看看有趣的ONOS Ⅱ：NETCONF

说明：翻译自NETCONF，学习自用

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• 贡献者
• 总览
• 接口和类
• 支持的NETCONF操作
• 设备发现
• 将您自己的设备连接到ONOS
• 超时时间
• SSH客户端
• 示例：获取和设置控制器。
• 示例：测试基础结构
• 故障管理
• 未来的工作

贡献者

名称	组织	角色	电子邮件
Andrea Campanella	ONF	Developer	andrea@opennetworking.us
吴海伦		Developer

总览

本节概述了ONOS中NETCONF协议​​的实现。

接口和类

• NetconfController.java实现自NetconfControllerImpl.java：跟踪所有NETCONF设备，用作连接和获取设备的一站式服务，并取消或注册设备事件的侦听器。

• NetconfDevice.java实现自NetconfDeviceImpl.java：表示一个具有NETCONF功能的设备，该设备使用自己的NetconfSession连接到ONOS核心，并将其信息保存在NetconfDeviceInfo实例中

• NetconfSession.java：与NETCONF设备的每种传输连接都必须实现的接口，表示该设备上任何操作的single access point。一个例子是NetconfSessionImpl：使用SSH2连接和会话与物理NETCONF设备交换信息并执行诸如get/set-config的操作。可以在此处启动启动设备通知订阅的功能。

• NetconfSessionDelegate.java：由NetconfSessionImpl中的NetconfSessionDelegateImpl实现的delegate（委托）接口。服务于完成线程返回的future的目的，以便会话可以将特定请求的正确回复返回给调用方，从而有效地阻止了对Future的请求调用。

• NetconfDeviceProvider.java：管理任何NETCONF设备角色以及与ONOS core的所有交互。提供者负责定期检查NETCONF设备可用性的变化，这在checkAndUpdateDevices()中进行。

• NetconfDeviceListener.java实现自NetconfDeviceProvider中的InnerNetconfDeviceListener.java：通知ONOS核心中的提供商NETCONF设备已连接/断开。

• NetconfDeviceOutputEvent.java代表设备会话流中的输出事件，它可以是回复、通知、网络注销、error。

• NetconfDeviceOutputEventListenerImpl.java实现自NetconfDeviceOutputEventListener.java：从设备流中接收通知的侦听器的接口和实现：答复、通知、断开连接和error。NetconfSession具有将它们设置为基础流处理程序类的方法，例如NetconfStreamThread。

• NetconfDeviceInfo.java：包含NETCONF设备的ip，端口，协议，用户名，密码和DeviceId；它用于交换有关设备的信息，而不必传递设备实例本身。

• NetconfAlarmProvider.java：管理从设备捕获相关的通知，并基于这些通知创建和警报警报的core。

• NetconfAlarmTranslator.java：使用来自通知消息的信息，将NETCONF通知的一般情况转换为Alarm.java定义的警报。

• NetconfException.java表示NETCONF协议​​实现中发生的异常。

通过实现NetconfDeviceOutputEventListener.java并将listener添加到任何需要获取设备通知的会话中，这些会话都可以侦听由设备侦听器实现拾取的设备生成的消息，该消息位于StreamHandler实现（现在为NetconfStreamThread.java）的通知侦听器集中。

支持的NETCONF操作

• sendHello，发送打开问候消息，以交换设备功能
• get，请求来自指定配置的信息
• getConfig，获取指定的配置
• editConfig，编辑指定的配置
• copyConfig，复制指定的配置
• deleteConfig，删除指定的配置（<running/>除外）
• lock，锁定指定的配置
• unlock，解锁指定的配置
• startSubscription，以交错方式启动对指定设备的所有通知的订阅
• endSubscription，终止对指定设备的通知的订阅-使现有SSH会话保持活动状态
• closeSession/killSession，关闭/杀死SSH会话

有关NETCONF操作的更多背景，请参考此参考源中的NETCONF协议​​操作。

设备发现

当前，ONOS通过使用网络配置服务JSON文件来了解NETCONF设备，该文件代表设备的配置并提供有关设备的信息。如果您没有签出源代码，或者${ONOS_ROOT}/tools/test/configs/netconf-cfg.json中的ONOS源代码中没有提供源代码，请在GitHub上提供此类文件的示例。推送时，此JSON文件会通知ONOS这些设备的存在，但是在设备提供程序NetconfDeviceProvider中会确认其可访问性和可用性。有关设备子系统的更多信息，请参阅设备子系统Wiki页面。将JSON文件中的NETCONF设备推送到ONOS时，将在默认可用性设置为false的情况下创建设备，表示无法使用该设备。不久之后（将设备配置推送到ONOS后大约3秒），然后每隔30秒检查一次配置中所有设备的可访问性，并根据收集的信息将设备标记为在线（可用= true），标记为离线（available = false）或可用性状态保持不变。

将您自己的设备连接到ONOS

如果您拥有使用NETCONF协议​​的设备，请遵循本节。否则，如果您想通过测试VM尝试ONOS NETCONF实施，请转到示例部分。

一旦您的设备在某个IP地址和某个端口上运行，为了使ONOS能够看到它，您应该遵循以下步骤。

• 启动ONOS

• 激活netconf应用程序：

  onos> app activate org.onosproject.netconf
  

• 如果您为设备编写了自己的驱动程序，请激活该特定驱动程序（即）：

  onos> app activate org.onosproject.drivers.fujitsu
  

• 在json文件中为ONOS提供信息以连接到设备以及为您的设备使用哪个驱动程序。您需要指定用户名，密码，IP和端口。如果您编写了也必须从标准“ netconf”更改的特定驱动程序。

  {
      "devices": {
          "netconf:<ip>:<port>": {
              "netconf": {
                  "ip": "<ip>",
                  "port": <port>,
                  "username": "<username>",
                  "password": "<password>"
              },
              "basic": {
                  "driver": "<driver-name>"
              }
          }
      }
  }
  

  如果您有源代码，可以在GitHub这里上或$ONOS_ROOT/tools/test/configs/netconf-cfg.json中找到一个有效的示例。更改顶部的DeviceId和devices阵列中的IP。 NETCONF上的默认端口号是830，因此，除非您对此进行了任何更改，否则请保持原样。也可以通过SSH密钥访问设备。只需在json文件中将sshkey：<key>指定为键，值对即可。

  您还可以在基本设备配置信息中添加除驱动程序以外的其他信息：“ type”：“ <device-type>”，“ manufacturer”：“ <device-manufacturer>”，“ hwVersion”：“ <hw -version>“，” swVersion“：” <sw-version>“。 如果您在基本配置中未指定任何驱动程序名称，则ONOS将分配默认名称。作为与OpenFlow设备密切相关的默认选项。建议始终使用您的驱动程序名称或“netconf”指定驱动程序名称。

• 将您刚刚编写的配置上传到您正在运行的ONOS实例，在本例中为localhost：

  <your_machine>~$ curl -X POST -H "content-type:application/json" http://localhost:8181/onos/v1/network/configuration -d @<path_to_your_json_configuration_file> --user onos:rocks
  

  或者

  <your_machine>~$ onos-netcfg localhost <path_to_your_json_configuration_file>
  

• 检查设备是否存在于ONOS中：

  onos> devices
  

  应该返回，以及其他设备，例如：

  onos> id=netconf:10.1.9.24:830, available=true, role=MASTER, type=SWITCH, mfr=unknown, hw=unknown, sw=unknown, serial=unknown, ipaddress=10.1.9.24, driver=ovs-netconf, name=netconf:10.1.9.24:830
  

  如果设备不存在，则可能是该设备并出现错误，您必须检查日志。

  • 对于本地主机日志

    <your_machine>~$ tl
    

    或对于远程日志

    <your_machine>~$ ol <IP Address with ONOS instance>
    

  • 验证日志中是否不包含与NETCONF相关的异常，并且不会出现此警告：

    WARN  | event-dispatch-0 | ListenerRegistry <.....> org.onosproject.netconf.NetconfException: Can't connect to NETCONF device on 10.1.9.24:830
    

    如果存在日志，则意味着设备无法在给定的IP和端口上进行回复。在您发布的Json文件中验证Ip和Port，然后重试。如果存在其他任何异常（例如没有设备名称），请阅读日志并做出相应的反应。

• 一旦设备出现在ONOS中，您就可以与其进行交互。

超时时间

NETCONF控制器具有3个超时参数，这些参数控制基础SSH客户端如何连接到远程NETCONF设备。

• 连接超时—SSH连接协议完成所允许的时间长度（以秒为单位）—默认为5秒

• 回复超时—回复NETCONF命令所允许的时间长度（以秒为单位）—默认为5秒

• 空闲超时—如果未检测到流量，SSH连接自动关闭后的时间长度（以秒为单位）—默认为300秒

  这3个参数可以通过配置服务在系统范围内更改，也可以通过网络配置服务在每个NETCONF设备上更改。

  可以通过ONOS CLI进行系统范围的调整，“cfg get”显示值，“cfg set”更改值：

  onos> cfg get org.onosproject.netconf.ctl.impl.NetconfControllerImpl
  org.onosproject.netconf.ctl.impl.NetconfControllerImpl
  name=sshLibrary, type=string, value=apache-mina, defaultValue=apache-mina, description=Ssh Library instead of apache_mina (i.e. ethz-ssh2
  name=netconfIdleTimeout, type=integer, value=300, defaultValue=300, description=Time (in seconds) SSH session will close if no traffic seen
  name=netconfConnectTimeout, type=integer, value=5, defaultValue=5, description=Time (in seconds) to wait for a NETCONF connect.
  name=netconfReplyTimeout, type=integer, value=5, defaultValue=5, description=Time (in seconds) waiting for a NetConf reply
  onos>
  

可通过网络配置服务来设置各个设备的值。在“netconf”分组下，可以选择以任何顺序添加以下附加属性

• “connect-timeout”：<int — 小于1的值将被忽略>

• “reply-timeout”：<int — 小于1的值将被忽略>

• “idle-timeout”：<int — 小于1的值将被忽略>

  如果某个设备存在单个设备设置，则它们将优先于该设备的系统范围设置。在创建NETCONF会话时，将考虑值并在此之后更改它们不会对该会话产生影响。但是，如果会话已关闭，而新会话已打开，则将考虑任何新值。

  例如

  "devices": {
     <device-id>: {
     "netconf": {
           "username": <user>,
           "password": <pw>,
           "ip": <ip>,
           "port": <port>,
           "connect-timeout": 20,
           "reply-timeout": 25
     },
  

SSH客户端

ONOS上有两个用于NETCONF连接的不同的SSH客户端库—Apache Mina SSH客户端和Ganymede SSH客户端—Apache Mina是默认库。

同样，客户端库可以设置为系统范围的或每个设备单独设置的。要通过设备配置每个设备，请通过网络配置服务配置以下设备。

• "ssh-client": <value - either "ethz-ssh2" or "apache-mina">

示例：获取和设置控制器。

NETCONF基础结构用法的一个示例是在设备上获取和设置控制器。这些操作在ONOS Behavior（在我们的示例中为NetconfControllerConfig.java）中定义，该Behavior实现ControllerConfig的常规行为。要在设备上执行Behavior操作，您需要NetconfController，可以通过DriverHandler获得。 NetconfController实例现在使您可以访问所有设备或单个设备。一旦有了基于deviceId的感兴趣的设备，就可以获取NetconfSession对象与该设备通信并在物理设备上进行操作，例如在get controllers方法中获取配置或为该对象setControllers设置预构建的新对象。XmlConfigParser.java提供了一种从设备的XML响应中提取所需信息的方法，以及另一种生成正确的XML以在特定设备上设置一个或多个控制器的方法。

您可以在NetconfControllerConfig.java类中查看get和set控制器操作的实际实现。对于可以实现的其他操作的示例，OVSDB基础结构提供了一个很好的起点。

要调用getControllers和setControllers方法，您需要获取ControllerConfig Behavior，然后在此实例上调用这些方法。例如，在两个命令行界面命令中提供的DeviceControllersCommand.java和DeviceSetControllersCommand.java中实现了set和get命令。

onos> device-controllers

onos> device-setcontrollers

示例：测试基础结构

要在本地（不是在真正的交换机上）测试NETCONF实现，您需要安装了of-config的Mininet计算机（链接到mininet计算机）。

虚拟机	描述	注释
onos-ofconfig-mininet.ova	安装了配置的Mininet机器	用户名/密码：mininet / mininet

of-config是openvswitch实例的包装程序，该实例使用NETCONF协议​​并将其转换为OVSDB以使用该数据库实现。

基础架构设置：

• 使用Virtual-Box下安装的of-config启动Mininet机器

• [可选]如果您正在本地主机（127.0.0.1）之外运行一个ONOS实例，请使用set controller命令设置一个控制器。例如，您的ONOS实例将具有不同的IP。

  mininet-vm:~$ sudo ovs-vsctl set-controller ofc-bridge tcp:10.128.12.1:6653
  

• [可选]如果您正在运行多个外部ONOS实例，

  mininet-vm:~$ sudo ovs-vsctl set-controller ofc-bridge tcp:10.128.12.1:6653 tcp:10.128.12.2:6653 tcp: 10.128.12.3:6653
  

• 在Mininet计算机中启动ofc服务器

  mininet-vm:~$ sudo ofc-server -v 3 -f
  

• 启动ONOS

• 激活netconf应用程序：

  onos> app activate org.onosproject.netconf
  

• 激活netconf驱动程序：

  onos> app activate org.onosproject.drivers.netconf
  

• 在$ONOS_ROOT/tools/test/configs/netconf-cfg.json文件中为ONOS提供连接设备的信息以及要使用的驱动程序。更改顶部的DeviceId和devices阵列中的IP。NETCONF上的默认端口号是830，因此，除非您对此进行了任何更改，否则请保持原样。

• 将刚修改的配置上传到您正在运行的ONOS实例，在本例中为localhost：

  <your_machine>~$ curl -X POST -H "content-type:application/json" http://localhost:8181/onos/v1/network/configuration -d @$ONOS_ROOT/tools/test/configs/netconf-cfg.json --user onos:rocks
  

  或者

  <your_machine>~$ onos-netcfg localhost $ONOS_ROOT/tools/test/configs/netconf-cfg.json
  

• 打开onos日志
  对于本地主机日志

  <your_machine>~$ tl
  

  或对于远程日志

  <your_machine>~$ ol
  

• 验证日志中是否不包含与NETCONF相关的异常，并且不会出现此警告：

  | WARN | event-dispatch-0 | NetconfDeviceProvider | 186 - org.onosproject.onos-netconf-provider-device - 1.4.0.SNAPSHOT | Can't connect to NETCONF device on <ip>:<port>
  

  如果预设了日志，则意味着设备无法在给定的IP和端口上进行回复。在您发布的Json文件中验证Ip和Port，然后重试。如果存在其他任何异常（例如没有设备名称），请阅读日志并做出相应的反应。

• 调用命令或运行您编写的应用程序。例如：

  onos> device-controllers netconf:@10.1.9.24:830
  

故障管理

如果使用createSubscription启动对设备的订阅，则ONOS将从NETCONF设备接收<notification> XML消息。NetconfAlarmProvider和NetconfAlarmTranslator将这些通知消息转换为警报（如Alarm.java中所定义），并向核心通知新警报。有关故障管理的更多信息，请参考NETCONF故障管理。

未来的工作

有很多改进和测试的空间，这只是基础架构的基本框架。改进应该集中在提取NetconfSessionImpl方法中已编码的XML并测试每个操作。将来，可以通过YANG模型生成XML，因此它可以特定于我们要连接的每种类型的设备。