SONiC ZTPの紹介および本記事のシナリオ
SONiC ZTPのHigh Level Design（仕様および実装方法の概略）はこちらにて公開されています。SONiCのZTPは、SONiCを初期起動したときに、以下の初期設定・操作を行うことを可能にします。
補足になりますが、ZTP JSONでは01などの番号を付与することで、実行する順序を明示することが可能です。また、上記の"03-configdb-json"ではダウンロードするconfig_db.jsonは装置毎に変えたいため、dynamic-urlを使いHost nameによって別のファイルをダウンロードできるように制御しています。例えばHost NameがLeaf1の場合は、Leaf1_config_db.jsonをダウンロードします。これらのZTP JSONファイルの記述ルールは前述のZTPのHigh Level Designにて説明されています。
上記のZTP JSONファイルを前提に、SONiC ZTPの試験環境を用意し、動作確認を行っていきます。
- 運用で使用するSONiCイメージの再インストール
- 装置の設定（config_db.jsonのインストール）
- shellスクリプトによる任意の初期設定・操作
- pingによる起動確認
図１: GNS3上におけるZTPの試験構成
また、ZTP JSONの例として以下を使用します。{
"ztp": {
"01-firmware": {
"install": {
"url": "http://192.168.1.1/sonic-vs-ztp.bin"
},
"reboot-on-success": true
},
"02-provisioning-script": {
"plugin": {
"url":"http://192.168.1.1/apt_install.sh"
}
},
"03-configdb-json": {
"dynamic-url": {
"source": {
"prefix": "http://192.168.1.1/",
"identifier": "hostname",
"suffix": "_config_db.json"
}
}
},
"04-connectivity-check": {
"ping-hosts": [ "192.168.1.1" ]
},
"05-provisioning-script": {
"plugin": {
"url":"http://192.168.1.1/upload_log.sh"
}
}
}
}
| 01-firmware | sonic-vs-ztp.binをインストールし、成功したらリブート |
| 02-provisioning-script | aptで必要なツール（tftp client）をインストール |
| 03-configdb-json | 装置毎のconfig_db.jsonをインストール |
| 04-connectivity-check | 管理ポートのGatewayへpingを実行 |
| 05-provisioning-script | ZTPのログをProvisioningサーバにtftpにてアップロード |
上記のZTP JSONファイルを前提に、SONiC ZTPの試験環境を用意し、動作確認を行っていきます。
ZTPサーバの準備
GNS3にて、図1の通り、ZTPを有効にしたSONiCを配置し、ZTPサーバを用意します。本試験ではGNS3上にUbuntu 18.04 serverを起動し、それをZTPサーバとして設定します。本試験では、一台のZTPサーバにDHCP、NAT、TFTP、Provisioningの4つの役割を持たせますが、複数のサーバに役割を分けることも可能です。
まずはDHCPの設定を行います。DHCPは"apt-get install isc-dhcp-server"にてインストールしました。DHCPにて配布する情報を設定するために、GNS3にてLeaf1、Leaf2、SpineのMACアドレスを確認します。本試験では以下のMACアドレスの割り当てになっていました。
・apt_install.sh
・upload_log.sh
これらのshellスクリプトを実行するためには、aptとtftpを動作させる必要があります。SONiCからaptにてツールのインストールを可能にするためにZTPサーバにNATを設定します。/etc/sysctl.conf にnet.ipv4.ip_forward=1を追加し、sudo sysctl –pを実行することで、IPv4 forwardingを有効にします。そのうえで、iptablesにてNATを有効にするため、sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o ens3 -j MASQUERADE を実行します。次にTFTPサーバをsudo -E apt install tftpd-hpa にてインストールします。また、クライアントからファイルをTFTPにてアップロードできるように、/etc/default/tftpd-hpaに、TFTP_OPTIONS="--secure --create"を追記し、sudo /etc/init.d/tftpd-hpa restart にて設定を反映します。
以上で、ZTPサーバの準備が完了しました。
まずはDHCPの設定を行います。DHCPは"apt-get install isc-dhcp-server"にてインストールしました。DHCPにて配布する情報を設定するために、GNS3にてLeaf1、Leaf2、SpineのMACアドレスを確認します。本試験では以下のMACアドレスの割り当てになっていました。
図2: GNS3における各SONiCスイッチのMACアドレス
そこで、/etc/dhcp/dhcpd.conf に以下を追加します。この設定では、MACアドレス毎に異なるIPアドレスとHost nameを割り当てます。また、DHCP Option 67にてZTP JSONのURL(http://192.168.1.1/ztp.json)をホワイトボックススイッチにアナウンスしています。subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
option domain-name "sonic-test.com";
option routers 192.168.1.1;
}
host Leaf1 {
hardware ethernet 0c:a6:61:d7:8b:00;
fixed-address 192.168.1.11;
option host-name "Leaf1";
#option 67
option bootfile-name "http://192.168.1.1/ztp.json";
}
host Leaf2 {
hardware ethernet 0c:a6:61:4a:a4:00;
fixed-address 192.168.1.12;
option host-name "Leaf2";
#option 67
option bootfile-name "http://192.168.1.1/ztp.json";
}
host Spine {
hardware ethernet 0c:a6:61:c0:be:00;
fixed-address 192.168.1.13;
option host-name "Spine";
#option 67
option bootfile-name "http://192.168.1.1/ztp.json";
}
- ztp.json
- sonic-vs-ztp.bin (ZTPを有効にした再インストール用のSONiC イメージ)
- Leaf1_config_db.json
- Leaf2_config_db.json
- Spine_config_db.json
- apt_install.sh
- upload_log.sh
・apt_install.sh
#! /bin/bash
sudo apt update
sudo apt install -y tftp-hpa
・upload_log.sh
#! /bin/bash
sudo show ztp status --verbose > /tmp/ztp.log
tftp 192.168.1.1 -m binary -c put /tmp/ztp.log ztp_status_${HOSTNAME}.log
tftp 192.168.1.1 -m binary -c put /var/log/ztp.log ztp_log_${HOSTNAME}.log
これらのshellスクリプトを実行するためには、aptとtftpを動作させる必要があります。SONiCからaptにてツールのインストールを可能にするためにZTPサーバにNATを設定します。/etc/sysctl.conf にnet.ipv4.ip_forward=1を追加し、sudo sysctl –pを実行することで、IPv4 forwardingを有効にします。そのうえで、iptablesにてNATを有効にするため、sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o ens3 -j MASQUERADE を実行します。次にTFTPサーバをsudo -E apt install tftpd-hpa にてインストールします。また、クライアントからファイルをTFTPにてアップロードできるように、/etc/default/tftpd-hpaに、TFTP_OPTIONS="--secure --create"を追記し、sudo /etc/init.d/tftpd-hpa restart にて設定を反映します。
以上で、ZTPサーバの準備が完了しました。
