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@cyo-chang(Cyo Chang)

EC SONiC VS で EVPN BGP L2VNI -- ZTP 自動化編

Last updated at Posted at 2024-04-25

はじめに

SONiC と ZTP

SONiCとZTPの関係をイメージとして以下に示します。
image.png

ONIE (Open Network Install Environment) 搭載のスイッチの管理ポートなら、デフォルト上で DHCP Client 機能は有効となっています。もし DHCP サーバは事前に用意できた場合、スイッチ起動する際に ONIE と SONiC は DCHPから IP をゲットします。
ONIE と SONiC は、ハードウェア上の同じ物理的な管理ポートを使用しますが、ソフトウェア上では異なる役割を持ち、別々のもので考えればよいです。

本記事は、ONIE の方のイマージインストールを考えず、SONiC 上のコンフィグのみで検証します。

目標

以下のように初期状態の Spine-Leaf 構造を EVPN L2VNI に設定します。
image.png

環境

Topology

Clos 構造は、EC SONiC VS で EVPN BGP L2VNI -- 設定編 と同じです。
image.png

事前準備

  • サーバ * 1
    • DHCP service
    • TFTP service
  • mgmt switch * 1
  • Spine * 2 & Leaf * 4
    以下の設定完了のコンフィグファイルを事前にデバイスから取得
    • /etc/sonic/config_db.json
    • /etc/sonic/frr/frr.conf

DHCP / TFTP サーバ

DHCP / TFTP サーバを作って GNS3 にインポートするため、Ubuntu docker container から作成するのは一番早いかもしれません。手順は以下に参考

  1. ESXi 上の Ubuntu Linux のターミナルを開く

  2. DCHP/TFTP 用の ubuntu イメージを作成

    • docker imagesで既存のイメージを確認
    • docker run -id <image id> でコンテナを実行
    • docker ps で実行中のコンテナを確認する
      qiita_3_dhcp_server_docker.PNG
    • docker exec -it <container id> bash でコンテナに入る
    • 必要なパッケージをインストールする。DHCP/TFTP に必要なパッケージは以下となる。
      apt update && apt install vim ssh openssh-client isc-dhcp-server tftpd-hpa tftp-hpa iproute2 iputils-ping tcpdump
    • インストール完了後、exitでコンテナから離れる
    • 新しいコンテナのイメージをコミットする
      docker stop <container id> でイメージを停止させる
      docker commit で叩いたら、DCHP/TFTP用の ubuntu イメージを作成完了
      qiita_3_dhcp_server_docker1.PNG

  3. GNS 上に、作った DCHP/TFTP 用の docker container を入れる

    • 手順：GNS3 → Edit → Preference → Dokcer → Docker containers → new
      image list 欄には、先程作った dhcp_tftp_server は出てくるはず
      qiita_3_dhcp_server_docker10.PNG
    • 名前付けし、Adpterの数を 3 つにして、数個の「次へ」ボタンでって完了
      image.png

  4. コンテナのネットワークインターフェースを設定

    • Topology に合わせて設定
      image.png

  5. DHCP/TFTP サーバを起動する前の準備は完了

mgmt switch

Spine *2 / Leaf *4 の管理ポートに接続する mgmt switch について、もう一個の EC SONiC VS を使用して設定します。

Config

sudo config vlan add 100
sudo config interface ip add Vlan100 10.10.0.1/24
sudo config vlan member add 100 Ethernet0 -u
sudo config vlan member add 100 Ethernet4 -u
sudo config vlan member add 100 Ethernet8 -u
sudo config vlan member add 100 Ethernet12 -u
sudo config vlan member add 100 Ethernet16 -u
sudo config vlan member add 100 Ethernet20 –u
sudo config vlan member add 100 Ethernet24 -u

GNS3 で link up

Topology に合わせて以下のように作図します。
image.png

ZTP JSON

ztp.json の書き方について、SONiC 公式サイトにも参考できます。
本記事は以下のように記述します。

{
"ztp": {
  "01-download": {
    "files": [
      {
        "url": {
          "source": "tftp://10.10.0.5/frr/{$hostname}_frr.conf",
	        "destination": "/etc/sonic/frr/frr.conf"
        }
      }
    ]
  },
  "02-configdb-json": {
    "url": {
      "source": "tftp://10.10.0.5/configs/{$hostname}_config_db.json",
      "destination": "/etc/sonic/config_db.json"
    },
    "reboot-on-success": true
  }
}
}

DHCP Server config

  1. vim /etc/default/isc-dhcp-server で修正
    DHCP サーバーがどのインターフェイスで DHCP リクエストを処理するかを設定します。
    image.png
  2. vim /etc/dhcp/dhcpd.conf で修正
default-lease-time 86400;
max-lease-time 86400;

shared-network ecsonic_gns3{
  allow client-updates;
  allow unknown-clients;

  subnet 10.10.0.0 netmask 255.255.255.0{
    option routers 10.10.0.1;
    option tftp-server-name "10.10.0.5";
    option subnet-mask 255.255.255.0;
    range 10.10.0.100 10.10.0.200;
    option broadcast-address 10.10.0.255;
    option domain-name-servers 8.8.8.8, 8.8.4.4;

    host spine-1{
      hardware ethernet 0c:86:bd:06:00:00;
      fixed-address 10.10.0.101;
      option bootfile-name "ztp/spine-1_ztp.json";
    }
    host spine-2{
      hardware ethernet 0c:86:3d:4f:00:00;
      fixed-address 10.10.0.102;
      option bootfile-name "ztp/spine-2_ztp.json";
    }
    host leaf-1{
      hardware ethernet 0c:78:59:ee:00:00;
      fixed-address 10.10.0.111;
      option bootfile-name "ztp/leaf-1_ztp.json";
    }
    host leaf-2{
      hardware ethernet 0c:02:b1:58:00:00;
      fixed-address 10.10.0.112;
      option bootfile-name "ztp/leaf-2_ztp.json";
    }
    host leaf-3{
      hardware ethernet 0c:90:a5:e8:00:00;
      fixed-address 10.10.0.113;
      option bootfile-name "ztp/leaf-3_ztp.json";
    }
    host leaf-4{
      hardware ethernet 0c:c5:da:7f:00:00;
      fixed-address 10.10.0.114;
      option bootfile-name "ztp/leaf-4_ztp.json";
    }
  }
}

service isc-dhcp-server でサービスを起動します。
qiita_3_dhcp_server_docker-5.PNG

TFTP server

Spine と Leafそれぞれの ztp.json、config_db.json、および frr.conf の設定ファイルは、/tftp ディレクトリにコピーします。
image.png

/etc/default/tftpd-hpa で、コンフィグファイルの保存先を指定します。
qiita_3_dhcp_server_docker-6.PNG
service tftpd-hpaでサービスを起動します。
qiita_3_dhcp_server_docker-8.PNG

ZTP を実行

sudo config ztp run で、ZTP プロセスできます。
image.png

sudo config ztp runを実行した後、ztp json と config ファイルをダウンロードするログです。
image.png

完了後、show ztp --verbose で ZTP プロセスの状態を確認できます。
image.png

実は、今年の福岡 JANOG53 でも、本記事の内容を Edgecore のブースで展示しました。DEMO 動画は以下でご参考いただければ幸いです。当時は、本記事と違って、純粋な BGP 環境でデモしました

ちなみに、VS 上の ZTP 実行する時間は、おおよそ 6 分半ぐらいです。

最後に

ZTP を使用することで、GNS3 上の設定や展開を自動化することができました！今後 EVPN L2VNI だけではなく、L3VNI、MLAG、Multihoming などの環境も GNS3 で試したく、ZTP はそれぞれの運用開始の手間を軽減します。手元にはHWがない私にとって、とても重要な第一歩ですね。

参考

Apresia 技術ブログ -- SONiC ZTPを仮想マシン環境で試してみた
[Enterprise SONiC] ZTP (Zero Touch Provisioning)
Community SONiC -- Zero Touch Provisioning (ZTP)

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