Возможности работы НОКа с топологией¶

Одним из ключевых компонентов НОКа это топология сети. Она представлена в виде графа связности оборудования (ManagedObject). На его основе можно менять поведение системы, это предоставляет следующие возможности:

Строить L2 топологию по данным с оборудования и внешних систем (Remote System)
Строить L2 связи между интерфейсами Interface устройства ManagedObject.
Показывать топологию на карте сети
Определять причины аварии по топологии
Производить поиск пути по топологии
Строить отчёты на основании данных по топологии
Предоставлять топологическую информацию через API - Datastream

L2 топология (L2 Topology) строится между интерфейсами Interface устройства ManagedObject. Помимо ручного создания связей (Link), через интерфейс пользователя, система может выстраивать связи на основе данных с оборудования. Можно выделить следующие этапы работы с топологией:

Построение связей между устройствами (вручную или по итогам опроса)
Расчёт направления вверх (Uplink)
Отображение схемы сети
Построение пути по топологии

Построение топологии¶

При построении топологии важно помнить термины:

Связь (Link) - групп (традиционно 2)
Текущее устройство - это устройство (ManagedObject) на котором запущен опрос
Соседнее устройство (сосед) - устройства, соединенённые с текущим напрямую (не через иные устройства уровня L2). Они отображаются в таблице соседей устройства
Идентификатор устройства - свойство, позволяющее найти соседнее устройство. В топологических протоколах используются следующие идентификаторы
- MAC адреса устройства (Chassis ID)
- Hostname устройства
- IP адес (IP address)
- Серийный номер (Serial)
Идентификатор порта устройства - позволяется определить порт соседа к которому идёт связь. Например:
- Имя интерфейса (Interface Name)
- Описание (Description)
- MAC адрес интерфейса
- SNMP индекс (ifindex)
- Номер интерфейса
- Иные
Топологический метод (Topology Method) - это способ с помощью которого система строит связь. Помимо обычных, совпадающих с топологическими протоколами, в системе присутствует несколько дополнительных.

Для создания связи (Link) обязательно наличие интерфейса Interface на всех связанных устройствах. Дальнейший список требования отличается в завимости от метода создания связи (Link). Рассмотри доступные.

Создание связи вручную¶

Производится через панель инфтерфейс в форме устройства ManagedObject. Для этого выбираем интерфей текущего устройство и указываем интерфейс соседа, с которым будет создана связь.

Создание связи на основе протоколов соседства¶

Для автоматического построения связи можно воспользоваться информацией о соседях с устройства. В НОКе поддерживается достаточное большое число протоколов соседства - LLDP, CDP, ... но основные подходы в их работе не меняются:

Устройство должно поддерживать возможность показать список соседей с указанием их интерфейсов
Идентификатор соседа из списка должен позволять найти устройство в системе
Идентификатор порта соседа должен позволять найти порт соседа в системе
В профилях SA Profile устройств должны быть реализованы скрипты для получения информации о соседях

Процедура построений связи¶


flowchart TD
    discovery_start[Запуск опроса] --> get_lo_neighbor[Запрос соседей с устройства];
    get_lo_neighbor --> find_lo_neighbor[Поиск соседа в Системе];
    find_lo_neighbor --> find_lo_neighbor_cond{Нашли соседа?};
    find_lo_neighbor_cond --> |Да| find_lo_neighbor_ri[Поиск интерфейса соседа в системе];
    find_lo_neighbor_ri --> find_lo_neighbor_ri_cond{Нашли интерфейс соседа?};
    find_lo_neighbor_ri_cond --> |Да| get_ri_neighbor[Запрос соседей соседа];
    get_ri_neighbor --> find_ro_neighbor[Поиск соседей соседа в Системе];
    find_ro_neighbor --> find_ro_neighbor_cond{Нашли текущее устройство?};
    find_ro_neighbor_cond --> |Да| find_ro_neighbor_ri[Поиск интерфейса текущего устройства в системе];
    find_ro_neighbor_ri --> find_ro_neighbor_ri_cond{Нашли локальный интерфейс?};
    find_lo_neighbor_ri_cond --> |Нет| next_condition{Есть ещё соседи?};
    find_lo_neighbor_cond --> |Нет| next_condition;
    find_ro_neighbor_ri_cond --> |Нет| find_li_ri_cond{Найденный интерфейс совпадает с локальным?};
    find_ro_neighbor_ri_cond --> |Нет| next_condition;
    find_li_ri_cond --> |Да| create_link[/Создать связь/];
    find_li_ri_cond --> |Нет| next_condition;
    next_condition --> |Да| find_lo_neighbor;
    next_condition --> |Нет| discoveryend[Окончание опроса];

Запрос соседей с устройства¶

На первом этапе запускается опрос устройства по одному из методов. Система получает список соседей текущего устройства (на котором запускается опрос). В списке присутствуют:

Идентификатор соседа - зависит от протокола. Для случая LLDP, это может быть MAC адрес или hostname.
Локальный порт - порт текущего устройства, за которым виден сосед
Порт соседа. Указание за каким портом соседнего устройства видно текущее. Может приходить в виде имени, MAC адреса, или некоторого локального идентификатора (обычно snmp_index)

Пример вывода на примере LLDP (для других протоколов он будет другой):

[
    {
        "local_interface": "GigabitEthernet0/0/1",
        "neighbors": [
            {
                "remote_chassis_id_subtype": 4,
                "remote_chassis_id": "00:0E:5E:11:22:77",
                "remote_port_subtype": 5,
                "remote_port": "port 25",
                "remote_port_description": "TRUNK",
                "remote_system_name": "782-swc1",
                "remote_system_description": "ISCOM2128EA-MA-AC ROS_4.15.1365_20171229(Compiled Dec 29 2017, 15:40:31)",
                "remote_capabilities": 4
            }
        ]
    },
    {
        "local_interface": "XGigabitEthernet0/1/1",
        "neighbors": [
            {
                "remote_chassis_id_subtype": 4,
                "remote_chassis_id": "08:19:A6:11:22:88",
                "remote_port_subtype": 5,
                "remote_port": "XGigabitEthernet0/1/2",
                "remote_port_description": "\"link to WAN\"",
                "remote_system_name": "70-swc71",
                "remote_system_description": "S5328C-EI-24S",
                "remote_capabilities": 20
            }
        ]
    }
]

Note

Для уменьшения частоты захода на устройства есть возможность настроить кэш соседства

Формирование списка кандидатов¶

По полученному списку идентификаторов происходит поиск соседнего устройства ManagedObject и его порта Interface. При успехе пара текущее устройство -> порт, соседнее устройство -> соседний порт добавляются в список кандидатов. После формирования списка кандидатов начинается его проверка - система запрашивает таблицу соседей соседнего устройства и проверяет что за указанным соседним портом находится текущее устройство.

В данном случае возможны следующие ошибки: ...

Построение связи¶

В случае подтверждения начинается процедура создания связи (Link). Она регулируется настройкой Политика при опросе Discovery Policy в профиле интерфейса (Interface Profile). Доступны опции:

Ignored (Игнорировать) - не создавать связь (Link) с этим портом
Create New (Создавать новый) - не создавать связь, если таковая уже есть
Replace (Заменять) - создать связь с портом
Cloud (Облако) - добавть порт к существующей связи (образуется облако)

Для самой процедуры могут быть следующие варианты:

Новый связь - когда на обоих интерфейсах отсутствуют линки. Просто создаётся (если не выставлена опция Ignored) и заполняется поле first_discovered временем создания.
Существующая связь - между интерфейсами уже есть построенный линк. В этом случае происходит обновление поля last_seen (время когда система видела линк последний раз)
Другой линк - когда на интерфейсе есть линк и новый ведёт в другую сторону. Если выставлена опция Create New, то линк разрываться не будет. Если же перелинковка (Replace) разрешена, поведение регулируется приоритетом метода. Если линк нашёл более приоритетный метод - он его перестраивает. Если менее, то остаётся построенный более высоким приоритетом. Приоритет выставляется на сегмент в Профиле сегмента (Segment Profile)

Note

При создании линка поле first_discovered заполняется временем создания. При повторном нахождении обновляется поле last_seen.

Note

Удаление существующей связи производится если она не обнаружена на соседнем устройстве

Удаление связей¶

Если при проверке соседнего устройства текущее не обнаруживается в соседях и между ними есть связь (Link), то она разрывается. При этом, если устройство выведено из эксплуатации или порты перестали быть задействованы, то связь становится вечной, поскольку опрос не может обнаружить её отсутствие: по причине его отключения или отсутствия соседа. Не всегда это может быть удобным.

Если требуются очищать связи не обновляемые в течении какого-то времени, можно воспользоваться аргументом ttl_policy команды ./noc link.

Методы построения связи¶

Доступные методы построения линков:

Метод - метод построения связи
Протокол (Protocol) - используемый методом протокол определения соседей
Скрипт (Script) - необходимый скрипт в профиле для работы метода
Возможность (Capabilities) необходимая для запуска опроса

Метод	Протокол	Скрипт	Caps
CDP	CDP	get_cdp_neighbors	`Network CDP`
REP	REP	get_rep_topology	`Network REP`
LLDP	LLDP	get_lldp_neighbors	`Network LLDP`
STP	STP	get_spanning_tree	`Network STP`
UDLD	UDLD	get_udld_neighbors	`Network UDLD`
OAM	OAM	get_oam_status	`Network OAM`
BFD	BFD	get_bfd_sessions	`Network BFD`
FDP	FDP	get_fdp_neighbors	`Network FDP`
Huawei NDP (NTDP)	Huawei NDP	get_huawei_ndp_neighbors	`Network FDP`
LACP	LACP	get_lacp_neighbors	`Network LACP`
NRI	-	-	-
ifDesc	-	-	-
xMAC	-	get_mac_address_table	-

Segment - отдельный метод построения связей на основе таблицы MAC адресов (FDB). В отличие от перечисленных в таблице он строит связи между устройствами одного сегмента и работает по расписанию сегмента.

Расчёт направления вверх¶

Обычный граф связности является ненаправленным: все узлы графа разнозначны друг другу. Но в реальных условиях сети делятся на слабосвязанные между собой кластеры - сегменты Network Segment. Связь между кластерами осуществляется через выделенные узлы (обзываются агрегаторы, концентраторы и т.д.). Информацию важно знать для правильной работы RCA - определения причины аварии по топологии. Если связность кластера проходит через один узел, то её недоступность вызовет недоступность всех узлов кластера.

В системе есть несколько подходов к вычислению направления вверх (Uplink) связи. Рассмотри их подробнее

Level¶

Положение устройства по отношению к другим. Чем выше уровень, тем важнее устройство для сети. Устройство выше уровнем текущего является вышестоящим и направление вверх считается через него. В качестве примера можно указать уровни устройство сети в зависимости от их роли.

Role	Level
Client's Equipment	10-19
CPE	15
Access Level	20-29
VPN Server	22
WiFi Access Point	22
Media Gateway	23
Access Switch	25
Aggregation Level	30-39
WiFi Controller	35
Aggregation Switch	38
City Core	40-49
L3 switch/router	42
BRAS	44
MPLS PE	44
MPLS P	46
ASBR	48
Regional Core	50-59
L3 switch/router	52
MPLS PE	54
MPLS P	56
ASBR	58
Macroregional Core	60-69
L3 switch/router	62
MPLS PE	64
MPLS P	66
ASBR	68
National-wide Core	70-79
L3 switch/router	72
MPLS PE	74
MPLS P	76
ASBR	78
World-wide Core	70-79
L3 switch/router	82
MPLS PE	84
MPLS P	86
ASBR	88

Иерархия сегментов¶

В НОКе для устройства обязательно задаётся его сегмент Network Segment. Устройства, находящиеся в родительском сегменте по отношению к сегменту устройства, являются вышестоящими и направление вверх считается через них.

IP Адрес¶

В качестве критерия можно использовать IP адрес устройства. Зачастую, вышестоящим устройствам (шлюзам) назначают младший или старший IP адрес из диапазона IP сети. Это можно использовать

Настройки¶

Настройки опроса по методам находятся на вкладке Box в разделe топология Managed Object Profile. Для активации метода необходимо поставить напротив него галочку.

Требования по каждому из методов указаны в разделе. Необходимо учитывать следующие требования:

L2 связь строится между интерфейсами, по этой причине у устройства должен быть включён опрос инетерфейсов Interface
Для запуска методов он должен поддерживаться на устройстве, так что необходимо включить опрос возможностей Capabilities. Для методов ifDesc, xMAC и NRI не требуется.
Часть методов производят поиск устройств по идентификатору, для них необходимо включить опрос ID

Помимо настройки опроса необходимо включить метод в приоритете методов.

Приоритет методов¶

Настройка приоритетов расположена в Профиле сегмента Network Segment Profile - Методы построения топологии. Если устройство поддерживает несколько методов построения связи может возникнуть ситуация когда информация от разных методов отличается. Например по описанию интерфейса (ifDesc) связь строится с одним устройством, а по LLDP с другим. В это случае победит метод, расположенный выше по приоритету.

Note

Если метод отсутствует в списке приоритетов - опрос по нему не проводится

После прохождения опроса должны построиться связи. При возникновении ошибок они напишутся в лог.

Кэш соседей¶

Для построение связи обязательным условием является её подтверждение с двух сторон. Если у устройства достаточно большое число соседей процедура подтверждения может привести к повышенной нагрузке (при опросе каждого соседа НОК будет заходить на устройство). Для облегчения ситуации предусмотрен Кэш соседей (Neighbor cache). При его включении на указанное время (TTL) система запоминает соседей устройства и при не заходит на него. По истечении времени кэш очищается и при опросе потребуется заход на устройство.

Настройка расположена в Профиле объекта Managed Object Profile Управление объектами (Service Activation) -> Настройки (Setup) -> Профиль объекта (ManagedObject Profile) на вкладке Box. По умолчанию выставлена в 0, т.е. отключено. Значение больше 0 определяет время в течении которого система запоминает полученную с устройства информацию и при поиске соседа обращается к ней, а не к устройству. Использование соседей из кэша можно увидеть в логе опроса по записи: [discovery|box|<MONAME>|lldp] Use neighbors cache.

Warning

При включённом кэше соседей новые соседи устройства будут увидены системой только после истечения времени запоминания. Это может вводить в заблуждение.

Работа с топологией¶

Схема сегмента
Ттрассировка пути на верх из карточки
Расчёт пути path
Расчёт RCA в авариях Корреляция по топологии
Отчёты по метрикам с учётом топологии