التوليد التلقائي وملء عناصر تكوين جهاز الشبكة باستخدام Nornir

التوليد التلقائي وملء عناصر تكوين جهاز الشبكة باستخدام Nornir

يا هبر!

مؤخرا ظهرت مقالة هنا ميكروتيك ولينكس. الروتين والأتمتة حيث تم حل مشكلة مماثلة باستخدام الوسائل الأحفورية. وعلى الرغم من أن المهمة نموذجية تمامًا، إلا أنه لا يوجد شيء مماثل في حبري. أجرؤ على تقديم دراجتي إلى مجتمع تكنولوجيا المعلومات المحترم.

هذه ليست الدراجة الأولى لمثل هذه المهمة. تم تنفيذ الخيار الأول منذ عدة سنوات ansible الإصدار 1.x.x. نادرا ما كانت الدراجة تستخدم وبالتالي كانت تصدأ باستمرار. بمعنى أن المهمة نفسها لا تنشأ كلما تم تحديث الإصدارات ansible. وفي كل مرة تحتاج إلى القيادة، تسقط السلسلة أو تسقط العجلة. ومع ذلك، فإن الجزء الأول، وهو إنشاء التكوينات، يعمل دائمًا بشكل واضح جدًا، ولحسن الحظ جينجا 2 المحرك راسخ منذ فترة طويلة. لكن الجزء الثاني - طرح التكوينات - عادة ما يجلب المفاجآت. وبما أنني يجب أن أقوم بطرح التكوين عن بعد لنصف مائة جهاز، بعضها يقع على بعد آلاف الكيلومترات، فإن استخدام هذه الأداة كان مملاً بعض الشيء.

هنا يجب أن أعترف أن عدم يقيني يكمن على الأرجح في عدم معرفتي به ansibleمما في عيوبه. وهذه، بالمناسبة، نقطة مهمة. ansible هي منطقة معرفة منفصلة تمامًا خاصة بها مع DSL (لغة المجال المحددة) الخاصة بها، والتي يجب الحفاظ عليها على مستوى واثق. حسنا، تلك اللحظة التي ansible إنه يتطور بسرعة كبيرة، ودون إيلاء اهتمام خاص للتوافق مع الإصدارات السابقة، فإنه لا يضيف الثقة.

لذلك، منذ وقت ليس ببعيد تم تنفيذ النسخة الثانية من الدراجة. هذه المرة الثعبان، أو بالأحرى على إطار مكتوب فيه الثعبان و الثعبان دعا نورنير

لذا - نورنير هو إطار صغير مكتوب فيه الثعبان و الثعبان ومصممة للأتمتة. نفس الشيء كما في الحالة مع ansible، لحل المشاكل هنا، يلزم إعداد البيانات المختصة، أي. جرد المضيفين ومعلماتهم، ولكن البرامج النصية مكتوبة ليس في DSL منفصل، ولكن في نفس p[i|i]طن ليس قديمًا جدًا، ولكنه جيد جدًا.

دعونا نلقي نظرة على ما هو عليه باستخدام المثال المباشر التالي.

لدي شبكة فروع تضم عشرات المكاتب في جميع أنحاء البلاد. يحتوي كل مكتب على جهاز توجيه WAN ينهي عدة قنوات اتصال من مشغلين مختلفين. بروتوكول التوجيه هو BGP. تأتي أجهزة توجيه WAN في نوعين: Cisco ISG أو Juniper SRX.

المهمة الآن: تحتاج إلى تكوين شبكة فرعية مخصصة لمراقبة الفيديو على منفذ منفصل على جميع أجهزة توجيه WAN الخاصة بالشبكة الفرعية - الإعلان عن هذه الشبكة الفرعية في BGP - تكوين حد السرعة للمنفذ المخصص.

أولاً، نحتاج إلى إعداد قالبين، على أساسهما سيتم إنشاء التكوينات بشكل منفصل لـ Cisco وJuniper. ومن الضروري أيضًا إعداد البيانات لكل نقطة ومعلمات الاتصال، أي. جمع نفس المخزون

قالب جاهز لسيسكو:

$ cat templates/ios/base.j2 
class-map match-all VIDEO_SURV
 match access-group 111

policy-map VIDEO_SURV
 class VIDEO_SURV
    police 1500000 conform-action transmit  exceed-action drop

interface {{ host.task_data.ifname }}
  description VIDEOSURV
  ip address 10.10.{{ host.task_data.ipsuffix }}.254 255.255.255.0
  service-policy input VIDEO_SURV

router bgp {{ host.task_data.asn }}
  network 10.40.{{ host.task_data.ipsuffix }}.0 mask 255.255.255.0

access-list 11 permit 10.10.{{ host.task_data.ipsuffix }}.0 0.0.0.255
access-list 111 permit ip 10.10.{{ host.task_data.ipsuffix }}.0 0.0.0.255 any

قالب العرعر:

$ cat templates/junos/base.j2 
set interfaces {{ host.task_data.ifname }} unit 0 description "Video surveillance"
set interfaces {{ host.task_data.ifname }} unit 0 family inet filter input limit-in
set interfaces {{ host.task_data.ifname }} unit 0 family inet address 10.10.{{ host.task_data.ipsuffix }}.254/24
set policy-options policy-statement export2bgp term 1 from route-filter 10.10.{{ host.task_data.ipsuffix }}.0/24 exact
set security zones security-zone WAN interfaces {{ host.task_data.ifname }}
set firewall policer policer-1m if-exceeding bandwidth-limit 1m
set firewall policer policer-1m if-exceeding burst-size-limit 187k
set firewall policer policer-1m then discard
set firewall policer policer-1.5m if-exceeding bandwidth-limit 1500000
set firewall policer policer-1.5m if-exceeding burst-size-limit 280k
set firewall policer policer-1.5m then discard
set firewall filter limit-in term 1 then policer policer-1.5m
set firewall filter limit-in term 1 then count limiter

القوالب، بطبيعة الحال، لا تأتي من فراغ. هذه هي الاختلافات الأساسية بين تكوينات العمل التي كانت وما تزال بعد حل المهمة على جهازي توجيه محددين لنماذج مختلفة.

من خلال قوالبنا، نرى أنه لحل المشكلة، نحتاج فقط إلى معلمتين لـ Juniper و3 معلمات لـ Cisco. ها هم:

  • com.ifname
  • ipsuffix
  • ASN

الآن نحن بحاجة إلى تعيين هذه المعلمات لكل جهاز، أي. افعل نفس الشيء المخزون.

إلى المخزون سوف نتبع بدقة الوثائق تهيئة نورنير

أي أننا سننشئ نفس هيكل الملف:

.
├── config.yaml
├── inventory
│   ├── defaults.yaml
│   ├── groups.yaml
│   └── hosts.yaml

ملف config.yaml هو ملف تكوين nornir القياسي

$ cat config.yaml 
---
core:
    num_workers: 10

inventory:
    plugin: nornir.plugins.inventory.simple.SimpleInventory
    options:
        host_file: "inventory/hosts.yaml"
        group_file: "inventory/groups.yaml"
        defaults_file: "inventory/defaults.yaml"

سنشير إلى المعلمات الرئيسية في الملف hosts.yaml، المجموعة (في حالتي هي تسجيلات الدخول/كلمات المرور) في groups.yamlوفي defaults.yaml لن نشير إلى أي شيء، لكنك تحتاج إلى إدخال ثلاث سلبيات هناك - للإشارة إلى ذلك يامل الملف فارغ بالرغم من ذلك.

هذا ما يبدو عليه hosts.yaml:

---
srx-test:
    hostname: srx-test
    groups: 
        - juniper
    data:
        task_data:
            ifname: fe-0/0/2
            ipsuffix: 111

cisco-test:
    hostname: cisco-test
    groups: 
        - cisco
    data:
        task_data:
            ifname: GigabitEthernet0/1/1
            ipsuffix: 222
            asn: 65111

وهنا المجموعات.yaml:

---
cisco:
    platform: ios
    username: admin1
    password: cisco1

juniper:
    platform: junos
    username: admin2
    password: juniper2

هذا ما حدث المخزون لمهمتنا. أثناء التهيئة، يتم تعيين المعلمات من ملفات المخزون إلى نموذج الكائن InventoryElement.

يوجد أسفل المفسد رسم تخطيطي لنموذج InventoryElement

print(json.dumps(InventoryElement.schema(), indent=4))
{
    "title": "InventoryElement",
    "type": "object",
    "properties": {
        "hostname": {
            "title": "Hostname",
            "type": "string"
        },
        "port": {
            "title": "Port",
            "type": "integer"
        },
        "username": {
            "title": "Username",
            "type": "string"
        },
        "password": {
            "title": "Password",
            "type": "string"
        },
        "platform": {
            "title": "Platform",
            "type": "string"
        },
        "groups": {
            "title": "Groups",
            "default": [],
            "type": "array",
            "items": {
                "type": "string"
            }
        },
        "data": {
            "title": "Data",
            "default": {},
            "type": "object"
        },
        "connection_options": {
            "title": "Connection_Options",
            "default": {},
            "type": "object",
            "additionalProperties": {
                "$ref": "#/definitions/ConnectionOptions"
            }
        }
    },
    "definitions": {
        "ConnectionOptions": {
            "title": "ConnectionOptions",
            "type": "object",
            "properties": {
                "hostname": {
                    "title": "Hostname",
                    "type": "string"
                },
                "port": {
                    "title": "Port",
                    "type": "integer"
                },
                "username": {
                    "title": "Username",
                    "type": "string"
                },
                "password": {
                    "title": "Password",
                    "type": "string"
                },
                "platform": {
                    "title": "Platform",
                    "type": "string"
                },
                "extras": {
                    "title": "Extras",
                    "type": "object"
                }
            }
        }
    }
}

قد يبدو هذا النموذج مربكًا بعض الشيء، خاصة في البداية. من أجل معرفة ذلك، الوضع التفاعلي في إيبيثون.

 $ ipython3
Python 3.6.9 (default, Nov  7 2019, 10:44:02) 
Type 'copyright', 'credits' or 'license' for more information
IPython 7.1.1 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.

In [1]: from nornir import InitNornir                                                                           

In [2]: nr = InitNornir(config_file="config.yaml", dry_run=True)                                                

In [3]: nr.inventory.hosts                                                                                      
Out[3]: 
{'srx-test': Host: srx-test, 'cisco-test': Host: cisco-test}

In [4]: nr.inventory.hosts['srx-test'].data                                                                                    
Out[4]: {'task_data': {'ifname': 'fe-0/0/2', 'ipsuffix': 111}}

In [5]: nr.inventory.hosts['srx-test']['task_data']                                                     
Out[5]: {'ifname': 'fe-0/0/2', 'ipsuffix': 111}

In [6]: nr.inventory.hosts['srx-test'].platform                                                                                
Out[6]: 'junos'

وأخيرًا، دعنا ننتقل إلى النص نفسه. ليس لدي ما أفتخر به هنا بشكل خاص. لقد أخذت للتو مثالاً جاهزًا من درس تعليمي واستخدمته دون تغيير تقريبا. هذا ما يبدو عليه نص العمل النهائي:

from nornir import InitNornir
from nornir.plugins.tasks import networking, text
from nornir.plugins.functions.text import print_title, print_result

def config_and_deploy(task):
    # Transform inventory data to configuration via a template file
    r = task.run(task=text.template_file,
                 name="Base Configuration",
                 template="base.j2",
                 path=f"templates/{task.host.platform}")

    # Save the compiled configuration into a host variable
    task.host["config"] = r.result

    # Save the compiled configuration into a file
    with open(f"configs/{task.host.hostname}", "w") as f:
        f.write(r.result)

    # Deploy that configuration to the device using NAPALM
    task.run(task=networking.napalm_configure,
             name="Loading Configuration on the device",
             replace=False,
             configuration=task.host["config"])

nr = InitNornir(config_file="config.yaml", dry_run=True) # set dry_run=False, cross your fingers and run again

# run tasks
result = nr.run(task=config_and_deploy)
print_result(result)

انتبه إلى المعلمة Dry_run=صحيح في تهيئة الكائن الخطي nr.
هنا نفس كما في ansible تم تنفيذ اختبار تشغيل تم فيه إجراء اتصال بجهاز التوجيه، وإعداد تكوين معدل جديد، والذي يتم التحقق من صحته بعد ذلك بواسطة الجهاز (ولكن هذا ليس مؤكدًا؛ فهو يعتمد على دعم الجهاز وتنفيذ برنامج التشغيل في NAPALM) ، ولكن لا يتم تطبيق التكوين الجديد مباشرة. للاستخدام القتالي، يجب عليك إزالة المعلمة ركض جاف أو تغيير قيمتها إلى خطأ.

عند تنفيذ البرنامج النصي، يقوم Nornir بإخراج سجلات مفصلة إلى وحدة التحكم.

يوجد أسفل المفسد ناتج تشغيل قتالي على جهازي توجيه اختباريين:

config_and_deploy***************************************************************
* cisco-test ** changed : True *******************************************
vvvv config_and_deploy ** changed : True vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv INFO
---- Base Configuration ** changed : True ------------------------------------- INFO
class-map match-all VIDEO_SURV
 match access-group 111

policy-map VIDEO_SURV
 class VIDEO_SURV
    police 1500000 conform-action transmit  exceed-action drop

interface GigabitEthernet0/1/1
  description VIDEOSURV
  ip address 10.10.222.254 255.255.255.0
  service-policy input VIDEO_SURV

router bgp 65001
  network 10.10.222.0 mask 255.255.255.0

access-list 11 permit 10.10.222.0 0.0.0.255
access-list 111 permit ip 10.10.222.0 0.0.0.255 any
---- Loading Configuration on the device ** changed : True --------------------- INFO
+class-map match-all VIDEO_SURV
+ match access-group 111
+policy-map VIDEO_SURV
+ class VIDEO_SURV
+interface GigabitEthernet0/1/1
+  description VIDEOSURV
+  ip address 10.10.222.254 255.255.255.0
+  service-policy input VIDEO_SURV
+router bgp 65001
+  network 10.10.222.0 mask 255.255.255.0
+access-list 11 permit 10.10.222.0 0.0.0.255
+access-list 111 permit ip 10.10.222.0 0.0.0.255 any
^^^^ END config_and_deploy ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
* srx-test ** changed : True *******************************************
vvvv config_and_deploy ** changed : True vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv INFO
---- Base Configuration ** changed : True ------------------------------------- INFO
set interfaces fe-0/0/2 unit 0 description "Video surveillance"
set interfaces fe-0/0/2 unit 0 family inet filter input limit-in
set interfaces fe-0/0/2 unit 0 family inet address 10.10.111.254/24
set policy-options policy-statement export2bgp term 1 from route-filter 10.10.111.0/24 exact
set security zones security-zone WAN interfaces fe-0/0/2
set firewall policer policer-1m if-exceeding bandwidth-limit 1m
set firewall policer policer-1m if-exceeding burst-size-limit 187k
set firewall policer policer-1m then discard
set firewall policer policer-1.5m if-exceeding bandwidth-limit 1500000
set firewall policer policer-1.5m if-exceeding burst-size-limit 280k
set firewall policer policer-1.5m then discard
set firewall filter limit-in term 1 then policer policer-1.5m
set firewall filter limit-in term 1 then count limiter
---- Loading Configuration on the device ** changed : True --------------------- INFO
[edit interfaces]
+   fe-0/0/2 {
+       unit 0 {
+           description "Video surveillance";
+           family inet {
+               filter {
+                   input limit-in;
+               }
+               address 10.10.111.254/24;
+           }
+       }
+   }
[edit]
+  policy-options {
+      policy-statement export2bgp {
+          term 1 {
+              from {
+                  route-filter 10.10.111.0/24 exact;
+              }
+          }
+      }
+  }
[edit security zones]
     security-zone test-vpn { ... }
+    security-zone WAN {
+        interfaces {
+            fe-0/0/2.0;
+        }
+    }
[edit]
+  firewall {
+      policer policer-1m {
+          if-exceeding {
+              bandwidth-limit 1m;
+              burst-size-limit 187k;
+          }
+          then discard;
+      }
+      policer policer-1.5m {
+          if-exceeding {
+              bandwidth-limit 1500000;
+              burst-size-limit 280k;
+          }
+          then discard;
+      }
+      filter limit-in {
+          term 1 {
+              then {
+                  policer policer-1.5m;
+                  count limiter;
+              }
+          }
+      }
+  }
^^^^ END config_and_deploy ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

إخفاء كلمات المرور في ansible_vault

في بداية المقال ذهبت إلى أبعد من ذلك قليلاً ansible، لكن الأمر ليس بهذا السوء. أنا حقا أحبهم قبو مثل، والذي تم تصميمه لإخفاء المعلومات الحساسة بعيدًا عن الأنظار. وربما لاحظ الكثيرون أن لدينا جميع عمليات تسجيل الدخول/كلمات المرور لجميع أجهزة التوجيه القتالية متألقة في شكل مفتوح في ملف gorups.yaml. إنها ليست جميلة بالطبع. دعونا نحمي هذه البيانات مع قبو.

لننقل المعلمات من Groups.yaml إلى creds.yaml، ونقوم بتشفيرها باستخدام AES256 بكلمة مرور مكونة من 20 رقمًا:

$ cd inventory
$ cat creds.yaml
---
cisco:
    username: admin1
    password: cisco1

juniper:
    username: admin2
    password: juniper2

$ pwgen 20 -N 1 > vault.passwd
ansible-vault encrypt creds.yaml --vault-password-file vault.passwd  
Encryption successful
$ cat creds.yaml 
$ANSIBLE_VAULT;1.1;AES256
39656463353437333337356361633737383464383231366233386636333965306662323534626131
3964396534396333363939373539393662623164373539620a346565373439646436356438653965
39643266333639356564663961303535353364383163633232366138643132313530346661316533
6236306435613132610a656163653065633866626639613537326233653765353661613337393839
62376662303061353963383330323164633162386336643832376263343634356230613562643533
30363436343465306638653932366166306562393061323636636163373164613630643965636361
34343936323066393763323633336366366566393236613737326530346234393735306261363239
35663430623934323632616161636330353134393435396632663530373932383532316161353963
31393434653165613432326636616636383665316465623036376631313162646435

بكل بساطة. يبقى لتعليمنا نورنير-script لاسترداد هذه البيانات وتطبيقها.
للقيام بذلك، في البرنامج النصي لدينا بعد سطر التهيئة nr = InitNornir(config_file=... أضف الكود التالي:

...
nr = InitNornir(config_file="config.yaml", dry_run=True) # set dry_run=False, cross your fingers and run again

# enrich Inventory with the encrypted vault data
from ansible_vault import Vault
vault_password_file="inventory/vault.passwd"
vault_file="inventory/creds.yaml"
with open(vault_password_file, "r") as fp:
    password = fp.readline().strip()   
    vault = Vault(password)
    vaultdata = vault.load(open(vault_file).read())

for a in nr.inventory.hosts.keys():
    item = nr.inventory.hosts[a]
    item.username = vaultdata[item.groups[0]]['username']
    item.password = vaultdata[item.groups[0]]['password']
    #print("hostname={}, username={}, password={}n".format(item.hostname, item.username, item.password))

# run tasks
...

بالطبع، لا ينبغي أن يكون vault.passwd موجودًا بجوار creds.yaml كما في المثال الخاص بي. لكن لا بأس في اللعب.

هذا كل شئ حتى الان. هناك بضعة مقالات أخرى حول طرح Cisco + Zabbix، لكن هذا لا يتعلق بالأتمتة قليلاً. وفي المستقبل القريب أخطط للكتابة عن RESTCONF في Cisco.

المصدر: www.habr.com

إضافة تعليق