Configurar e verificar gRPC/gNMI no Nexus 9000

Introdução

Este documento descreve como configurar o gNMI para assinatura de discagem para aplicativos de telemetria executados nos switches Cisco Nexus 9000 Series.

Pré-requisitos

Requisitos

Recomendações gerais de que você tenha conhecimento destes tópicos:

• gRPC (chamada de procedimento remoto do Google)
• gNMI (Google RPC - Interface de gerenciamento de rede)
• Certificados de CA (Autoridade de Certificação)
• TLS (Transport Layer Security, Segurança da camada de transporte)
• Linha de comando do Nexus 9000

Componentes Utilizados

• As informações neste documento são baseadas nestas versões de software e hardware:

Servidor (SW1)	N9K-C93180YC-FX	versão 9.3(9)
Coletor (Cliente)	Mac/ Ubuntu	13.4.1 / 5.19.0-46
TLS	Serviço em execução no Ubuntu	3.3.6
gNMI	Serviço em execução no Ubuntu	0.5.0

• As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

O que é o gRPC?

• O gRPC (desenvolvido pela Google) é uma estrutura RPC para criar sistemas distribuídos.

• No protocolo gRPC, um cliente em execução em um sistema pode chamar os serviços definidos em um servidor remoto como se fosse um objeto local.

• Um ponto final (ou um servidor) é um processo em execução que pode se comunicar com outros pontos finais com o protocolo gRPC. Um endpoint pode hospedar vários serviços.

O que é gNMI (discagem)?

• O gNMI é uma interface de gerenciamento de rede baseada no Google RPC para configurar dispositivos de rede.

RPCs gNMI com suporte

RPC gNMI	Supported
Capacidades	Yes
GET	Yes
Configurado	Yes
Inscrever	Yes

Métodos suportados de gNMI

Autenticação no lado do servidor (TLS) / Com senha

Configurar gNMI no Nexus 9k

    

• Habilitar recurso gRPC

Configurar máquina cliente

Instalar serviço gNMI:

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

Verificar o Nexus 9k

# 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 Coletor de Cliente

 % 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

Autenticação no Servidor (TLS) com Certificados e Senha de CA Raiz

Configurar cliente

• Gerar certificado autoassinado (ou criar certificado do servidor de certificação).

• Você pode usar o shell bash do Nexus 9k para gerar certificados autoassinados ou servidor de certificado (CA raiz).

• O certificado assinado pela CA raiz pode ser usado no Switch ou no coletor.

• Use o Certificado em criptografia com a senha.

• Implemente a criptografia para o gRPC.

Tornar CA raiz local

Estas são as etapas para se tornar raiz e gerar certificados:

1. Gerar chave:

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. Gerar um certificado raiz:

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. Criar certificado de servidor assinado pelo servidor raiz:

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#

 Configurar o 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 

 Verificar o 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

 Verificar o 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 o guia de configuração do Nexus 9000 para obter mais detalhes e as Diretrizes/Limitações para gNMI.
2. Localize o link para verificar o caminho de Openconfig para obter e definir RPC.
3. Você precisa instalar o RPM para os caminhos suportados pelo Openconfig na versão 9.3(x) e ativar o recurso Openconfig iniciando com 10.2.1(2).

Informações Relacionadas

• Suporte técnico e downloads da Cisco