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17-VCF Fabric配置
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当前由云、网络、终端组成的IT基础架构正经历着巨大的技术变革，传统终端向智能化、移动化演进，传统IT架构也向云迁移，实现计算资源的弹性扩张，随需交付，应需而动。在此环境下，H3C公司提出了VCF（Virtual Converged Framework）架构，该架构打通网络平台、云管理平台以及终端平台的界限，使整个IT系统成为一个融合架构来承载所有应用，并可实现网络自动配置和部署。
在VCF Fabric网络拓扑中，设备角色分为以下几种：
· Spine节点：用于连接Leaf节点。
· Leaf节点：在数据中心典型组网中Leaf节点设备用于连接服务器；在园区网典型组网中Leaf节点设备用于连接Access节点。
· Access节点：节点设备属于接入设备，上行与Leaf节点相连，下行与服务器或终端相连。
· Border节点：节点设备位于VCF Fabric网络拓扑的边界，用于连接外网。
Spine节点和Leaf节点组成了一个大二层网络，具体的网络拓扑类型可以为VLAN、集中式VXLAN IP网关和分布式VXLAN IP网关。有关集中式VXLAN IP网关和分布式VXLAN IP网关的详细介绍请参见“VXLAN配置指导”中的“VXLAN”。
图1-1 VCF Fabric数据中心网络拓扑示意图
图1-2 VCF Fabric园区网网络拓扑示意图
由于数据中心的计算、存储、网络三要素的虚拟化演进，大量虚拟机的部署已经成为常态，数据中心网络部署面临的主要问题包括：
· 配置复杂：大量设备上线配置复杂。
· 维护复杂：设备上线过程不可见，故障排除复杂。
· 部署慢：面向应用的网络资源部署周期长。
VCF Fabric自动配置实现了如下功能：
· 拓扑自动发现
· Underlay网络配置自动化
· 与H3C的VCF Fabric Director配合，可以实现设备上线过程的动态拓扑展示
在VCF Fabric组网中，网络设备通过LLDP协议获取各物理连接的对端接口名、对端用户角色和对端MAC地址、管理口IP地址等信息，形成本地拓扑信息。
当网络中不止一个Spine节点时，需要指定主Spine节点，主Spine节点收集全网拓扑后用于Underlay网络配置自动化。
Underlay网络就是传统的物理网络，可实现设备间的三层互通。
Underlay网络配置自动化根据用户定义的模板文件自动完成IRF配置、网络的三层互通配置等，为用户提供一个IP路由可达的三层网络。
Underlay网络配置自动化之前，需要完成以下任务：
(1) 根据用户需求完成Underlay网络规划，包括IP地址、可靠性、路由部署规划等。
(2) 完成DHCP服务器、TFTP服务器的部署。
(3) 完成启动软件包的放置。软件启动包是设备启动、运行的必备软件，需保存在TFTP服务器上。如果现有设备的启动软件包全部一致且不需要升级软件版本，可不需要准备该文件。
(4) 完成基于VCF Fabric组网角色的配置模板文件的编写和放置。模板文件以.template结尾，需保存在TFTP服务器上。根据不同的网络拓扑类型和设备角色需要定义不同的配置模板。例如：集中式网关Leaf模板、分布式网关Leaf模板、集中式网关Spine模板、分布式网关Spine模板等。
Underlay网络自动化配置流程如下：
(1) 设备以出厂配置启动，从DHCP服务器获取设备IP地址、TFTP服务器IP地址、模板文件名（文件名通常以“网络类型.template”命名）等信息。
(2) 设备根据自身缺省的VCF Fabric网络拓扑角色，从TFTP服务器下载对应的名称模板（文件名通常以“网络类型_网络拓扑橘色.template”命名）到本地。
(3) 设备解析模板文件，完成配置的下发。
· 如果模板文件中定义了软件版本信息，设备会根据模板信息中的URL地址，获取新的软件版本，并与设备当前运行的版本进行比较，如果不一致，则自动下载新版本并完成升级和重启。
· 执行模板配置后，如果不存在IRF相关配置，则设备不会自动保存配置，用户可通过执行save命令手工保存配置。
模板文件的内容分为如下几部分：
· 系统预定义变量：变量名不可以随意更改；变量取值由网络拓扑自动发现功能赋予，不需要用户配置。
· 用户自定义变量：变量名和取值可以由用户手工修改，包括本地用户名、组网类型等。举例如下：
#USERDEF
_underlayIPRange = 10.100.0.0/16
_master_spine_mac = 1122-3344-5566
_backup_spine_mac = aabb-ccdd-eeff
_username = aaa
_password = aaa
_rbacUserRole = network-admin
_loghost_ip = 172.16.1.136
……
· 静态配置：与VCF Fabirc网络拓扑等动态信息无关，设备可以直接下发的配置。举例如下：
#STATICCFG
#
clock timezone beijing add 08:00:00
#
lldp global enable
#
stp global enable
#
· 动态配置：与VCF Fabirc拓扑等动态信息相关，设备需要先获取拓扑信息才能下发的配置。举例如下：
#
interface $$_underlayIntfDown
port link-mode route
ip address unnumbered interface LoopBack0
ospf 1 area 0.0.0.0
ospf network-type p2p
lldp management-address arp-learning
lldp tlv-enable basic-tlv management-address-tlv interface LoopBack0
#
Underlay网络配置自动化功能一般通过自动下载并执行模板文件完成，无需使用命令行对设备进行配置。
表1-1 VCF Fabric自动配置任务简介
|
开启VCF Fabric拓扑发现功能 |
必选 |
|
|
Underlay网络配置自动化功能 |
可选 |
· VCF Fabric网络拓扑发现通常在设备启动后通过执行模板文件自动完成，也可以通过命令行手工开启。
· 通过命令行手工开启网络拓扑发现功能，则由于设备的网络拓扑发现功能是基于LLDP协议获取直连设备信息的，因此需要先开启LLDP功能。
表1-2 开启VCF Fabric网络拓扑发现功能
|
操作 |
命令 |
说明 |
|
进入系统视图 |
system-view |
- |
|
全局开启LLDP功能 |
lldp global enable |
缺省情况下，全局LLDP功能处于关闭状态 |
|
开启VCF Farbic网络拓扑发现功能 |
vcf-fabric topology enable |
缺省情况下，VCF Farbic网络拓扑发现功能处于关闭状态 |
· Underlay网络的自动配置功能可在设备上电启动后自动完成。若需要在正在运行的设备上重新进行Underlay网络的自动配置，可通过TFTP等方式将先将模板文件下载到本地，再通过命令行配置采用指定的模板文件进行Underlay网络的自动配置。
· 设备运行过程中不建议手工修改网络拓扑类型和设备角色。如需调整，请确保完全了解调整会给网络和业务带来的影响。
· 手工修改设备缺省的网络拓扑角色，重启后角色修改才能生效。
表1-3 配置Underlay网络配置自动化功能
|
操作 |
命令 |
说明 |
|
进入系统视图 |
system-view |
- |
|
（可选）指定设备在VCF Fabric网络拓扑中的角色 |
vcf-fabric role { access | leaf | spine } |
缺省情况下，未配置设备在VCF Fabric网络拓扑中的角色 |
|
采用指定的模板文件进行Underlay网络的自动配置 |
vcf-fabric underlay autoconfigure template |
缺省情况下，未指定进行Underlay网络自动配置的模板文件 |
|
（可选）暂停Underlay网络自动配置功能 |
vcf-fabric underlay pause |
缺省情况下，Underlay网络自动配置功能处于非暂停状 |
|
（可选）配置设备角色为主Spine节点 |
vcf-fabric spine-role master |
缺省情况下，未配置主Spine节点 |
在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后VCF Fabric的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。
|
查看VCF Fabric的拓扑信息 |
display vcf-fabric topology |
|
查看Underlay的自动化配置信息 |
display vcf-fabric underlay autoconfigure |
如图1-3所示，VCF Fabric采用集中式VXLAN IP网关组网，Device A为Spine节点，Device B和Device C为Leaf节点，通过管理以太网口与TFTP服务器和DHCP服务器相连。控制节点为Ubuntu（Kilo版本，Ubuntu14.04 LTS操作系统）。
配置VCF Fabric，实现如下需求：
· DHCP服务器为设备动态分配10.11.113.0/24网段的IP地址。
· 通过VCF Fabric自动配置实现在Device A、Device B、Device C初次上电启动后，可根据模板文件完成VXLAN网络Underlay配置自动化。
图1-3 VCF Fabric自动配置组网图
DHCP服务器的设置主要包括：
· DHCP地址池：配置地址池动态分配IP地址的网段为10.11.113.0/24。
· TFTP服务器的IP地址10.11.113.19/24。
· Boot文件名：以“网络类型.template”形式命名，如“vxlan.template”。
编写模板文件并将其放置在TFTP服务器上，模板文件一般包含如下内容：
· 系统定义变量：用于系统内部使用，用户自定义变量名不得与其重复。
· 用户自定义变量：定义设备本地用户名、密码，用户角色等基本信息等。
· 设备需要升级的最新版本和下载地址
· 配置命令：包括与网络拓扑无关的LLDP、NTP、SNMP等配置命令，以及与网络拓扑有关的接口配置等。
TFTP服务器上需要根据组网规划，放置好模板文件，模板文件的名称为“网络类型_网络设备角色.template”。本例中Device A为Spine角色，Device B和Device C为Leaf角色，因此需要放置两个模板文件，“vlxan_spine,template”和“vlxan_leaf,template”。
设备以出厂配置启动，从DHCP服务器获取IP地址、TFTP服务器IP地址等信息，并通过TFTP服务器获取模板文件（Device A获取“vxlan_spine.template”文件，Device B和Device C获取“vxlan_leaf.template”文件）；之后解析模板文件，完成Underlay网络的自动配置。
在Device A设备上查看VCF Fabric拓扑信息。
[DeviceA] display vcf-fabric topology
Topology Information
----------------------------------------------------------------------------------
* indicates the master spine role among all spines
SpineIP Interface Link LeafIP Status
*10.11.113.51 GigabitEthernet1/0/1 Up 10.11.113.52 Running
GigabitEthernet1/0/2 Down -- --
GigabitEthernet1/0/3 Down -- --
GigabitEthernet1/0/4 Down -- --
GigabitEthernet1/0/5 Up 10.11.113.53 Running
GigabitEthernet1/0/6 Down -- --
GigabitEthernet1/0/7 Down -- --
GigabitEthernet1/0/8 Down -- --
在Device A设备上查看Underlay网络配置自动化信息。
[DeviceA] display vcf-fabric underlay autoconfigure
success command:
#
system
clock timezone beijing add 08:00:00
#
system
lldp global enable
#
system
stp global enable
#
system
ospf 1
graceful-restart ietf
area 0.0.0.0
#
system
interface LoopBack0
#
system
ip vpn-instance global
route-distinguisher 1:1
vpn-target 1:1 import-extcommunity
#
system
l2vpn enable
#
system
vxlan tunnel mac-learning disable
vxlan tunnel arp-learning disable
#
system
ntp-service enable
ntp-service unicast-peer 10.11.113.136
#
system
netconf soap http enable
netconf soap https enable
restful http enable
restful https enable
#
system
ip http enable
ip https enable
#
system
telnet server enable
#
system
info-center loghost 10.11.113.136
#
system
local-user aaa
password ******
service-type telnet http https
service-type ssh
authorization-attribute user-role network-admin
#
system
line vty 0 63
authentication-mode scheme
user-role network-admin
#
system
bgp 100
graceful-restart
address-family l2vpn evpn
undo policy vpn-target
#
system
vcf-fabric topology enable
#
system
snmp-agent
snmp-agent community read public
snmp-agent community write private
snmp-agent sys-info version all
#interface up-down:
GigabitEthernet1/0/1
GigabitEthernet1/0/5
Loopback0 IP Allocation:
DEV_MAC LOOPBACK_IP MANAGE_IP STATE
a43c-adae-0400 10.100.16.17 10.11.113.53 up
a43c-9aa7-0100 10.100.16.15 10.11.113.51 up
a43c-a469-0300 10.100.16.16 10.11.113.52 up
IRF Allocation:
Self Bridge Mac: a43c-9aa7-0100
IRF Status: No
Member List: [1]
bgp configure peer:
10.100.16.17
10.100.16.16
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