Programowalność i automatyzacja sieci. Poradnik inżyniera sieci następnej generacji - ebook

Programowalna i zautomatyzowana sieć upraszcza pracę jej administratora. Rozwój technologii radykalnie komplikuje takie zadania jak zarządzanie i operowanie sprzętem sieciowym, topologiami sieci i połączeniami sieciowymi. Trzeba tu mieć na uwadze systemy operacyjne, nowe metodologie oraz narzędzia. W takich warunkach zarządzanie większą czy nieco bardziej złożoną siecią wyłącznie za pomocą działań manualnych jest obarczone sporym ryzykiem. Profesjonalny inżynier sieciowy musi dziś dobrze orientować się w świecie programowalności i automatyzacji sieci. Powinien poznawać nowe protokoły, technologie, modele dostarczania i pojawiające się w związku z nimi potrzeby biznesowe.

W tej książce znajdziesz solidne podstawy pozwalające zapewnić sieci programowalność i zautomatyzowanie jej pracy. Dowiesz się, jakie narzędzia i umiejętności będą potrzebne do dokonania tego kluczowego przekształcenia w sieć nowej generacji. W bardzo przystępny i praktyczny sposób wyjaśniono, jak korzystać z takich technologii jak Linux, Python, JSON i XML, aby programowo zautomatyzować pracę systemu. Opisano koncept modeli danych, podstawy języka YANG oraz najważniejsze technologie związane z API. Sporo miejsca poświęcono narzędziom open source służącym do automatyzacji pracy sieci. Znalazły się tu również informacje o interfejsach macvlan, sieciach wykorzystujących maszyny wirtualne, sieciowych przestrzeniach nazw oraz o bibliotece Pythona NAPALM i jej integracji z narzędziami: Ansible, Salt i StackStorm.

W książce między innymi:

• powstanie sieci sterowanych programowo
• technologie automatyzacji sieci
• Linux i Python a technologie sieciowe
• praca z szablonami konfiguracji sieciowej
• kontrola źródła w pracy z niektórymi serwisami online
• prosty przepływ pracy w automatyzacji sieci

Sieć zautomatyzowana i programowalna - najlepszy przyjaciel admina!

Wstęp 13

1. Trendy inżynierii sieciowej 19

• Sieci sterowane programowo 19
  
  • OpenFlow 19
  • Czym są sieci sterowane programowo? 23
• Podsumowanie 34

2. Automatyzacja sieci 35

• Po co automatyzować sieci? 36
  
  • Uproszczone architektury 36
  • Deterministyczny rezultat 37
  • Biznesowa swoboda działania 37
• Typy automatyzacji sieci 38
  
  • Zaopatrywanie urządzeń 38
  • Zbieranie danych 40
  • Migracje 41
  • Zarządzanie konfiguracją 42
  • Zgodność 43
  • Raportowanie 43
  • Rozwiązywanie problemów 44
• Ewolucja płaszczyzny zarządzania od SNMP do API urządzeń 45
  
  • Interfejs programowania aplikacji (API) 45
  • Wpływ open networkingu 49
• Automatyzacja sieci w erze SDN 50
• Podsumowanie 50

3. Linux 51

• Linux w kontekście automatyzacji sieci 51
• Krótka historia Linuxa 52
• Dystrybucje Linuxa 52
  
  • Red Hat Enterprise Linux, Fedora i CentOS 53
  • Debian, Ubuntu i inne pochodne 54
  • Inne dystrybucje Linuxa 55
• Interakcja z Linuxem 56
  
  • Nawigacja w systemie plików 57
  • Manipulowanie plikami i katalogami 61
  • Uruchomianie programów 67
  • Praca z demonami 69
• Sieci oparte na Linuxie 74
  
  • Praca z interfejsami 74
  • Routing jako host końcowy 83
  • Routowanie jako router 87
  • Mostkowanie (przełączanie) 89
• Podsumowanie 94

4. Nauka wykorzystania Pythona w sieci 95

• Czy inżynierowie sieciowi powinni nauczyć się programować? 96
• Korzystanie z interaktywnego interpretera Pythona 98
• Zrozumienie typów danych w Pythonie 100
  
  • Nauka użycia typu tekstowego 101
  • Nauka użycia typów liczbowych 109
  • Nauka użycia typów logicznych 111
  • Nauka użycia list Pythona 114
  • Nauka użycia słowników Pythona 119
  • Nauka o zbiorach i krotkach Pythona 123
• Dodawanie logiki warunkowej do Twojego kodu 125
• Zrozumienie przynależności 127
• Wykorzystanie pętli w Pythonie 128
  
  • Zrozumienie pętli while 128
  • Zrozumienie pętli for 129
• Funkcje 132
• Praca z plikami 136
  
  • Odczytywanie z pliku 136
  • Zapisywanie do pliku 138
• Tworzenie programów Pythona 140
  
  • Tworzenie podstawowego skryptu Pythona 140
  • Zrozumienie shebang 141
  • Migrowanie kodu z interpretera Pythona do skryptu Pythona 142
• Praca z modułami Pythona 143
• Przekazywanie argumentów do skryptu Pythona 145
• Wykorzystanie pip i instalowanie paczek Pythona 146
• Dodatkowe rady, sztuczki i informacje dotyczące Pythona 148
• Podsumowanie 153

5. Formaty i modele danych 155

• Wprowadzenie do formatów danych 155
  
  • Typy danych 157
• YAML 158
  
  • Omówienie podstaw formatu YAML 158
  • Praca z formatem YAML w Pythonie 161
  • Modele danych w YAML 162
• XML 163
  
  • Omówienie podstaw formatu XML 163
  • Wykorzystanie XML Schema Definition (XSD) dla modeli danych 164
  • Transformacja XML z XSLT 166
  • Przeszukiwanie XML z wykorzystaniem XQuery 169
• JSON 170
  
  • Omówienie podstaw formatu JSON 170
  • Praca z formatem JSON w Pythonie 172
  • Wykorzystanie schematu JSON dla modeli danych 173
• Modele danych YANG 174
  
  • Przegląd YANG 174
  • Zagłębienie się w model YANG 175
• Podsumowanie 178

6. Szablony konfiguracji sieciowej 179

• Narodziny współczesnych języków szablonów 180
  
  • Wykorzystanie szablonów w programowaniu sieciowym 181
  • Więcej o wykorzystaniu szablonów 181
• Przydatność szablonów w automatyzacji sieci 182
• Jinja dla szablonów konfiguracji sieciowej 183
  
  • Dlaczego Jinja? 183
  • Dynamiczne wprowadzanie danych do podstawowego szablonu języka Jinja 184
  • Renderowanie pliku szablonu Jinja w Pythonie 185
  • Instrukcje warunkowe i pętle 187
  • Filtry Jinja 192
  • Dziedziczenie szablonów w języku Jinja 195
  • Tworzenie zmiennych w języku Jinja 197
• Podsumowanie 197

7. Praca z sieciowymi API 199

• Zrozumienie sieciowych API 200
  
  • Zapoznanie się z API bazującymi na HTTP 200
  • Zgłębianie NETCONF 203
• Praktyka z sieciowymi API 211
  
  • Praktyka z API bazującymi na HTTP 211
  • Praktyka z NETCONF 218
• Automatyzacja z wykorzystaniem sieciowych API 226
  
  • Wykorzystanie biblioteki Pythona requests 226
  • Wykorzystanie biblioteki Pythona ncclient 253
  • Wykorzystanie netmiko 275
• Podsumowanie 280

8. Kontrola wersji z Git 283

• Scenariusze użycia systemu kontroli wersji 283
• Korzyści z zastosowania kontroli wersji 284
  
  • Śledzenie zmian 284
  • Odpowiedzialność 284
  • Proces i przepływ pracy 284
• Korzyści z systemu kontroli wersji w środowisku sieciowym 285
• Poznaj Gita 285
  
  • Krótka historia systemu Git 286
  • Terminologia Git 287
  • Przegląd architektury systemu Git 287
• Praca z systemem Git 289
  
  • Instalacja systemu Git 289
  • Tworzenie repozytorium 289
  • Dodawanie plików do repozytorium 290
  • Zatwierdzanie zmian w repozytorium 291
  • Zmienianie i zatwierdzanie śledzonych plików 294
  • Usuwanie plików z przechowalni 297
  • Wykluczanie plików z repozytorium 299
  • Przeglądanie dodatkowych informacji na temat repozytorium 303
  • Odnajdywanie różnic pomiędzy wersjami plików 307
• Zarządzanie gałęziami w systemie Git 311
  
  • Tworzenie gałęzi Git 315
  • Przełączanie się na gałąź 316
  • Scalanie i usuwanie gałęzi 318
• Wykorzystanie systemu Git do współpracy 322
  
  • Współpraca pomiędzy wieloma systemami z uruchomionym systemem Git 323
  • Współpraca za pomocą serwisów online bazujących na systemie Git 338
• Podsumowanie 343

9. Narzędzia automatyzacji 345

• Przegląd narzędzi do automatyzacji 345
• Wykorzystanie Ansible 347
  
  • Podstawy działania Ansible 348
  • Konstrukcja pliku inwentarza 349
  • Wykonanie scenariusza Ansible 356
  • Wykorzystanie plików zmiennych 360
  • Tworzenie scenariuszy Ansible do automatyzacji sieci 362
  • Wykorzystanie modułów stron trzecich 379
  • Podsumowanie Ansible 382
• Automatyzacja za pomocą narzędzia Salt 382
  
  • Architektura Salt 383
  • Pierwsze kroki z narzędziem Salt 386
  • Zarządzanie konfiguracjami sieci za pomocą narzędzia Salt 401
  • Zdalne wykonywanie funkcji narzędzia Salt 409
  • Salt: infrastruktura sterowana zdarzeniami 411
  • Dodatkowe informacje o narzędziu Salt 416
  • Podsumowanie Salt 419
• Automatyzacja sterowana zdarzeniami za pomocą narzędzia StackStorm 419
  
  • Pojęcia związane ze StackStormem 420
  • Architektura StackStorm 422
  • Akcje i przepływy pracy 423
  • Sensory i wyzwalacze 432
  • Reguły 434
  • Podsumowanie StackStorm 437
• Podsumowanie 437

10. Ciągła integracja 439

• Istotne wymagania wstępne 441
  
  • Proste jest lepsze 441
  • Ludzie, proces i technologia 441
  • Naucz się programować 442
• Wprowadzenie do ciągłej integracji 442
  
  • Podstawy ciągłej integracji 443
  • Ciągłe dostarczanie 444
  • Programowanie sterowane testami 446
  • Po co ciągła integracja w sieciach? 447
• Potok ciągłej integracji dla sieci 448
  
  • Ocena przez osoby równorzędne 449
  • Automatyzacja budowy 454
  • Środowisko testowe, rozwojowe i przechowujące 459
  • Narzędzia wdrażania 462
  • Narzędzia testowania i automatyzacja sieci sterowana testami 463
• Podsumowanie 465

11. Budowa kultury dla automatyzacji sieci 467

• Strategia organizacyjna i swoboda pracy 468
  
  • Transformowanie skostniałej organizacji 468
  • Uzyskanie zgody najwyższego kierownictwa 469
  • Zbudować czy kupić 470
• Akceptacja porażki 472
• Rozwijanie umiejętności i kształcenie się 473
  
  • Ucz się nowych rzeczy 473
  • Skup się na podstawach 474
  • Certyfikaty? 475
  • Czy automatyzacja odbierze mi pracę?! 476
• Podsumowanie 476

A. Sieci w Linuxie. Zagadnienia zaawansowane 479

B. Wykorzystanie biblioteki NAPALM 507

Skorowidz 521