A hálózati szolgáltatások automatizálása vagy virtuális laboratórium létrehozása az OpenDaylight, Postman és Vrnetlab segítségével.

Ebben a cikkben arról fogok beszélni, hogyan lehet konfigurálni OpenDaylight hálózati berendezésekkel való munkához, és megmutatom, hogyan lehet Postman egyszerű RESTCONF lekérdezésekkel kezelni ezeket a berendezéseket. A hardverrel nem fogunk foglalkozni, ehelyett egy kis virtuális laboratóriumot indítunk el egyetlen routerrel a Vrnetlab használatával Ubuntu 20.04 LTS.

A részletes beállítást először a Juniper vMX 20.1R1.11router példáján mutatom be, majd összehasonlítjuk a beállítást a Cisco xRV9000 7.0.2.

Tartalom

• Szükséges ismeretek
• 1. rész: röviden áttekintjük OpenDaylight (a továbbiakban ODL), Postman és Vrnetlab és hogy miért van szükségünk rájuk
• 2. rész: a virtuális laboratórium leírása
• 3. Rész: beállítjuk OpenDaylight
• 4. Rész: beállítjuk Vrnetlab
• 5. Rész: a Postman virtuális router összekapcsolása (Juniper vMX) a ODL
• 6. Rész: a router konfigurációjának lekérése és megváltoztatása a Postman és ODL
• 7. rész: a Cisco xRV9000 hozzáadása
• Zárás
• P.S.
• Irodalomjegyzék

Szükséges ismeretek

Annak érdekében, hogy a cikk ne váljon túl hosszúvá, néhány műszaki részletet kihagytam (hivatkozásokkal olyan irodalmakra, ahol többet olvashatunk róluk).

Ezért javaslom, hogy ismerkedjünk meg a következő témákkal, amelyeket jól lenne (de nem kötelező) tudni az olvasás előtt:

• NETCONF, RESTCONF
• XML / JSON
• YANG
• Alapvető ismeretek a Docker-ről

1. Rész: egy kis elmélet

• Nyílt SDN platform a különböző hálózatok kezelésére és automatizálására, amely támogatott Linux Alapítvány
• Java belül
• A Model-Driven Service Abstraction Level (MD-SAL) alapjain nyugszik
• YANG modelleket használ a hálózati eszközök RESTCONF API-jának automatikus létrehozásához

Fő modul a hálózat kezeléséhez. Ezen keresztül fogunk kommunikálni a csatlakoztatott eszközökkel. A saját API-ján keresztül vezérelhető.

További információt az OpenDaylight-ról olvashatunk itt.

• API tesztelő eszköz
• Egyszerű és könnyen használható felület

A mi esetünkben érdekes, mint eszköz az OpenDaylight API-jára történő REST lekérdezések küldésére. Természetesen kézzel is küldhetjük a lekérdezéseket, de a Postman mindent nagyon szemléletesen mutat, és a céljainkhoz a legjobban illeszkedik.

Kíváncsiak számára: sok oktatóanyag készült róla (például).

• Eszköz virtuális routerek Docker-en való telepítésére
• Támogatja: Cisco XRv, Juniper vMX, Arista vEOS, Nokia VSR és mások.
• . Nem kell semmit fizetni. Nem kell megállapodni arról, hogy telepítsük a rendszert a laptopunkra vagy szerverünkre. Nincsenek rejtett díjak. Ugyanakkor egyetlen más Open Source adatbázistechnológia sem tud versenyezni a sebességgel a

Nagyon érdekes, de kevéssé ismert eszköz. A mi esetünkben ennek segítségével elindítjuk a Juniper vMX-t és a Cisco xRV9000-t egy normál Ubuntu 20.04 LTS-en.

További információt róla olvashatunk a projekt oldalán.

2. Rész: laboratóriumi munka

A tutorial keretein belül a következő rendszert fogjuk beállítani:

Hogyan működik ez

• Juniper vMX felmegy a Docker konténerben (eszközök révén Vrnetlab) és úgy működik, mint a legszokásosabb virtuális router.
• ODL csatlakozik a routerhez, és lehetővé teszi annak kezelését.
• Postman külön gépen fut, és rajta keresztül küldjük a parancsokat ODL: a router csatlakoztatásához/eltávolításához, a konfiguráció megváltoztatásához stb.

Megjegyzés a rendszer eszközéről

Juniper vMX és ODL meglehetősen sok erőforrást igényel a stabil működéséhez. Egyedül a vMX 6 Gb RAM-ot és 4 magot kér. Ezért úgy döntöttek, hogy az összes "nehéz" eszközt külön gépre helyezik (Heulett Packard Enterprise MicroServer ProLiant Gen8, Ubuntu 20.04 LTS). A router persze nem "szárnyal rajta", de kisebb kísérletekhez elegendő a teljesítmény.

3. rész: OpenDaylight beállítása

Az ODL aktuális verziója a cikk írásának idején — Magnesium SR1

1) Telepítjük Java OpenJDK 11 (részletesebb telepítésért ide)

ubuntu:~$ sudo apt install default-jdk

2) Megkeressük és letöltjük a legfrissebb buildet ODL innen
3) Kicsomagoljuk a letöltött archívumot
4) Belépünk a kapott könyvtárba
5) Elindítjuk ./bin/karaf

Ezen a lépésen ODL el kell indulnia, és a konzolban fogunk találkozni (Külső hozzáféréshez a 8181-es portot használjuk, amit később kihasználunk).

Következő lépésként telepítjük ODL funkciókat, amelyek a protokollokkal való munkát szolgálják. NETCONF és RESTCONFEhhez a konzolban ODL futtatjuk:

opendaylight-user@root> feature:install odl-netconf-topology odl-restconf-all

Ezen a legegyszerűbb beállítás ODL befejeződött. (Részletesebben olvasható itt).

4. rész: Vrnetlab beállítása

A rendszer előkészítése

A telepítés előtt Vrnetlab telepíteni kell a működéséhez szükséges csomagokat. Ilyenek például Docker, git, sshpass:

ubuntu:~$ sudo apt update
ubuntu:~$ sudo apt -y install python3-bs4 sshpass make
ubuntu:~$ sudo apt -y install git
ubuntu:~$ sudo apt install -y 
    apt-transport-https ca-certificates 
    curl gnupg-agent software-properties-common
ubuntu:~$ curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
ubuntu:~$ sudo add-apt-repository 
   "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu 
   $(lsb_release -cs) 
   stable"
ubuntu:~$ sudo apt update
ubuntu:~$ sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

Vrnetlab telepítése

A telepítéshez Vrnetlab klónozzuk a megfelelő tárolót a github-ról:

ubuntu:~$ cd ~
ubuntu:~$ git clone https://github.com/plajjan/vrnetlab.git

Lépjünk a könyvtárba vrnetlab:

ubuntu:~$ cd ~/vrnetlab

Itt láthatók az összes szükséges script a futtatáshoz. Ne feledje, hogy minden routertípushoz külön könyvtár készült:

ubuntu:~\/vrnetlab$ ls
CODE_OF_CONDUCT.md  config-engine-lite        openwrt           vr-bgp
CONTRIBUTING.md     csr                       routeros          vr-xcon
LICENSE             git-lfs-repo.sh           sros              vrnetlab.sh
Makefile            makefile-install.include  topology-machine  vrp
README.md           makefile-sanity.include   veos              vsr1000
ci-builder-image    makefile.include          vmx               xrv
common              nxos                      vqfx              xrv9k

Router image létrehozása

Minden támogatott routernek Vrnetlab, saját egyedi beállítási eljárása van. Az esetünkben Juniper vMX elég, ha a .tgz archívumot feltöltjük a routerrel (letölthetjük a Microsoft. Mint mindig, a cég fokozatosan vezeti be az új frissítést. Ezért a hír írása idején a Windows frissítési központban nem biztos, hogy elérhető a Chromium-alapú Edge böngésző letöltési ajánlata. A telepítés után a rendszer újraindítást kér.) a vmx könyvtárba, és futtatjuk a parancsot make:

ubuntu:~$ cd ~\/vrnetlab\/vmx
ubuntu:~$ # Másoljuk be ebbe a könyvtárba a .tgz archívumot a routerrel
ubuntu:~$ sudo make

A kép építése vMX kb. 10-20 percet vesz igénybe. Itt az idő, hogy főzzünk egy kávét!

Miért tart ilyen sokáig, kérdezheted?

Fordítás válaszát a kérdésre:

"Ez azzal függ össze, hogy a VCP (Control Plane) első indításakor beolvassa a konfigurációs fájlt, amely meghatározza, hogy VCP VRR-ként működik-e a vMX-en. Korábban ezt a Docker indításakor hajtották végre, de ez azt jelentette, hogy a VCP mindig újraindult egyszer, mielőtt a virtuális router elérhetővé vált, ami hosszú betöltési időt okozott (kb. 5 perc). Most a VCP első indítása a Docker kép építésekor történik, és mivel a Docker építést nem lehet --privileged kapcsolóval elindítani, ez azt jelenti, hogy a qemu hardveres gyorsítás nélkül, KVM nélkül fut, így az építés nagyon hosszú időt vesz igénybe. E folyamat során sok napló jelenik meg, így legalább láthatod, mi történik. Úgy gondolom, hogy a hosszú építés nem olyan ijesztő, mert a képet egyszer készítjük el, de sokszor indítjuk el."

Ezután láthatjuk a routerünk képét a Docker:

ubuntu:~$ sudo docker image list
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
vrnetlab\/vr-vmx     20.1R1.11           b1b2369b453c        3 weeks ago         4.43GB
debian              stretch             614bb74b620e        7 weeks ago         101MB

A vr-vmx konténer indítása

A következő paranccsal indítjuk el:

ubuntu:~$ sudo docker run -d --privileged --name jun01 b1b2369b453c

Ezután megnézhetjük az aktív konténerek információit:

ubuntu:~$ sudo docker container list
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS                     PORTS                                                 NAMES
120f882c8712        b1b2369b453c        "\/launch.py"        2 minutes ago       Up 2 minutes (unhealthy)   22\/tcp, 830\/tcp, 5000\/tcp, 10000-10099\/tcp, 161\/udp   jun01

Csatlakozunk a routerhez

A router's network interface IP address can be obtained using the following command:

ubuntu:~$ sudo docker inspect --format '{{.NetworkSettings.IPAddress}}' jun01
172.17.0.2

By default, Vrnetlab creates a user for the router vrnetlab/VR-netlab9.
Connecting using ssh:

ubuntu:~$ ssh vrnetlab@172.17.0.2
The authenticity of host '172.17.0.2 (172.17.0.2)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:g9Sfg/k5qGBTOX96WiCWyoJJO9FxjzXYspRoDPv+C0Y.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? yes
Warning: Permanently added '172.17.0.2' (ECDSA) to the list of known hosts.
Password:
--- JUNOS 20.1R1.11 Kernel 64-bit JNPR-11.0-20200219.fb120e7_build
vrnetlab> show version
Model: vmx
Junos: 20.1R1.11

This completes the router setup.

Installation guidelines for routers from various vendors can be found at the github project in the corresponding directories.

Part 5: Postman — connecting the router to OpenDaylight

Installing Postman

To install, simply download the application innen.

Connecting the router to ODL

unit PUT request:

1. Request line:

   PUT http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/jun01

2. Request body (Body tab):

   jun01
   172.17.0.2
   22
   vrnetlab
   VR-netlab9
   false
   jun01_cache

3. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin. This is required to access ODL:
   
4. In the Headers tab, you need to add two headers:
   • Accept application/xml
   • Content-Type application/xml

Our request is formed. Sending. If everything is set up correctly, we should receive a status "201 Created":

What does this request do?

We create a node inside ODL with the parameters of the real router we wish to access.

xmlns="urn:TBD:params:xml:ns:yang:network-topology"
xmlns="urn:opendaylight:netconf-node-topology"

These are internal namespaces XML (XML namespace) for ODL which it creates the node.

Next, accordingly, the router name is node-id, the router address is host etc.

The most interesting line is the last one. Schema-cache-directory creates a directory where all files YANG Schema of the connected router are downloaded. They can be found at $ODL_ROOT/cache/jun01_cache.

Checking the router connection

unit GET request:

1. Request line:

   GET http://10.132.1.202:8181/restconf/operational/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/

2. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin.

Elküldjük. "200 OK" státuszt és a készülék által támogatott eszközök listáját kell kapnunk. YANG Schema:

Megjegyzés: Az utolsó megtekintéséhez az én esetemben körülbelül 10 percet kellett várni a végrehajtás után. PUT, amíg minden YANG séma kiválasztásra kerül ODL. Eddig a pontig a következő fog megjelenni a kérés végrehajtásakor: GET Router törlése

DELETE http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/jun01

unit DELETE request:

1. Request line:

   6. rész: A router konfigurációjának módosítása

2. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin.

Konfiguráció megszerzése

GET http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/jun01/yang-ext:mount/

unit GET request:

1. Request line:

   Elküldjük. "200 OK" státuszt és a router konfigurációját kell kapnunk:

2. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin.

Konfiguráció létrehozása

Példaként a következő konfigurációt hozzuk létre, és módosítjuk:

protocols { bgp { disable; shutdown; } }

POST

unit POST http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/jun01/yang-ext:mount/junos-conf-root:configuration/junos-conf-protocols:protocols request:

1. Request line:

2. Request body (Body tab):

   A küldés után "204 No Content" státuszt kell kapnunk.

3. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin.
4. In the Headers tab, you need to add two headers:
   • Accept application/xml
   • Content-Type application/xml

A konfiguráció ellenőrzéséhez használhatjuk az előző kérdést. De példaként létrehozunk egy másikat, amely csak a routeren konfigurált protokollok információját adja ki.

GET http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/jun01/yang-ext:mount/junos-conf-root:configuration/junos-conf-protocols:protocols

unit GET request:

1. Request line:

   A kérés végrehajtása után a következőket láthatjuk:

2. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin.

A konfiguráció módosítása

Módosítjuk a BGP protokoll információját. A műveleteink után így fog kinézni:

protocols { bgp { disable; } }

PUT http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/jun01/yang-ext:mount/junos-conf-root:configuration/junos-conf-protocols:protocols

unit PUT request:

1. Request line:

2. Request body (Body tab):

   Az előző kérés használatával láthatjuk a módosításokat:

3. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin.
4. In the Headers tab, you need to add two headers:
   • Accept application/xml
   • Content-Type application/xml

A konfiguráció törlése GET DELETE http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/jun01/yang-ext:mount/junos-conf-root:configuration/junos-conf-protocols:protocols

A protokollokkal kapcsolatos kérés végrehajtásakor a következőket látjuk:

unit DELETE request:

1. Request line:

   A konfiguráció módosításához nem szükséges a kérés törzsét XML formátumban elküldeni.

2. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin.

Ez megtehető JSON formátumban is. GET Például a konfiguráció módosítására vonatkozó kérésben cseréljük le a törzs tartalmát a következőre:

Kiegészítés:

{ "junos-conf-protocols:protocols": { "bgp": { "description" : "Changed in postman" } } } XMLNe felejtsd el a Fejlécek fülön módosítani a fejléceket: JSON.

Ehhez például a kérésben PUT a konfiguráció megváltoztatásához cseréljük ki a kérés törzsét a következőre:

{
    "junos-conf-protocols:protocols": {
        "bgp": {
            "description" : "Megváltozott a Postman-ban" 
        }
    }
}

Ne felejtsd el megváltoztatni a Fejlécek fülön a fejléceket erre:

• Elfogadja az application/json-t
• Content-Type application/json

A küldés után a következő eredményt kapjuk (az eredményt a következő kérés használatával nézzük meg): GET kérés):

7. rész: Cisco xRV9000 hozzáadása

Miért beszélünk mindig Juniperről? Beszéljünk most a Cisco-ról!
Ráakadtam egy xRV9000-es 7.0.2-es verzióra (szörnyeteg, amihez 8 Gb RAM és 4 mag szükséges. Nincs szabadon elérhető, ezért forduljatok a Cisco) — ezt fogjuk futtatni.

Konténer indítása

A Docker konténer létrehozásának folyamata gyakorlatilag nem különbözik a Junipertől. Hasonlóképpen, a router .qcow2 fájlt betesszük a nevének megfelelő könyvtárba (jelen esetben xrv9k), és végrehajtjuk a parancsot: make docker-image.

Néhány perc múlva látjuk, hogy a kép elkészült:

ubuntu:~$ sudo docker image ls
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
vrnetlab/vr-xrv9k   7.0.2               54debc7973fc        4 hours ago         1.7GB
vrnetlab/vr-vmx     20.1R1.11           b1b2369b453c        4 weeks ago         4.43GB
debian              stretch             614bb74b620e        7 weeks ago         101MB

A konténer indítása:

ubuntu:~$ sudo docker run -d --privileged --name xrv01 54debc7973fc

Néhány idő elteltével megnézzük, hogy a konténer elindult:

ubuntu:~$ sudo docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS                 PORTS                                                      NAMES
058c5ecddae3        54debc7973fc        "/launch.py"        4 hours ago         Up 4 hours (healthy)   22/tcp, 830/tcp, 5000-5003/tcp, 10000-10099/tcp, 161/udp   xrv01

Csatlakozunk SSH-n:

ubuntu@ubuntu:~$ ssh vrnetlab@172.17.0.2
Password:

RP/0/RP0/CPU0:ios#show version
Mon Jul  6 12:19:28.036 UTC
Cisco IOS XR Software, Version 7.0.2
Copyright (c) 2013-2020 by Cisco Systems, Inc.

Build Information:
 Built By     : ahoang
 Built On     : Fri Mar 13 22:27:54 PDT 2020
 Built Host   : iox-ucs-029
 Workspace    : /auto/srcarchive15/prod/7.0.2/xrv9k/ws
 Version      : 7.0.2
 Location     : /opt/cisco/XR/packages/
 Label        : 7.0.2

cisco IOS-XRv 9000 () processzor
A rendszer üzemideje 3 óra 22 perc

Router csatlakoztatása az OpenDaylight-hoz

A hozzáadás teljesen hasonlóan történik, mint a vMX képnél. Csak a neveket kell kicserélni.
PUT request:

Néhány idő elteltével elindítjuk a GET kérést, hogy ellenőrizzük, hogy minden csatlakozott:

Módosítjuk a BGP protokoll információját. A műveleteink után így fog kinézni:

Beállítjuk a következő konfigurációt:

!
router ospf LAB
 mpls ldp auto-config
!

unit POST http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/jun01/yang-ext:mount/junos-conf-root:configuration/junos-conf-protocols:protocols request:

1. Request line:

   POST http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/xrv01/yang-ext:mount/Cisco-IOS-XR-ipv4-ospf-cfg:ospf

2. Request body (Body tab):

   {
       "processes": {
           "process": [
               {
                   "process-name": "LAB",
                   "default-vrf": {
                       "process-scope": {
                           "ldp-auto-config": [
                               null
                           ]
                       }
                   }
               }
           ]
       }
   }

3. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin.
4. In the Headers tab, you need to add two headers:
   • Elfogadja az application/json-t
   • Content-Type application/json

A végrehajtás után a "204 No Content" státuszt kell kapnunk.

Ellenőrizzük, mi jött össze.
Ehhez létrehozunk egy GET request:

1. Request line:

   GET http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/xrv01/yang-ext:mount/Cisco-IOS-XR-ipv4-ospf-cfg:ospf

2. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin.

A végrehajtás után a következőt kell látnia:

A konfiguráció eltávolításához használja a DELETE:

1. Request line:

   DELETE http://10.132.1.202:8181/restconf/config/network-topology:network-topology/topology/topology-netconf/node/xrv01/yang-ext:mount/Cisco-IOS-XR-ipv4-ospf-cfg:ospf

2. In the Authorization tab, set the parameter Basic Auth and username/password: admin/admin.

Zárás

Összefoglalva, ahogy észrevehették, a Cisco és Juniper OpenDaylight-hez való csatlakozási eljárásai nem különböznek — ez jelentős teret ad a kreativitásnak. A hálózati komponensek konfigurációinak kezelésétől kezdve a saját hálózati politikák létrehozásáig.
Ebben a tutoriálban a legbasicabb példákat mutattam be arra, hogyan lehet kölcsönhatásba lépni a hálózati berendezésekkel az OpenDaylight segítségével. Kétségtelen, hogy a bemutatott példákban szereplő lekérdezéseket sokkal bonyolultabbá tehetjük és egész szolgáltatásokat állíthatunk be egy kattintással — minden csak a fantáziáján múlik.

Folytatás következik…

P.S.

Ha mindezeket már tudja, vagy éppen ellenkezőleg, átélte és lenyűgözte az ODL, ajánlom, hogy nézzen utána az ODL-vezérlőn történő alkalmazásfejlesztésnek. Az elejét lehet venni innen.

Sikeres kísérletezést kívánok!

Irodalomjegyzék

1. Vrnetlab: Hálózatok emulálása KVM és Docker segítségével / Brian Linkletter
2. OpenDaylight Cookbook / Mathieu Lemay, Alexis de Talhouet, Et al
3. Hálózati programozhatóság YANG-nal / Benoît Claise, Loe Clarke, Jan Lindblad
4. XML tanulás, második kiadás / Erik T. Ray
5. Hatékony DevOps / Jennifer Davis, Ryn Daniels

Forrás: habr.com