Configuración y verificación de gRPC/gNMI en Nexus 9000

Introducción

Este documento describe cómo configurar gNMI para la suscripción de marcado de entrada a las aplicaciones de telemetría que se ejecutan en los switches Nexus de Cisco serie 9000.

Prerequisites

Requirements

Recomendaciones generales que tiene conocimiento de estos temas:

• gRPC (llamada a procedimiento remoto de Google)
• gNMI (Google RPC - Interfaz de administración de redes)
• Certificados de CA (autoridad certificadora)
• TLS (seguridad de la capa de transporte)
• Línea de comandos de Nexus 9000

Componentes Utilizados

• La información que contiene este documento se basa en las siguientes versiones de software y hardware.

Servidor (SW1)	N9K-C93180YC-FX	versión 9.3(9)
Recopilador (cliente)	Mac/Ubuntu	13.4.1 / 5.19.0-46
TLS	Servicio que se ejecuta en Ubuntu	3.3.6
gNMI	Servicio que se ejecuta en Ubuntu	0.5.0

• La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si tiene una red en vivo, asegúrese de entender el posible impacto de cualquier comando.

¿Qué es gRPC?

• gRPC (desarrollado por Google) es un marco RPC para crear sistemas distribuidos.

• En el protocolo gRPC, un cliente que se ejecuta en un sistema puede llamar a los servicios definidos en un servidor remoto como si fuera un objeto local.

• Un extremo (o un servidor) es un proceso en ejecución que puede comunicarse con otros extremos con el protocolo gRPC. Un terminal puede alojar varios servicios.

¿Qué es gNMI (marcado)?

• gNMI es la interfaz de administración de red basada en Google RPC para configurar los dispositivos de red.

RPC gNMI compatibles

gNMI RPC	Supported
Capacidades	Yes
GET	Yes
Set	Yes
Suscribirse	Yes

Métodos compatibles de gNMI

Autenticación en el servidor (TLS) / con contraseña

Configuración de gNMI en Nexus 9k

    

• Habilitar la característica gRPC

Configurar equipo cliente

Instalación del servicio gNMI:

bash -c "$(curl -sL https://get-gnmic.openconfig.net)"

Verificación de Nexus 9000

# show run grpc
feature grpc

#show grpc gnmi transactions
=============
gRPC Endpoint
=============
Vrf            : management
Server address : [::]:50051
Cert notBefore : Jul 19 13:16:53 2023 GMT  <- Default switch certificates used for one day 
Cert notAfter  : Jul 20 13:16:53 2023 GMT
RPC          DataType   Session         Time In              Duration(ms) Status
------------ ---------- --------------- -------------------- ------------ ------
Get          ALL        3538957304      07/19 14:21:14       1            0
subtype: dtx:  st: path:
-        -     OK  /System/bgp-items/inst-items/dom-items/Dom-list/rtrId

Get          ALL        3536859976      07/19 14:20:30       1101         0
subtype: dtx:  st: path:
-        -     OK  /System/intf-items

Verificar recopilador de clientes

 % gnmic -a 10.88.146.112:50051 -u (username) -p (password) --skip-verify  get --path /System/bgp-items/inst-items/dom-items/Dom-list/rtrId
[
  {
    "source": "10.88.146.112:50051",
    "timestamp": 1689773883108293792,
    "time": "2023-07-19T19:08:03.108293792+05:30",
    "updates": [
      {
        "Path": "System/bgp-items/inst-items/dom-items/Dom-list/rtrId",
        "values": {
          "System/bgp-items/inst-items/dom-items/Dom-list/rtrId": null
        }
      }
    ]
  }
]


 % gnmic -a 10.88.146.112:50051 -u (username) -p (password) --skip-verify  capabilities                                                   
gNMI version: 0.5.0
supported models:
  - Cisco-NX-OS-device, Cisco Systems, Inc., 2022-02-04
  - DME, Cisco Systems, Inc.,
  - Cisco-NX-OS-Syslog-oper, Cisco Systems, Inc., 2019-08-15
supported encodings:
  - JSON
  - PROTO

Autenticación del lado del servidor (TLS) con certificados de CA raíz y contraseña

Configurar cliente

• Generar certificado con firma automática (o crear certificado desde el servidor de certificación).

• Puede utilizar el shell bash de Nexus 9000 para generar certificados autofirmados o servidores de certificados (CA raíz).

• El certificado firmado por la CA raíz se puede utilizar en el switch o el recopilador.

• Utilice el certificado en crypto con la contraseña.

• Implemente el cifrado en gRPC.

Convertirse en CA raíz local

Estos son los pasos para convertirse en root y generar certificados:

1. Generar clave:

bash-4.3# openssl genrsa -des3 -out myCA.key 2048    <<< Generate key for Root CA 
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
..........
...............
e is 65537 (0x10001)
Enter pass phrase for myCA.key:
Verifying - Enter pass phrase for myCA.key:

2. Genere un certificado raíz:

bash-4.3# openssl req -x509 -new -nodes -key myCA.key -sha256 -days 1000 -out myCA.pem
Enter pass phrase for myCA.key:
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [AU]:IN
State or Province Name (full name) [Some-State]:IN
Locality Name (eg, city) []:IN
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:IN
Organizational Unit Name (eg, section) []:IN
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:IN
Email Address []:IN

bash-4.3# pwd
/bootflash/home/admin/certs

bash-4.3# ls -ll
total 8
-rw-r--r-- 1 root root 1743 Jul 19 14:24 myCA.key
-rw-r--r-- 1 root root 1302 Jul 19 14:25 myCA.pem

3. Crear certificado de servidor firmado por el servidor raíz:

1. openssl genrsa -out Server.test.key 2048. << create server private key  

2. openssl req -new -key Server.test.key -out Server.test.csr << Create server csr 

3. Need to create an X509 V3 certificate extension config file, which is used to define the Subject Alternative Name (SAN) for the certificate. 

bash-4.3# cat Server.test.ext 
authorityKeyIdentifier=keyid,issuer
basicConstraints=CA:FALSE
keyUsage = digitalSignature, nonRepudiation, keyEncipherment, dataEncipherment
subjectAltName = @alt_names

[alt_names]
IP.1 = 10.88.x.x.   << Server IP address 

4. Creating Server certificates singed by Root CA (myCA.pem)
openssl x509 -req -in Server.test.csr -CA myCA.pem -CAkey myCA.key -CAcreateserial -out Server.test.crt -days 825 -sha256 -extfile Server.test.ext
    
5. At last, we need to create .PFX file to use on switch. 

 openssl pkcs12 -export -out Server.test.pfx -inkey Server.test.key -in Server.test.crt -certfile myCA.pem -password pass:cisco 


6. All created files 

bash-4.3# ls -l
total 32
-rw-r--r-- 1 root root 1743 Jul 19 14:24 myCA.key
-rw-r--r-- 1 root root 1302 Jul 19 14:25 myCA.pem <-- .pem will be used on client machine for server authentication
-rw-r--r-- 1 root root   17 Jul 19 14:40 myCA.srl
-rw-r--r-- 1 root root 1298 Jul 19 14:40 Server.test.crt
-rw-r--r-- 1 root root 1054 Jul 19 14:38 Server.test.csr
-rw-r--r-- 1 root root  203 Jul 19 14:40 Server.test.ext
-rw-r--r-- 1 root root 1679 Jul 19 14:36 Server.test.key
-rw-r--r-- 1 root root 3485 Jul 19 14:43 Server.test.pfx. <-- Copy file to Switch and import certificates to gRPC trust point 
bash-4.3#

 Configuración de gRPC Nexus 9k

Feature grpc
crypto ca trustpoint trust_my                                               <-- trust point created 
crypto ca import trust_my pkcs12 bootflash:Server.test.pfx cisco            <-- pfx file used to import certificates 
grpc certificate trust_my                                                   <-- trust point added to grpc 

 Verificación del switch

show grpc gnmi service statistics
=============
gRPC Endpoint
=============
Vrf            : management
Server address : [::]:50051
Cert notBefore : Jul 19 14:40:57 2023 GMT                               <-- Certificates installed by Admin 
Cert notAfter : Oct 21 14:40:57 2025 GMT
Max concurrent calls            :  8
Listen calls                    :  1
Active calls                    :  0
Number of created calls         :  29
Number of bad calls             :  28
Subscription stream/once/poll   :  0/0/0
Max gNMI::Get concurrent        :  5
Max grpc message size           :  8388608
gNMI Synchronous calls          :  34
gNMI Synchronous errors         :  19
gNMI Adapter errors             :  18
gNMI Dtx errors                 :  0

show crypto ca certificates trust_my 

Trustpoint: trust_my
certificate:
subject= /C=IN/ST=IN/L=IN/O=IN/OU=IN/CN=IN/emailAddress=IN
issuer= /C=IN/ST=IN/L=IN/O=IN/OU=IN/CN=IN/emailAddress=IN
serial=AC6E9591F0919488
notBefore=Jul 19 14:40:57 2023 GMT
notAfter=Oct 21 14:40:57 2025 GMT
SHA1 Fingerprint=7D:F1:7E:CD:C7:32:7E:B9:68:16:D4:D8:9A:48:C0:4A:7E:72:15:33
purposes: sslserver sslclient

CA certificate 0:
subject= /C=IN/ST=IN/L=IN/O=IN/OU=IN/CN=IN/emailAddress=IN
issuer= /C=IN/ST=IN/L=IN/O=IN/OU=IN/CN=IN/emailAddress=IN
serial=EE18094A2EC65F7D
notBefore=Jul 19 14:25:49 2023 GMT
notAfter=Apr 14 14:25:49 2026 GMT
SHA1 Fingerprint=A4:06:6A:80:A0:2A:D5:E1:15:92:F4:2B:50:89:BF:23:A0:52:D5:54
purposes: sslserver sslclient

show grpc gnmi transactions

=============
gRPC Endpoint
=============

Vrf : management
Server address : [::]:50051

Cert notBefore : Jul 19 14:40:57 2023 GMT
Cert notAfter : Oct 21 14:40:57 2025 GMT
Client Root Cert notBefore : n/a
Client Root Cert notAfter : n/a

RPC DataType Session Time In Duration(ms) Status
------------ ---------- --------------- -------------------- ------------ ------
Set - 3458208880 07/26 07:46:09 98 0 
subtype: dtx: st: path:
Update - OK /interfaces/interface[name=mgmt0]/config/description


show run grpc
feature grpc
grpc certificate trust_my

 Verifique el cliente

1: Get 

% gnmic -a 10.88.146.112:50051 -u (username) -p (Password)  --tls-ca myCA.pem get --path /System/bgp-items/inst-items/dom-items/Dom-list/rtrId
[
  {
    "source": "10.88.146.112:50051",
    "timestamp": 1689779603147750570,
    "time": "2023-07-19T20:43:23.14775057+05:30",
    "updates": [
      {
        "Path": "System/bgp-items/inst-items/dom-items/Dom-list/rtrId",
        "values": {
          "System/bgp-items/inst-items/dom-items/Dom-list/rtrId": null
        }
      }
    ]
  }
]

2: Capabilities 

 % gnmic -a 10.88.146.112:50051 -u (username)  --tls-ca myCA.pem capabilities                                                             
gNMI version: 0.5.0
supported models:
  - Cisco-NX-OS-device, Cisco Systems, Inc., 2022-02-04
  - DME, Cisco Systems, Inc.,
  - Cisco-NX-OS-Syslog-oper, Cisco Systems, Inc., 2019-08-15
supported encodings:
  - JSON
  - PROTO

 % gnmic -a 10.88.146.112:50051 -u (username) -p (password)  --tls-ca myCA.pem capabilities
gNMI version: 0.5.0
supported models:
  - Cisco-NX-OS-device, Cisco Systems, Inc., 2022-02-04
  - DME, Cisco Systems, Inc.,
  - Cisco-NX-OS-Syslog-oper, Cisco Systems, Inc., 2019-08-15
supported encodings:
  - JSON
  - PROTO


3: Set 

interface mgmt0      <-- No Description on interface 
vrf member management
ip address x.x.x.x/x

% gnmic -a 10.88.146.112:50051 -u (username) -p (password) --tls-ca myCA.pem set --update-path "interfaces/interface[name=mgmt0]/config/description" --update-value gnmic
{
"source": "10.88.146.112:50051",
"timestamp": 1690357569933044933,
"time": "2023-07-26T13:16:09.933044933+05:30",
"results": [
{
"operation": "UPDATE",
"path": "interfaces/interface[name=mgmt0]/config/description"
}
]
}

interface mgmt0
description gnmic                                   <--   Description added with set RPC 
vrf member management
ip address x.x.x.x/x

Summary

1. Consulte la guía de configuración de Nexus 9000 para obtener más detalles y las directrices/limitaciones para gNMI.
2. Busque el enlace para verificar la ruta de Openconfig para obtener y establecer RPC.
3. Debe instalar RPM para las trayectorias admitidas por Openconfig en la versión 9.3(x) y habilitar la función Openconfig a partir de 10.2.1(2).

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