Cisco NX-OS Network Automation med Python

Nätverksautomation

• Processen för att använda programvara för att automatisera nätverksprovisionering, testning, distribution och nätverkshantering
• För att hjälpa till att maximera nätverkets effektivitet och funktionalitet
• Nätverk är komplexa och skrymmande till sin natur
• Manuella operationer – fler förseningar
• Automatisering gör nätverken mer smidiga och lyhörda för förändringar
• Fördelar:
• Förbättrad operativ effektivitet
• Minskade fel

Nätverksautomationsarkitektur

Nätverksprogrammerbarhet

• Det är en uppsättning verktyg för att distribuera, hantera och felsöka en nätverksenhet
• Nätverksingenjörsperspektiv – interagerar med en enhet eller grupp av enheter
• Mjukvaruutvecklarperspektiv – abstrahera nätverket. Att se hela nätverket som en enda enhet och manipulera det med mjukvara

Fördelar med nätverksprogrammerbarhet

• Minskad OPEX
• Anpassning
• Minskade mänskliga fel
• Operativ flexibilitet
• Ökad möjlighet till innovation

Application Programming Interface (API)

• API:er är mekanismer som används för att kommunicera med applikationer och annan programvara.
• Ett API kan utföra olika funktioner baserat på var de finns i flödet
• Används för att kommunicera med olika komponenter i nätverket genom mjukvara
• API:er är vanligtvis RESTful API:er

Representational State Transfer (REST) ​​API:er

• Ett API som använder REST hänvisas ofta till ett RESTful API
• RESTful API:er använder Hypertext Transfer Protocol (HTTP)-metoder för att samla in och manipulera data.

HTTP-funktion	Handling
FÅ	Läsa
POSTA	Skapa
LAPPA	Uppdatera/Ändra
SÄTTA	Uppdatera / Ersätt
RADERA	Radera

HTTP-statuskoder

HTTP-STATUS KODA	RESULTAT	VANLIG ANLEDNING
200	Ok	Använder GET eller POST för att utbyta data med ett API
201	Skapad	Skapa resurser genom att använda ett REST API-anrop
400	Dålig begäran	Begäran misslyckades på grund av problem på klientsidan
401	Obehörig	Klienten är inte autentiserad för att komma åt webbplatsen eller API-anrop
403	Förbjuden	Tillträde beviljas inte baserat på tillhandahållet referenser
404	Hittade inte	Sida på HTTP URL plats finns inte eller är dold

Netmiko överview

• Netmiko – Python-biblioteket används flitigt för att interagera med nätverksenheter
• Bibliotek med flera leverantörer
• Cisco IOS/IOS-XE, NX-OS, brandväggar, etc.
• Utökat stöd för Paramiko-bibliotekets SSH-funktionalitet
• Går in i konfigurationslägen
• Skickar kommandon
• Hämtar utgångar
• Ta hand om ja/nej-uppmaningar

NAPALM överview

• NAPALM – Abstraktionslager för nätverksautomation och programmerbarhet med stöd för flera leverantörer
• Tillhandahåller funktioner som tillåter:
• Konfigurationsåtgärder (commit eller rollback)
• Hämta tillståndsdata från nätverksenheter
• Innehåller metoder för att upprätta anslutning till nätverksenheter
• Kan arbeta tillsammans med automationsverktyg – Ansible
• Har stöd för olika nätverksoperativsystem:
• IOS, IOS-XR, NX-OS, JunOS, EOS, etc.

NAPALM Operations

• Ersätt – Tillåter användare att ersätta den befintliga konfigurationen som körs med en helt ny konfiguration.
• Sammanfoga – Tillåter användare att slå samman konfigurationsändringar från en file till den körande konfigurationen på enheten.
• Jämför – Jämför den nyligen föreslagna konfigurationen med den befintliga. Gäller endast utbytesdrift och inte sammanfogningsdrift.
• Kasta – Återställer sammanfogningskonfigurationen file till en tom file. Således tillåter inte den nya konfigurationen att tillämpas på enheten.
• Commit – Överför den föreslagna konfigurationen till nätverksenheten. Med andra ord, används för att distribuera somtaged konfiguration.
• Rollback – Återställ (återställ) den pågående konfigurationen till den sparade konfigurerade före den senaste commit.

Mallar med Jinja2

• Jinja är ett modernt mallspråk för Python – modellerat efter Django-mallar
• Tillåter användaren att enkelt interagera med Python-programmet
• Använd data för att snabbt generera dynamiskt innehåll
• Fördelar:
• Mallarv
• Optimal just-in-time sammanställning
• Enkel felsökning
• Konfigurerbar syntax
• Används ofta med web ramar som Flask
• Konfigurationshanteringsverktyg – Ansible, Nornir, etc.

AvgränsareNornir överview

• Python-baserat automationsramverk
• Hantera nätverks- och värdinventering och tillhandahåll ett gemensamt ramverk att skriva plugins för nätverksenheter och värdar
• Kräver minst Python version 3.6.2
• Flertrådig – Standard till 20 arbetartrådar
• Initialiserad med config file – refererar par andra files
• Värdinventering file
• Grupp file
• Alla dessa files är skrivna i YAML-format

Nornir Advantages

• Python eller Golang (Gornir)
• Återanvänd befintliga bibliotek – napalm, netmiko
• Snabb värdfiltrering baserat på alla attribut eller kombinationer av attribut
• Mycket snabb på grund av användning av trådar
• Kan användas för att bygga mycket flexibla och utbyggbara automationsverktyg med hjälp av Flask, Django, etc.
• Utför automatiskt cachning och stänger öppna anslutningar

Extra resurser och referenser

Cisco Press News

Grundläggande information om nätverksprogrammerbarhet och automatisering [Läs mer] CCNP och CCIE Security Core SCOR 350-701 Official Cert Guide
https://www.ciscopress.com/store/ccnp-and-ccie-security-core-scor-350-701-official-cert-9780135971970

Cisco DevNet Professional DEVCOR 350-901 Studieguide
https://www.ciscopress.com/store/cisco-devnet-professional-devcor-350-901-study-guide-9780137500048

Andra användbara resurser:
Interview med Vinit Jain, Ciscos främsta evenemangsbidragsgivare
https://community.cisco.com/t5/networking-documents/interview-with-vinit-jain-cisco-s-top-events-contributor/ta-p/3156059
Vinits publikationer
http://www.ciscopress.com/authors/bio/255ee209-1418-4938-9a42-d3bece2b46c6

Dokument/resurser

Cisco NX-OS Network Automation med Python [pdf] Användarmanual NX-OS Network Automation med Python, Network Automation med Python, med Python

Referenser

• Användarmanual