Generazione automatica è riempimentu di elementi di cunfigurazione di u dispositivu di rete cù Nornir

Generazione automatica è riempimentu di elementi di cunfigurazione di u dispositivu di rete cù Nornir

Ehi Habr!

Recentemente un articulu hè apparsu quì Mikrotik è Linux. Routine è automatizazione induve un prublema simili hè stata risolta cù i mezi fossili. E ancu s'è u compitu hè cumplettamente tipicu, ùn ci hè nunda di simile nantu à Habré. Oseu d'offre a mo bicicletta à a rispettata cumunità IT.

Questa ùn hè micca a prima bicicletta per un tali compitu. A prima opzione hè stata implementata parechji anni fà ansible versione 1.x.x. A bicicletta era raramente usata è per quessa sempre arrugginita. In u sensu chì u compitu stessu ùn hè micca cusì spessu chì e versioni sò aghjurnati ansible. È ogni volta chì avete bisognu di guidà, a catena casca o a rota. In ogni casu, a prima parte, chì genera cunfigurazioni, sempre travaglia assai chjaramente, per furtuna jinja2 U mutore hè longu stabilitu. Ma a seconda parte, stendu e cunfigurazioni, di solitu portava sorprese. E postu ch'e aghju da roll out the config remotely à a mità di centu dispusitivi, alcuni di i quali sò situati à millaie di chilometri di distanza, l'usu di stu strumentu era un pocu noioso.

Quì devu ammette chì a mo incertezza più prubabilmente si trova in a mo mancanza di familiarità ansiblechè in i so difetti. È questu, per via, hè un puntu impurtante. ansible hè un spaziu cumplettamente separatu, a so propria area di cunniscenza cù u so propiu DSL (Domain Specific Language), chì deve esse mantinutu à un livellu di cunfidenza. Ebbè, quellu mumentu chì ansible Si sviluppeghja abbastanza rapidamente, è senza un rispettu speciale per a cumpatibilità inversa, ùn aghjunghje micca fiducia.

Dunque, pocu tempu fà, una seconda versione di a bicicletta hè stata implementata. Sta volta pitone, o piuttostu nantu à un quadru scrittu in pitone è per pitone sottu u nome Nornir

Allora - Nornir hè un microframework scrittu in pitone è per pitone è cuncepitu per l'automatizazione. U listessu cum'è in u casu cù ansible, per risolve i prublemi quì, a preparazione di dati cumpetente hè necessaria, i.e. inventariu di l'ospiti è i so paràmetri, ma i scripts sò scritti micca in un DSL separatu, ma in u stessu micca assai vechju, ma assai bonu p[i|i]ton.

Fighjemu ciò chì usa u seguente esempiu live.

Aghju una reta di filiale cù parechje decine di uffizii in tuttu u paese. Ogni uffiziu hà un router WAN chì termina diversi canali di cumunicazione da diversi operatori. U protocolu di routing hè BGP. I router WAN sò in dui tipi: Cisco ISG o Juniper SRX.

Avà u compitu: avete bisognu di cunfigurà una subnet dedicata per a Video Surveillance in un portu separatu nantu à tutti i routers WAN di a reta di filiale - annunzià sta subnet in BGP - cunfigurà u limitu di velocità di u portu dedicatu.

Prima, avemu bisognu di preparà un paru di mudelli, nantu à a basa di quali cunfigurazioni seranu generati separatamente per Cisco è Juniper. Hè ancu necessariu di preparà dati per ogni puntu è i paràmetri di cunnessione, i.e. raccoglie u listessu inventariu

Template prontu per Cisco:

$ 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

Template per Juniper:

$ 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

I mudelli, sicuru, ùn escenu micca da l'aria. Quessi sò essenzialmente diffs trà e cunfigurazioni di travagliu chì eranu è eranu dopu à risolve u compitu nantu à dui routers specifichi di mudelli diffirenti.

Da i nostri mudelli vedemu chì per risolve u prublema, avemu solu bisognu di dui paràmetri per Juniper è 3 paràmetri per Cisco. quì sò:

  • ifname
  • ipsuffissu
  • asn

Avà avemu bisognu di stabilisce sti paràmetri per ogni dispusitivu, i.e. fà a stessa cosa Invintariu.

di Invintariu Seguiremu strettamente a documentazione Initializing Nornir

vale à dì, creamu u listessu scheletru di schedariu:

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

U schedariu config.yaml hè u schedariu standard di cunfigurazione nornir

$ 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"

Avemu da indicà i paràmetri principali in u schedariu hosts.yaml, gruppu (in u mo casu questi sò logins / password) in gruppi.yamlè in defaults.yaml Ùn avemu micca indicà nunda, ma avete bisognu di inserisce trè minus quì - indicà chì hè yaml u schedariu hè viotu però.

Eccu ciò chì hosts.yaml s'assumiglia:

---
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

È quì hè groups.yaml:

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

juniper:
    platform: junos
    username: admin2
    password: juniper2

Questu hè ciò chì hè accadutu Invintariu per u nostru compitu. Durante l'inizializazione, i paràmetri da i schedarii d'inventariu sò mappati à u mudellu di l'ughjettu Elementu d'inventariu.

Sottu u spoiler hè un diagramma di u mudellu 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"
                }
            }
        }
    }
}

Stu mudellu pò vede un pocu cunfusu, soprattuttu in prima. Per capisce, u modu interattivu in ipython.

 $ 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'

È infine, andemu à u script stessu. Ùn aghju nunda di esse particularmente fieru di quì. Aghju pigliatu solu un esempiu ready-made da tutoriale è l'hà utilizatu quasi senza cambiatu. Eccu ciò chì pare u script di travagliu finitu:

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)

Attenti à u paràmetru dry_run=Veru inizializazione di l'ughjettu in linea nr.
Quì u listessu cum'è in ansible un test run hè statu implementatu in quale una cunnessione à u router hè fatta, una nova cunfigurazione mudificata hè preparata, chì hè poi validata da u dispusitivu (ma questu ùn hè micca sicuru; dipende da u supportu di u dispositivu è l'implementazione di u driver in NAPALM) , ma a nova cunfigurazione ùn hè micca direttamente applicata. Per usu di cummattimentu, vi tocca à sguassà u paràmetru dry_run o cambià u so valore à False.

Quandu u script hè eseguitu, Nornir produce logs dettagliati à a cunsola.

Sottu u spoiler hè u risultatu di una corsa di cumbattimentu nantu à dui routers di prova:

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 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

Oculta e password in ansible_vault

À l'iniziu di l'articulu aghju currettu un pocu ansible, ma ùn hè micca tuttu male. Mi piace assai vault cum'è, chì hè pensatu per ammuccià l'infurmazioni sensittivi fora di vista. E prubabilmente parechji anu nutatu chì avemu tutti i logins / password per tutti i routers di cummattimentu scintillanti in forma aperta in un schedariu gorups.yaml. Ùn hè micca bellu, sicuru. Prutegemu sti dati cun vault.

Trasferemu i paràmetri da groups.yaml à creds.yaml, è cifrite cù AES256 cù una password di 20 cifre:

$ 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

Hè cusì simplice. Resta à insignà u nostru Nornir-script per ritruvà è applicà sti dati.
Per fà questu, in u nostru script dopu a linea di inizializazione nr = InitNornir(config_file=... aghjunghje u codice seguente:

...
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
...

Di sicuru, vault.passwd ùn deve esse situatu vicinu à creds.yaml cum'è in u mo esempiu. Ma hè bè per ghjucà.

Hè tuttu per avà. Ci hè un paru di articuli più nantu à Cisco + Zabbix chì venenu, ma questu ùn hè micca un pocu di l'automatizazione. È in un futuru vicinu aghju pensatu à scrive nantu à RESTCONF in Cisco.

Source: www.habr.com

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