Обзор протокола Netconf/YANG и его применение для управления услугами
2 likes1,848 views
Документ представляет собой обзор протоколов NETCONF и YANG, описывающих управление сетевыми услугами и моделирование данных. Акцент делается на различных операциях NETCONF, таких как <get-config> и <edit-config>, а также на стандартизации моделей YANG. Рассматриваются преимущества использования этих протоколов по сравнению с альтернативными методами управления, такими как SNMP.
![Ciscoclub.ru
Операция NETCONF <hello>
• Обмен возможностями
• Обмен идентификаторами
моделей данных
• Кодирование XML
• Фреймы
• NETCONF 1.0 EOM, ]]>]]>
• NETCONF 1.1 Chunked
Framing
<?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>
</capabilities>
</hello>](https://image.slidesharecdn.com/vladpatenko-161202140553/85/Netconf-YANG-7-320.jpg)
![Ciscoclub.ru
Параметр “key” для списка
user
name classfull-nameuid
Default
/user[name=‘yang’]/name = yang
/user[name=‘yang’]/uid = 1010
/user[name=‘yang’]/class = admin
/user[name=‘ling’]/class = viewer
yang 1010 Yan Goode admin
hawk 1152 Ron Hawk oper
ling 1202 Lin Grossman viewer
Поле key определяет параметр, по
которому будет идти доступ к значениям:
Ключ может быть простым или множественным](https://image.slidesharecdn.com/vladpatenko-161202140553/85/Netconf-YANG-46-320.jpg)
![Ciscoclub.ru
Извещение с параметрами
Оператор Notification
operator-name
change
config-change
<change>/ex:system/ex:services/ex:ssh/ex:port</change>
<change>/ex:system/ex:user[ex:name='fred']/ex:type</change>
<change>/ex:system/ex:server[ex:ip='192.0.2.1'][ex:port='80’]</change>](https://image.slidesharecdn.com/vladpatenko-161202140553/85/Netconf-YANG-49-320.jpg)
Обзор протокола Netconf/YANG и его применение для управления услугами
- 1. Операторы связи Обзор протокола Netconf/YANG и его применение для управления услугами Влад Патенко Инженер-консультант 30 Ноября 2016
- 2. Ciscoclub.ru NETCONF, RESTCONF и YANG Модели данных + протоколы для разных задач NETCON F Manager NETCONF Yang Model s Приложения контроля сети Приложения услуг HTTP:RESTCONF Протоколы + представления Модель YangМодель Yang Модель Yang Модель Yang ДанныеДанныеДанные
- 3. Ciscoclub.ru • Модель данных • Определение структуры, синтаксиса и семантики данных • Полнота и согласованность • Протокол • Механизм передачи данных • Кодирование информации, определенной моделью данных Модель данных и протокол Модель данных Протокол
- 4. Ciscoclub.ru История стандартизации IETF NETCONF • Протокол управления • RFC 4741 (1.0) • RFC 6241 (1.1, июнь 2011 YANG • Язык моделирования данных • RFC 6020 (1.0) • Октябрь 2010 YANG 1.1 (RFC6020bis) RESTCONF • Использование NETCONF в вызовах REST • Последние стадии стандартизации Стандартизация моделей данных YANG 2006 2010 2016 4
- 6. Ciscoclub.ru • 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 Что такое NETCONF?
- 7. Ciscoclub.ru Операция NETCONF <hello> • Обмен возможностями • Обмен идентификаторами моделей данных • Кодирование XML • Фреймы • NETCONF 1.0 EOM, ]]>]]> • NETCONF 1.1 Chunked Framing <?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> </capabilities> </hello>
- 8. Ciscoclub.ru Операция NETCONF <hello> – ответ агента <?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>urn:ietf:params:netconf:capability:candidate:1.0</capability> <capability>urn:ietf:params:netconf:capability:confirmed-commit:1.0</capability <capability>urn:ietf:params:netconf:capability:xpath:1.0</capability> <capability>urn:ietf:params:netconf:capability:validate:1.0</capability> <capability>urn:ietf:params:netconf:capability:rollback-on-error:1.0</capabilit <capability>http://tail-f.com/ns/netconf/with-defaults/1.0</capability> <capability>http://tail-f.com/ns/netconf/actions/1.0</capability> <capability>http://tail-f.com/ns/netconf/commit/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>
- 9. Ciscoclub.ru • Фильтрация по ветке дерева Операция NETCONF <get-config> • Фильтрация XPATH <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>
- 10. Ciscoclub.ru Операция NETCONF <get-config> - ответ <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>
- 11. Ciscoclub.ru Операция NETCONF <edit-config> <rpc xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1” message-id="1"> <edit-config> <target><running/></target> <config> <dhcp xmlns="http://tail-f.com/ns/example/dhcpd" xmlns:nc="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <defaultLeaseTime nc:operation="merge”>PT1H </defaultLeaseTime> </dhcp> </config> </edit-config> </rpc> <rpc-reply xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1" message-id="1"> <ok/> </rpc-reply>
- 12. Ciscoclub.ru Операция NETCONF <edit-config> - опции nc:test-option (:validate) test-then-set (default) set test-only nc:error-option stop-on-error (default) continue-on-error rollback-on-error (:rollback-on-error) nc:operation merge replace create delete remove (:base:1.1) Ошибка, если объект для удаления не существует Нет ошибки, если объект для удаления не существует
- 13. Ciscoclub.ru • Копирование конфигурации между местами хранения данных или через URL Операция NETCONF <copy-config> <rpc message-id="101” xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <copy-config> <target><running/></target> <source> <url>https://user@example.com:passphrase/cfg/new.txt </url> </source> </copy-config> </rpc> <rpc-reply message-id="101” xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <ok/> </rpc-reply>
- 14. Ciscoclub.ru • Полное удаление конфигурации (не running) Операция NETCONF <delete-config> <rpc message-id="101” xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <delete-config> <target> <startup/> </target> </delete-config> </rpc> <rpc-reply message-id="101” xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <ok/> </rpc-reply>
- 15. Ciscoclub.ru • Блокировка/разблокировка файла конфигурации Операция NETCONF <lock>, <unlock> <rpc message-id="101” xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <lock> <target> <candidate/> </target> </lock> </rpc> <rpc-reply message-id="101” xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <ok/> </rpc-reply>
- 16. Ciscoclub.ru • Получение конфигурации и состояния Операция NETCONF <get> <rpc message-id="101” xmlns=”urn:ietf:param <get> <filter type="subtree"> <top xmlns="http://example.com/ns/dhc <interfaces> <interface> <ifName>eth0</ifName> </interface> </interfaces> </top> </filter> </get> <rpc-reply message-id="101” xmlns=“urn:ie <data> <top xmlns="http://example.com/ns/dhc <interfaces> <interface> <ifName>eth0</ifName> <ifInOctets>45621</ifInOctets> <ifOutOctets>774344</ifOutOctet </interface> </interfaces> </top> </data> </rpc-reply>
- 17. Ciscoclub.ru • Корректный путь закрыть сессию Операция NETCONF <close-session> <rpc message-id="101” xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <close-session/> </rpc> <rpc-reply message-id="101” xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <ok/> </rpc-reply>
- 18. Ciscoclub.ru • Не очень корректный метод закрыть другую сессию Освобождение блокировок, отмена всех изменений, связанных с сессией Операция NETCONF <kill-session> <rpc message-id="101” xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <kill-session> <session-id>17</session-id> </kill-session> </rpc> <rpc-reply message-id="101” xmlns="urn:ietf:params:xml:ns:netconf:base:1.1"> <ok/> </rpc-reply>
- 19. Ciscoclub.ru • <commit>, <discard-changes> (:candidate) • <validate> (:validate) • Копирование candidate в running • Отмена изменений в candidate (копирование running в candidate) • <create-subscription> (:notification) • <partial-lock>, <partial-unlock> (:partial-lock) • <commit>, <cancel-commit> (:commit) • <get-schema> (:ietf-netconf-monitoring) Дополнительные операции NETCONF
- 20. Ciscoclub.ru • NETCONF • Требует открытое соединение • Поддерживает повторные сообщения • SNMP • Широко и успешно используется • Небольшие пакеты • Не требует постоянного соединения • SYSLOG • Пробелы в стандартизации формата событий Уведомления
- 21. Ciscoclub.ru 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 через группу 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 Набор поддерживаемых сценариев делают Netconf привлекательным
- 22. Ciscoclub.ru • 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
- 24. Ciscoclub.ru • YANG – Yet Another Next-Generation... • ... сетевой протокол? • ... шина сообщений? • ... язык для описания данных! • Цель • Определение конфигурационных данных для Netconf... • ... Изначально фокусируется на конфигурационной информации, но не ограничена ею • ... Может использоваться отдельно от Netconf (не цель спецификации, но важный аспект) Что такое YANG?
- 25. Ciscoclub.ru • YANG использует XML для кодирования данных • Определяет правила генерации XML • Использует некоторые расширенные возможности XML (например, Xpath) • Хорошо увязывается с NETCONF • YANG не является XML • Акцент на читаемости документа • Структура, удобная для программистов. Похожа на C/C++ или Java • Грамматика XM определена в YIN (Yang-Independent Notation) • Похожая семантика • Трансляция семантики YANG <-> YIN • Определены альтернативные методы кодирования (например, JSON для RESTconf) YANG и XML
- 26. Ciscoclub.ru Развитие моделей YANG в IETF 26 http://claise.be/IETFYANGPageCompilation.png Tool: yangvalidator.com Tool: pyang patch pyang 1.6 (YANG 1.1) Начало консолидации
- 27. Ciscoclub.ru Вклад Cisco в развитие моделей YANG в IETF 27
- 28. Ciscoclub.ru YANG в индустрии • IETF: • Около 200 модулей YANG в статусе «drafts» • 38 модулей YANG приняты как стандарт • IEEE: Утвержденный проект для моделей 802.1x и 802.1q • Broadband Forum: Около 120 YANG модулей => фокус на услугах • MEF: • MEF 38 и 39 для OAM Fault Monitoring и Performance Measurement • Услуги EVC и OVC • OpenDaylight: более 680 модулей YANG • Openconfig: • Около 45 модулей YANG • www.sysrepo.org: • Управление на базе NETCONF/YANG для CPE на базе LINUX (OpenWRT). 28
- 29. Ciscoclub.ru Модели YANG в IETF 29 Производители: • Cisco: 54 • Huawei: 50 • Juniper: 40 • Ericsson: 27 • Alcatel-Lucent: 7 • Ciena: 11 • ZTE: 9 • Brocade: 7 • Intel: 1 Операторы: • Google: 4 • Verizon: 2 • AT&T: 5 • Telefonica: 5 • Orange: 9 • Level 3: 3 Другие компании: • Yumarkworks: 7 • Tail-f: 8
- 30. Ciscoclub.ru YANG и SNMP Язык: YANG Информационная модель: Модули YANG Кодирование XML Транспорт: Netconf Язык: SMIv2 Информационная модель: Модули MIB Кодирование: ASN.1 BER Транспорт: SNMP “Содержание” “Кодирование” “Структура” SNMP Правила трансляции MIBs à YANG Иерархия объектов (как в MIB: значения + таблицы) Условия, проверка значений данных Читаемость текста Легкое расширение модели B2B, средства Web Возможность инкрементальных изменений (например, edit-config) Поддержка транзакций Фокус на настройку в возможностями мониторинга Или другой
- 31. Ciscoclub.ru Encoding Терминология и связи Data Model Language Data Modeling Protocol YANG YANG Data Models XML JSON RESTCONFNETCONF 31 ProtoBuf GRPC (HTTP/2) Thrift Не стандарт YANG Development KitApplication
- 32. Ciscoclub.ru • Язык моделирования данных • Данные о конфигурации • Данные о состоянии • Древовидная структура • Данные и типы YANG acme-box module properties container interfaces container name: string, config name: string, config interface: list, key = name oper-state: enum, config
- 33. Ciscoclub.ru • Структура модели • Типы и определение типов • Простые выражения • Расширенные выражения • Отклонения модели Моделирование YANG
- 34. Ciscoclub.ru Структура модуля YANG Заголовок Внешние данные (import/include) Определение типов Определение параметров Определение действий (RPC) и извещений
- 35. Ciscoclub.ru Модель YANG - заголовок
- 36. Ciscoclub.ru Модуль YМодуль X Модель YANG– внешние параметры Фрагмент A.yang Фрагмент B.yang Фрагмент C.yang Фрагмент D.yang Фрагмент E.yang Включение модели в другую модель; включенный фрагмент не может быть использован в другом модуле include includeinclude import Импорт определений для повторного использования
- 37. Ciscoclub.ru Оператор Import/Include Внимание: суб-модули не могут ссылаться на определения в основном модуле Каждый суб-модуль принадлежит какому-то модулю
- 38. Ciscoclub.ru • Большинство элементов YANG имеют определенный тип данных • Тип данных может быть базовым или наследованным • Существует более 20 базовых типов Базовые типы данных YANG Тип данных Значение int8/16/32/64 Integer uint8/16/32/64 Unsigned integer decimal64 Non-integer string Unicode string enumeration Set of alternatives boolean True or false bits Boolean array binary Binary BLOB leafref Reference “pointer” identityref Unique identity empty No value, void …и больше
- 39. Ciscoclub.ru Определяет простой тип Оператор Typedef percent completed Переменная ссылается на новый тип Представление данных: <completed>50</completed>
- 40. Ciscoclub.ru Позволяет указать несколько типов для параметра Оператор Union Представление данных: <threshold>50</threshold> или: <threshold>disabled</threshold>
- 41. Ciscoclub.ru • Общие типы YANG объявлены RFC 6021 • Используйте • Для использования этих типов. Например: Общие типы YANG i www.rfc-editor.org/rfc/rfc6021.txt counter32/64 ipv4-address gauge32/64 ipv6-address object-identifier ip-prefix date-and-time ipv4-prefix timeticks ipv6-prefix timestamp domain-name phys-address uri ip-version mac-address flow-label bridgeid port-number vlanid ip-address … и другие
- 42. Ciscoclub.ru Определяет новый тип структуры Оператор Grouping target peer address port destination address port Представление данных: <destination> <address>192.168.0.1</address> <port>80</port> </destination>
- 43. Ciscoclub.ru Содержит одиночное значение определенного типа Оператор Leaf host-name cpu-temp Представление данных: <host—name>my-host</host-name> <cpu-temp>62</cpu-temp>
- 44. Ciscoclub.ru Группирует объекты leaf и container Оператор Container system services … ssh … Presence
- 46. Ciscoclub.ru Параметр “key” для списка user name classfull-nameuid Default /user[name=‘yang’]/name = yang /user[name=‘yang’]/uid = 1010 /user[name=‘yang’]/class = admin /user[name=‘ling’]/class = viewer yang 1010 Yan Goode admin hawk 1152 Ron Hawk oper ling 1202 Lin Grossman viewer Поле key определяет параметр, по которому будет идти доступ к значениям: Ключ может быть простым или множественным
- 47. Ciscoclub.ru Оператор Unique Определяет параметры, которые должны быть уникальны в рамках списка (list). Уникальным может быть один параметр или группа user name classfull-nameuid Default 1010 yang Yan Goode admin 1152 hawk Ron Hawk oper 1202 ling Lin Grossman viewer
- 48. Ciscoclub.ru Определяет действия с параметрами ввода и вывода Оператор RPC image status activate-software-image
- 49. Ciscoclub.ru Извещение с параметрами Оператор Notification operator-name change config-change <change>/ex:system/ex:services/ex:ssh/ex:port</change> <change>/ex:system/ex:user[ex:name='fred']/ex:type</change> <change>/ex:system/ex:server[ex:ip='192.0.2.1'][ex:port='80’]</change>
- 50. Ciscoclub.ru Примеры Работаем с ресурсами GET : Получить ресурс POST : Создать ресурс PUT : Изменить ресурс DELETE : Удалить ресурс 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; } } } POST /restconf/operations/my-interfaces:flap-interface + JSON/XML Form Data (including name) Response will have JSON/XML result GET /restconf/data/my-interfaces:interfaces GET /restconf/data/my-interfaces:interfaces/interface/<some name> PUT /restconf/data/my-interfaces:interfaces/interface/<some name> + JSON/XML Form Data (name, admin-status) DELETE /restconf/data/my- interfaces:interfaces/interface/<some name> 50
- 51. Ciscoclub.ru Типы моделей данных YANG - Стандартные модели - Частные расширения стандартных моделей - Модели услуг, определенные оператором draft-ietf-netmod-yang-model-classification-00.txt IETF draft-ietf-netmod-yang-model-classification 51
- 52. Ciscoclub.ru • 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 • В процессе • Моделирование JSON с YANG YANG, дополнительная информация
- 53. Клуб Cisco Есть вопросы по приобретению оборудования Cisco? 8 800 700 05 22 Благодарим за участие Cisco CiscoRu CiscoRussia CiscoRu