc-reply.
-Operasyon: Sa se nanm Netconf. Li sipòte get (konfigirasyon ak kouri done), get-config (ap resevwa done konfigirasyon, ak yon aparèy ka gen plizyè done konfigirasyon, yon sèl kouri, yon sèl demaraj, plizyè kandida kandida), edit -config (konfigirasyon paramèt aparèy rezo a, sipòte adisyon, efase ak modifikasyon), delete-config, copy-config (kopi konfigirasyon an nan destinasyon an, destinasyon an ka ftp, dosye oswa kouri konfigirasyon, elatriye), fèmen \ debloke (fèmen konfigirasyon an pou anpeche konfli konfigirasyon oswa echèk ki te koze pa operasyon milti-pwosesis) ak sou sa.
-Done: done yo se yang done ki vlope nan xml. Tankou pò nou dekri pi wo a, done estriktire fasil pou pwograme. Itilize pou dekri done yo dwe konfigirasyon oswa efase oswa jwenn.
Sa yo se kat kouch Netconf. Fen kontwòl la ak aparèy rezo a kominike atravè Netconf, atravè pwotokòl ssh tradisyonèl la, lè l sèvi avèk subsystem Netconf la, ak pò default la se 830. Jan yo montre anba a:
Figi sa a montre entèraksyon an lè l sèvi avèk ssh anvan tout koreksyon, men an reyalite nou aplike pwosesis sa a atravè pwogramasyon. Mwen pral montre w metòd aplikasyon pwogramasyon an pita.
Netconf konfigirasyon aparèy rezo yo. Pwosesis entèraksyon an se apeprè jan sa a:
Foto sa a tèlman ba, ou ka wè tou ke mwen te trase li... Konpreyansyon mwen genyen sou Netconf se tankou pi wo a. Mwen panse ke gen anpil foto sou entènèt la ki pa bon, ak anpil konpòtman ajan sèvè a pa kòrèk. Sa a se sa mwen entwitif santi lè mwen konekte nan aparèy la, epi nan kou li koresponn youn-a-one ak dokiman ofisyèl la.
Nou ka gade kèk egzanp Netconf:
Bonjou, konstwi yon lyen.
Nou te wè plizyè mo kle, vèsyon Netconf, sipòte modèl YANG, id sesyon. An menm tan an, alo endike nan ki espas non nou ap opere. Nan ka sa a, se vèsyon ki koresponn Netconf la.
Jwenn konfigirasyon
Youn nan paramèt get-cofig se sous, ki se kote done yo konfigirasyon yo jwenn (kouri, demaraj oswa lòt). Yon lòt paramèt se filtre, se sa ki done yo jwenn nan modèl done ki dekri pa ki modèl yang. Sa a koresponn ak kapasite aparèy rezo a te voye orijinal la. Si yo reyisi, done konfigirasyon korespondan yo pral retounen.
Jwenn konfigirasyon oswa done kouri
Menm jan ak get-config, men sa yo jwenn se kouri konfigirasyon (konpreyansyon pèsonèl) oswa done kouri. Filtre ka espesifye.
Kopi konfigirasyon
Operasyon kopi a gen de paramèt, sous ak destinasyon. Repons ki gen siksè se ak tag ok la.
Edit konfigirasyon
Lè modifye konfigirasyon an, presize atik done yo dwe modifye, espas non kapasite a ak etikèt ki koresponn lan. Pou egzanp, sa a se konfigirasyon dhcp, ki dekri nan modèl yang http://tail-f.com/ns/example/dhcp.
Fèmen sesyon ak grasyeuz
Se kalite mesaj sa a ki transmèt ale dèyè nan ssh. Nou jis ekstrè yon pati nan mesaj la pou fasilite tout moun konprann.
Lè sa a, tou senpleman ajoute kèk kontni pou referans.
-Netconf baze sou sesyon, ak chak siksè pral gen yon id sesyon.
-Chak demann gen yon id mesaj, osi lontan ke li piti piti vin pi gwo
-Konfigirasyon done yo ka fèmen, eksklizif, ak opere nan fèmen.
-Netconf se tranzaksyon, ak operasyon yo swa tout aplike oswa okenn. An menm tan an, dapre dokiman ofisyèl sou sit wèb la, tranzaksyonalite sa a se pou konfigirasyon N aparèy rezo, se sa ki, polimorfis konfigirasyon yon sèl fwa ka sipòte tranzaksyon. Men, mwen poko fè li...
-Netconf sipòte abònman. An tèm de pèfòmans aparèy, lòd la nan grandè se apeprè 5 sesyon. Mwen ka abònman ak yon sèten atik done epi aparèy la ap fè m konnen lè li chanje.
-Kapasite, se konsa mwen konprann li. Aparèy rezo a voye vèsyon Netconf ak YANG Modèl, ak tèminal kontwòl la voye vèsyon Netconf la. Se sèlman lè vèsyon an Netconf matche ak de la nou ka kontinye. Sa a se santiman entwisyon mwen an. Nenpòt konsèy se akeyi.
-Operasyon tankou jwenn modifye pral presize done yo dwe chanje, ki ka filtre lè l sèvi avèk filtre.
-copy-config sipòte kopye yon seri konfigirasyon konplè soti nan yon kote nan yon kote. Yon kote a ka yon Fichye FTP, kouri, demaraj, ak konfigirasyon kandida sou aparèy la.
-Netconf tou sipòte verifikasyon nan konfigirasyon, lè l sèvi avèk operasyon an valide.
Atik sa a toujou espere popilarize syans, epi mwen pa pral antre nan detay. Ou ka li pwotokòl ki enpòtan nan RFC, ki aktyèlman pa trè long.
Nan pratik, ki baze sou kèk lojisyèl sous louvri, tankou ncclient python a, nou ka fasilman konfigirasyon aparèy rezo otomatikman epi reyalize pwogramasyon rezo a. Sa a se misyon Netconf ak YANG Model.
Pèsonèl rezo a li byen fòmate definisyon YANG Modèl yo epi sèvi ak lang pwogramasyon ki enpòtan pou fè operasyon pwogramasyon sou aparèy rezo ki baze sou operasyon yo defini nan Netconf. Nan fason sa a, se chemen an nan pwogramasyon rezo a fòje.
Ann elaji epi imajine ke modèl YANG defini estrikti done aparèy rezo a. Nou ka opere li atravè Netconf. Èske li ka opere tou atravè lòt pwotokòl?
Repons lan se wi. An reyalite, anpil lòt pwotokòl yo te sòti nan Netconf, tankou RESTConf. Jan yo montre anba a,
YANG Modèl (piblik ak natif natal) defini estrikti done a, pi wo a ki nouvo pwotokòl jesyon rezo, Netconf, RESTCon, gRPC, elatriye Nan fason sa a, nou ka opere aparèy rezo atravè RESTConf ki baze sou HTTP RESTful API, nou ka tou opere rezo. aparèy atravè Netconf ki baze sou SSH, oswa nou ka opere aparèy rezo atravè gRPC ki baze sou HTTP2.0. Yo tout baze sou YANG ak bon estrikti done. Modèl, ekri done korespondan yo, ankapsule li nan xml oswa json nan pwogram aparèy rezo yo. Sa a se avni pwogramasyon rezo a. Pou yo ka egzak, li se Model Driven Program, pwogramasyon rezo ki baze sou modèl. Enjenyè rezo piti piti konsantre sou paramèt aparèy la olye pou yo mete lòd la, epi konfigirasyon paramèt rezo yo lè yo li modèl done ki koresponn lan.
Nan fen, mwen ekri, poukisa mwen ta dwe louvri kont piblik sa a. Mwen te etidye syans enfòmatik ak teknoloji lè mwen te lekòl. Apre mwen te antre nan espas travay la, mwen te angaje nan operasyon rezo ak travay antretyen. Reflechi sou li, rezon ki fè mwen te divize an ekip ka paske mwen te yon etidyan gradye nan Network Technology Research Institute (manyèl komik). Depi nan konmansman an, mwen te patisipe nan operasyon rezo a. Nan etap la pita nan operasyon ak antretyen, zouti yo te itilize senplifye travay ak amelyore efikasite ki baze sou CLI. Apre sa, zouti yo te devlope piti piti nan aplikasyon BS-estriktire entènèt. Yo te toujou ap ekspoze a nouvo teknoloji e yo te kontinye anrichi nouvo fonksyon.
Erezman, yo te kenbe ak devlopman teknoloji sous louvri ak SDN, epi piti piti mwen te fè tranzisyon nan travay NetDevOps e mwen te itilize ladrès pwogram mwen an pou amelyore kapasite operasyon ak antretyen ekip la. Mwen menm mwen te renmen ekri liy sa a nan kòd. Kòm ekri a ap pwogrese, li piti piti dekouvri ke NetDevOps ta dwe yon konpetans ke chak enjenyè rezo ta dwe genyen nan lavni an (tout moun ajoute gaz nan dife a), pou yo ka reyalize tou de planifikasyon wo nivo ak aplikasyon rapid. Gade tounen nan kèk enfòmasyon sou entènèt la, yo dwe onèt, gen anpil ti kras nan Lachin, ak atmosfè domestik la pa trè fò. Anpil lojisyèl domestik yo baze sou ansyen CLI ak snmp, epi tout moun toujou sèvi ak zouti tèks ak zouti SSH pou travay. Se konsa, mwen espere ke mwenka anseye lòt moun ki jan yo pwason, pataje eksperyans mwen (twou) ak konpetans ak plis operasyon rezo ak enjenyè antretyen, epi fè pi byen mwen. Xiao Chu te di ke ou ka aprann yon bagay pou diminye kantite travay ou, epi lè w konsantre sou tan kap vini an byen lwen, operasyon ak antretyen rezo domestik ka vrèman evolye nan direksyon pou automatisation.
Nan tan kap vini an, mwen pral anrejistre kèk videyo epi ekri kèk atik. Li santi vrèman difisil pou ekri yon dokiman. Ou byen akeyi abònman, kolekte, klike sou like epi gade.
apendis: Netconf operasyon komen
DWDM OTN solisyon konsepsyon ak pri sitasyon, pls konekte avè m ', Taylor Huang
