cisco connect€¦ · • rfc 6242 – using the netconf protocol over secure shell (ssh) • rfc...

Cisco Connect Москва, 2017

Цифровизация: здесь и сейчас

Автоматизация: технологии и средства

Влад Патенко

Консультант по технологиям

© 2017 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Содержание

• Обзор Netconf, RESTconf, YANG

• Обзор PCEP и BGP-LS

• Применение новых протоколов в контексте решений

• Технологии мониторинга


Архитектура SDN для SP

Покрытие всех технологий и доменов для

максимальной эффективности

Простая интеграция с существующими и

будущими решениями OSS/BSS

Модульная архитектура с использованием

открытых APIs и стандартных протоколов

Оркестрация через множество доменов для

контроля всей сети

BSS

OSS (Fulfillment and Assurance)

Service-Intent API

SDN / APIs

Orchestration, Service, and Policy Implementation

Branch, CPE

Control

Multi-layer

WAN SDN

Data Center

and NFV

Control

EMS, NMS

Netconf,

YANG CLI,

SNMP BGP-LS

Segment

Routing PCEP Openflow

Openstack,

vCenter

Multi-Vendor End-to-End Management and Orchestration (Physical and Virtual)

CPE Metro and Access WAN Data Centre

NETCONF, RESTCONF и YANG Модели данных + протоколы для разных задач

NETCONF

Manager

NETCONF

Yang Model

s Приложения контроля сети

Приложения услуг

HTTP:RESTCONF

Протоколы + представления

Модель Yang Модель Yang Модель Yang

Модель Yang

Данные Данные Данные

Модель данных и протокол

• Модель данных

Определение структуры, синтаксиса и семантики данных

Полнота и согласованность

• Протокол

Механизм передачи данных

Кодирование информации, определенной моделью данных

Модель данных

Протокол

Что такое NETCONF?

• Netconf – протокол, ориентированный на соединение • SSH, TLS как транспорт

• Клиент Netconf (“manager”) устанавливает сессию с сервером (“agent”)

• Данные кодируются в виде XML

• Базируется на RPC • <rpc xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.0" message-id=”100">

• Определен в RFC4741 (NETCONF 1.0) и RFC6241 (NETCONF 1.1)

• Функция Call-home в процессе стандартизации • Возможность инициировать соединение со стороны устройства

Основные операции NETCONF

Операция Описание

<hello> Инициация соединение и обмен данными о возможностях

систем

<get-config>

<edit-config>

<copy-config>

<delete-config>

Операции для изменения конфигурации

<close-session>

<kill-session> Операции управления сессиями

<commit>

<cancel-commit> Управление транзакциями

<create-subscription> Работа с подписками

Операция NETCONF <hello> Пример запроса и ответа

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<hello xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1">

<capabilities>

<capability>urn:ietf:params:netconf:base:1.1</capability>

<capability>urn:ietf:params:netconf:capability:writable-running:1.0</capability

…

<capability>http://tail-f.com/ns/example/dhcpd?module=dhcpd</capability>

<capability>urn:ietf:params:xml:ns:yang:ietf-inet-types?revision=2010-09-24&module=ietf-inet-types</capability>

</capabilities>

<session-id>5</session-id>

</hello>


<hello xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1">

<capabilities>

<capability>urn:ietf:params:netconf:base:1.1</capability>

</capabilities>

</hello>

Операция NETCONF <get-config> Пример запроса

• Возможность установки фильтра на требуемую часть конфигурации

<rpc xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1” message-id="1">

<get-config>

<source>

<running/>

</source>

<filter xmlns="http://tail-f.com/ns/aaa/1.1">

<aaa/>

</filter>

</get-config>

</rpc>

Операция NETCONF <get-config> Пример ответа

<rpc-reply xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1” message-id="1">

<data>

<aaa xmlns="http://tail-f.com/ns/aaa/1.1">

<authentication>

<users>

<user>

<name>admin</name>

<uid>9000</uid>

<gid>0</gid>

<password>$1$3ZHhR6Ow$acznsyClFc0keo3B3BVjx/</password>

<ssh_keydir>/var/confd/homes/admin/.ssh</ssh_keydir>

<homedir>/var/confd/homes/admin</homedir>

</user>

<user>

<name>oper</name>

…

</users>

</authentication>

</aaa>

</data>

</rpc-reply>

Почему NETCONF?

Сценарий SNMP NETCONF

Получение группы параметров о состоянии Да Да. Гораздо быстрее,

чем SNMP

Изменение группы параметров Да, до 64kB Да

Транзакционное изменение параметров Нет Да

Транзакция операции на группе сетевых устройств Нет Да

Вызов административных функций Теоретически Да

Отсылка уведомление Да Да

Резервное копирование и восстановление Обычно нет Да

Защищенный протокол V3 Да

Тестирование конфигурации перед применением Нет Да

• http://datatracker.ietf.org/wg/netconf/

• Важные RFCs

• RFC 6241 – Network Configuration Protocol 1.1 (NETCONF)

• RFC 6242 – Using the NETCONF Protocol over Secure Shell (SSH)

• RFC 5277 – NETCONF Event Notifications

• RFC 6536 – NETCONF Access Control Model (NACM)

• В процессе разработки

• Протокол RESTCONF

• Zero Touch Provisioning для NETCONF (Call Home)

Netconf, дополнительная информация

http://datatracker.ietf.org/wg/netconf/





Зачем нужен YANG? Пример конфигурации в неструктурированном виде

• Netconf не формирует требований к структуре сообщений

• Разные форматы у разных производителей

• Сложность в обработке данных


<rpc-reply message-id="101"xmlns=\"urn:ietf:params:netconf:base:1.0\">

<data>

<cli-config-data>interface Loopback113

description test456no

ip address

load-interval 30

End

</cli-config-data>

</data></rpc-rep?ly>]]>]]>

Что такое YANG?

• YANG – Yet Another Next-Generation

• Язык моделирования данных

• Конфигурация

• Состояние

• Определяет формат данных для NETCONF

acme-box module

properties container

interfaces container

name: string, config

name: string, config

interface: list, key = name

oper-state: enum, config

Пример модели услуги в YANG Услуга l2vpn

list link { min-elements 2; max-elements 2; key device;

leaf device { type string; }

leaf remote-ip { mandatory true; type inet:ipv4-address { pattern "10\.0\.0\.[0-9]+"; } }

leaf intf-number { mandatory true; type string; } }

} //end of link list

} // end of l2vpn list

list l2vpn { key name; unique pw-id;

leaf name { mandatory true; type string; }

leaf pw-id { mandatory true; type uint32 { range "1..10000"; } }

Cisco Connect 2017 © 2017 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 16

• http://datatracker.ietf.org/wg/netmod/

• Важные RFCs

• RFC 6020: YANG – A Data Modeling Language for the Network Configuration Protocol

• RFC 6021: Common YANG Data Types

• RFC 6087: Guidelines for Authors and Reviewers of YANG Data Model Documents

• RFC 6110: Mapping YANG to Document Schema Definition Languages and Validating NETCONF Content

• RFC 6643: Translation of SMIv2 MIB Modules to YANG Modules

YANG, дополнительная информация

http://datatracker.ietf.org/wg/netmod/








NETCONF, RESTCONF и YANG Модели данных + протоколы для разных задач

NETCONF

Manager

NETCONF

Yang

Model

s Приложения

контроля сети

Приложения

услуг

HTTP:RESTCONF

Протоколы +

представления

Модель

Yang

Модель

Yang

Модель

Yang

Модель

Yang

Данные Данные Данные

Что такое RESTCONF ?

• draft-ietf-netconf-restconf

“RESTCONF использует операции HTTP для обеспечения доступа к данным, смоделированным с использованием YANG через протокол NETCONF.”

• Позволяет использовать распространенные средства работы с HTTP

• Большое количество разработчиков, знакомых с технологией

• Поддержка механизма представления данных через XML или JSON

RESTCONF API Механизм формирования URI

Module my-interfaces { namespace ”com.my-interfaces”; container interfaces { list interface { key name; leaf name { type string; } leaf admin-status { type enum;} rpc flap-interface { input { leaf name { type string; } } output { leaf result { type boolean; } } }

Модель Yang

Данные

Операции

(RPC)

URI:

/restconf/data/my-interfaces:interfaces

URI:

/restconf/operations/my-interfaces:flap-interface

Обзор PCEP и BGP-LS


Определение топологии сети Предпосылки для появления PCEP и BGP-LS

• Традиционные протоколы • Методы: SNMP, SNMPCollect (polling), Netflow, CLI Parsing

• Платформы: Системы управления (NMS)

• Будут использоваться и в дальнейшем

• Проблемы • Задержки в получении данных с сети

• Ненадежные методы доставки пакетов (например, UDP SNMP)

Обзор BGP Link-State (BGP-LS)

• Использование BGP анонсирования LSDB и TED

• Поддержка OSPF и ISIS LSDB

• Преимущества

• Единая точка получения данных (BGP)

• Использование механизмов защиты и транспорта BGP

23

Domain 1 Domain 2

Domain 0

BGP-LS

BGP-LS BGP-LS

RR

PCE

TED

LSP DB

Что такое Path Computational Element (PCE) ?

• Вычисление пути LSP

• Может быть частью ПО маршрутизатора или работать на внешнем сервере

• Настройка путей intra-, inter-area и inter-layer

24

Терминология PCE

• Traffic Engineering Database (TED)

• Информация о топологии и ресурсах

• Данные из IGP LSDB

• PCE Server (PCE)

• Path Computation Client (PCC)

• Агент на оборудовании

• PCE Protocol (PCEP)

• Протокол взаимодействия между PCC и PCE

25

Новые протоколы в контексте решений


Архитектура SDN для SP

Покрытие всех технологий и доменов для

максимальной эффективности

Простая интеграция с существующими и

будущими решениями OSS/BSS

Модульная архитектура с использованием

открытых APIs и стандартных протоколов

Оркестрация через множество доменов для

контроля всей сети

BSS

OSS (Fulfillment and Assurance)

Service-Intent API

SDN / APIs

Orchestration, Service, and Policy Implementation

Branch, CPE

Control

Multi-layer

WAN SDN

Data Center

and NFV

Control

EMS, NMS

Netconf,

YANG CLI,

SNMP BGP-LS

Segment

Routing PCEP Openflow

Openstack,

vCenter

Multi-Vendor End-to-End Management and Orchestration (Physical and Virtual)

CPE Metro and Access WAN Data Centre

Основные функции NSO

• Модели данных для услуги и устройства

• Структурированное представление:

• Экземпляра услуги

• Параметров и состояния сети

• Связывание процедуры изменения услуги и конфигурации устройства

• Транзакционность

• Поддержка разных производителей и протоколов

Network Element Drivers (NEDs)

Service Manager

Device Manager

Физические

устройства Виртуальные

устройства

• VNFM

• Контроллеры

• EMS и NMS

Сетевые

приложения

Модель

услуги

Модель

устройс

тва

Приложения

REST, NETCONF, Java, Python, Erlang, CLI, Web UI

NETCONF, REST, SNMP, CLI, другие

Инженеры

Сценарий для сквозной настройки услуги

A1

B1

A3

B3

A4

B4

A6

B6

A7

B7

A9

B9

C2 C5 C8

A2 A5 A8

B2 B5 B8

Region1 CORE Region2

T1

T1’

Cisco NSO int Gige 0/0/0/0

l2transport

int Gige 0/0/0/0.1

dot1q vlan 1

xconnect group custX-vlan1

p2p vlan1

int Gige 0/0/0/0.1

. . .

int Gige 0/1/0/0

l2transport

int Gige 0/1/0/0.1

dot1q vlan 1

xconnect group custX-vlan1

p2p vlan1

int Gige 0/1/0/0.1

. . .

L2VPN

Service

Как настроить транспорт между маршрутизаторами PE для

выполнения требований SLA?

Optimization and Prediction Module

Обзор WAE Может использоваться в качестве Path Computation Element (PCE)

…

WAN Automation

Engine

Collector Deployer Network Interface

Network Model Manager

Service Interface APIs

SNMP NetFlow Optical

Plug-In

BGP-LS

( ODL) NMS/EMS

NSO

Device

Mgr.

PCEP

( ODL)

Control

ler

Plug-In

WAE

Design

BW

Cal.

BW

OD

Service

Orchestator

Ex: NSO

WAE

Live Co-ordinated

Maintenance

Third Party

Apps

… Telemetry

Data

Оркестрация с использованием NSO & WAE Пример

A1

B1

A3

B3

A4

B4

A6

B6

A7

B7

A9

B9

C2 C5 C8

A2 A5 A8

B2 B5 B8

Регион 1 Ядро Регион 2

T1

T1’

WAN Automation Engine Analytics Calendaring

Optimization

and Prediction

Collector Deployer Network

Interface

Current Model New Model Network

Modeler

NSO

interface tunnel-te 1

destination <DST>

ipv4 unnumbered L0

path-protection

path option 1 explicit name <T1> segment-

routing verbatim

path option 2 explicit name <T1-B> segment-

routing verbatim

Запрос LSP A -> B, SLA

Ответ {SID1, SID2, ..}

RESTful APIs

interface tunnel-te 1

pce delegation

destination <DST>

ipv4 unnumbered L0

path-protection

path option 1 explicit name <T1> segment-

routing verbatim

path option 2 explicit name <T1-B> segment-

routing verbatim

Делегирование

управления

туннелем в WAE

Контроль SLA :

Мониторинг и контроль

политик

Первичная настройка

Интеграция WAE c NSO, XTC.

WAE

SNMP NetFlow CLI

XTC NSO (как

интерфейс netconf)

NC/YANG CLI BGP-LS PCEP

Network Interface

Cisco Network Service Orchestrator (NSO) “Абстракция сервиса” Модель сервиса и оркестрация

“Абстрация сети” Расчет маршрутов, модель сети

“Абстракция устройств” Контроллеры, «сетевые драйверы»

“Протоколы” SB методы взаимодействия

Технологии мониторинга


Обзор EPN Manager

Поддержка физический и виртуализированной инфраструктуры

Metro and Access Core/Transport Data Center Subscriber/Branch

Evolved

Programmable

Network (EPN)

Manager

Визуализация услуги

Настройка услуги

Optical Carrier

Ethernet Packet-Optical Cable

Access

Model Based

Service & Device Views

API: MTOSI, RESTconf,

REST

Управление жизненным циклом

Загрузка ПО Аудит конфигураций Архив конфигураций

Поддержка ПО в актуальном

состоянии и обновление

оборудования

Контроль конфигурации на

соответствие политикам

Контроль изменений и

выполнение резервного

копирования и

восстановления

Мониторинг и визуализация

Трассировка маршрутов Статистика по производительности Многоуровневая карта

Отображение топологии на

разных уровнях, включая

физический и логические

связи

Отображение маршрута

услуги и данных по

производительности и

отказах на каждой точке

Превентивный контроль

производительности

Настройка оборудования и услуг

Настройка устройств Инвентаризация Настройка услуги

Графическая визуализация

устройства. Возможность

настройки параметров

оборудования.

Инвентарные данные и

информация по патч-кордам

для быстрого поиска

проблемы

Встроенные пред-

интегрированные мастеры

для настройки услуг.

Устаревание традиционных технологий мониторинга Not suited for Cloud-Scale Network Operations

Измерения

Место создания данных Место использования данных

T

T

T

Задержка

во

времени

SNMP

CLI

Syslog

SNMP

CLI

Syslog

SNMP

Syslog

Скрипты

Хранение и аналитика

Зависимость от

возможностей

платформы

Нормализация кодировок,

форматов, временных меток

Новые правила игры с телеметрией Монторинг сети превращается в задачу хранения и обработки Big Data

Измерения

Место создания данных Место использования данных

• Парадигма «Push»

• Единый канал получения

данных по всем уровням

• Высокая

производительность: 10 sec

• Несколько кодировок и

протоколов

транспортировки

Масштабирование данных

Анализ потоковых данных

Разные формы данных

T

T

T

Устранение ограничений

Задача Big Data

Real

time

Телеметрия и YANG

• Единый канал для получения данных со всех уровней

• Высокая производительность: интервал 10 сек

• Подписка коллектора на дерево (иди ветку) Yang

• Данные публикуются в коллектор

• Поддержка разных кодировок и протоколов

• GPB/JSON для кодирования

• gRPC/TCP для транспорта

40

YANG Model

Коллектор данных

Подписка

Публикация

Использование телеметрии в сети оператора связи

Платформа обработки данных

Коллекторы данных

Машинное

обучение и

аналитика

2

Получить данные для

принятия решения

(Аналитика)

Многоуровневая топология

Оптика, маршрутизация, услуги

1 Получить данные с сети

Телеметрия

Открытые API

Состояние сети Оптимизация

сети Планирование

сети

Управление жизненным циклом устройства

Безопасность

Dos, DDoS: Detection, Prevention, Remediation

Автоматизация задач

Настройка, Управление, Оптимизация

3 Автоматизировать задачи управления

Настройка Приложения

Автоматизация с использованием телеметрии На примере задач изменений конфигурации

Коллекторы

данных

WAN Automation

Engine

Телеметрия

APIs

Задачи по настройке

оборудования (напр.

Ansible playbook)

Контроль последствий в

реальном режиме

времени Precheck

Execute

Verify Rollback

Post check

Изменения

конфигурации

(NSO, …)

Если есть

проблема

Дополнительная информация

• Cisco Network Service Orchestrator (NSO)

http://www.cisco.com/go/nso

• Cisco WAN Automation Engine (WAE)

http://www.cisco.com/go/wae

• Cisco WAN Automation Engine 7.0, SR, XTC, and NSO v1 lab

https://dcloud-cms.cisco.com/demo/wae-70-sr-xtc-nso-v1

• Cisco EPN Manager:

http://www.cisco.com/go/epn-manager



























#CiscoConnectRu #CiscoConnectRu

Спасибо за внимание! Оцените данную сессию в мобильном приложении конференции


Контакты:

Тел.: +7 495 9611410 www.cisco.com

www.facebook.com/CiscoRu

www.vk.com/cisco

www.instagram.com/ciscoru

www.youtube.com/user/CiscoRussiaMedia