演習 4: Ansible ネットワークリソースモジュール

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目的

Ansible ネットワークリソースモジュールは、さまざまなネットワークデバイスの管理方法を簡素化し、標準化します。ネットワークデバイスは、ネットワークサービスに適用されるセクション (インターフェースや VLAN など) に設定を分割します。

ネットワークリソースモジュールは、異なるネットワークデバイス間で一貫したエクスペリエンスを提供します。つまり、複数のベンダーで同一のエクスペリエンスが得られます。たとえば、VLAN モジュールは、以下のモジュールで同じように動作します。

arista.eos.vlans
cisco.ios.vlans
cisco.nxos.vlans
cisco.iosxr.vlans
junipernetworks.junos.vlans

VLAN をネットワークデバイスで設定することは非常に一般的なタスクであり、設定ミスは頭痛の種で、ネットワーク障害の原因になります。また、VLAN 設定は複数のネットワークスイッチで同じになるため、自動化の優れたユースケースです。

この演習では、以下について説明します。

Arista EOS での VLAN の設定
arista.eos.vlans モジュールを使用した Ansible Playbook の構築
state: merged の概要
state: gathered の概要

ガイド

ステップ 1 - VLAN 設定の確認

Arista スイッチにログインし、現在の VLAN 設定を確認します。
コントロールノードターミナルから、ssh rtr2 に続いて enable と入力します。
```
$ ssh rtr2
Last login: Wed Sep  1 13:44:55 2021 from 44.192.105.112
rtr2>enable
```

show vlan コマンドを使用して、VLAN 設定を検証します。

rtr2#show vlan
VLAN  Name                             Status    Ports
----- -------------------------------- --------- -------------------------------
1     default                          active

show run | s vlan を使用して、Arista デバイスの VLAN running-confgiuration を検証します。
```
rtr2#show run | s vlan
rtr2#
```

上記の出力では、デフォルトの VLAN 1（どのポートも割り当てられていない）以外の VLAN 設定はないことが分かります。

ステップ 2 - Ansible Playbook の作成

Visual Studio Code で resource.yml という名前の新規ファイルを作成します。

以下の Ansible Playbook を resource.yml にコピーします。

---
- name: configure VLANs
  hosts: arista
  gather_facts: false

  tasks:

  - name: use vlans resource module
    arista.eos.vlans:
      state: merged
      config:
        - name: desktops
          vlan_id: 20
        - name: servers
          vlan_id: 30
        - name: printers
          vlan_id: 40
        - name: DMZ
          vlan_id: 50

設定は、Visual Studio Code で以下のようになります。

ステップ 3 - Ansible Playbook の検証

まず、最初の 4 行を検証してみましょう。
```
---
- name: configure VLANs
  hosts: arista
  gather_facts: false
```
- ---: これが Playbook を作成する YAML ファイルであることを指定します。
- name: この Playbook が実行する内容の説明です。
- hosts: arista: Playbook が Arista ネットワークデバイスでのみ実行されることを意味します。
- gather_facts: false: このプレイのファクト収集を無効にします。デフォルトでは有効になっています。
後半には、arista.eos.vlans を使用するタスクが 1 つあります。
```
  tasks:

  - name: use vlans resource module
    arista.eos.vlans:
      state: merged
      config:
        - name: desktops
          vlan_id: 20
        - name: servers
          vlan_id: 30
        - name: printers
          vlan_id: 40
        - name: DMZ
          vlan_id: 50
```
- name: - プレイと同様に、各タスクにはその特定のタスクの説明があります。
- state: merged - リソースモジュールのデフォルト動作です。これにより、提供された設定がネットワークデバイスに存在することを強制します。リソースモジュールには実際には 7 つのパラメーターがあります。
  - merged
  - replaced
  - overridden
  - deleted
  - rendered
  - gathered
  - parsed
  この演習では、これらのパラメーターの中の 2 つのみについて説明しますが、それ以外に追加の演習に説明があります。
- config: - これは提供された VLAN 設定です。これはディクショナリーのリストです。最も重要なのは、モジュールが arista.eos.vlans から junipernetworks.junos.vlans に変更されると、同じ動作になることです。これにより、ネットワークエンジニアは、ベンダー構文や実装よりもネットワーク（VLAN 設定など）にフォーカスできるようになります。

ステップ 4 - Ansible Playbook の実行

ansible-navigator run を使用して Playbook を実行します。タスクは 1 つしかないため、--mode stdout を使用できます。
```
$ ansible-navigator run resource.yml --mode stdout
```

出力は以下のようになります。

$ ansible-navigator run resource.yml --mode stdout

PLAY [configure VLANs] *********************************************************

TASK [use vlans resource module] ***********************************************
changed: [rtr4]
changed: [rtr2]

PLAY RECAP *********************************************************************
rtr2                       : ok=1    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0   
rtr4                       : ok=1    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

Playbook を再実行すると、べき等性の概念が示されます

$ ansible-navigator run resource.yml --mode stdout

PLAY [configure VLANs] *********************************************************

TASK [use vlans resource module] ***********************************************
ok: [rtr2]
ok: [rtr4]

PLAY RECAP *********************************************************************
rtr2                       : ok=1    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0   
rtr4                       : ok=1    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

出力で分かるように、すべてのものが ok=1 を返し、変更が行われていないことを示します。

ステップ 5 - VLAN 設定の確認

Arista スイッチにログインし、現在の VLAN 設定を確認します。
コントロールノードターミナルから、ssh rtr2 に続いて enable と入力します。
```
$ ssh rtr2
Last login: Wed Sep  1 13:44:55 2021 from 44.192.105.112
rtr2>enable
```

show vlan コマンドを使用して、VLAN 設定を検証します。

rtr2#show vlan
VLAN  Name                             Status    Ports
----- -------------------------------- --------- -------------------------------
1     default                          active   
20    desktops                         active   
30    servers                          active   
40    printers                         active   
50    DMZ                              active

show run | s vlan を使用して、Arista デバイスの VLAN running-confgiuration を検証します。

rtr2#sh run | s vlan
vlan 20
   name desktops
!
vlan 30
   name servers
!
vlan 40
   name printers
!
vlan 50
   name DMZ

リソースモジュールは、指定された設定で Arista EOS ネットワークデバイスを設定したことが分かります。現在、合計 5 つの VLAN（デフォルトの VLAN 1 を含む）があります。

ステップ 6 - 収集したパラメーターの使用

gathered.yml という名前の新しい Playbook を作成します。

  ---
  - name: configure VLANs
    hosts: arista
    gather_facts: false

    tasks:

    - name: use vlans resource module
      arista.eos.vlans:
        state: gathered
      register: vlan_config

    - name: copy vlan_config to file
      copy:
        content: "{{ vlan_config | to_nice_yaml }}"
        dest: "{{ playbook_dir }}/{{ inventory_hostname }}_vlan.yml"

state: merged が gathered に切り替えられていることを除き、最初のタスクは同一です。設定で読み取っているので（ネットワークデバイスに適用する代わりに）、config は必要ありません。register を使用して、モジュールからの出力を vlan_config という名前の変数に保存します
2 つ目のタスクは、vlan_config 変数をフラットファイルにコピーします。二重の中かっこは、これが変数であることを示します。
| to_nice_yaml はフィルターで、JSON 出力（デフォルト）を YAML に変換します。
playbook_dir および inventory_hostname は、マジック変数とも呼ばれる特別な変数です。playbook_dir は、Playbook を実行したディレクトリーを意味し、inventory_hostname はインベントリー内のデバイスの名前です。つまり、2 つの Arista デバイスについて、ファイルは ~/network-workshop/rtr2_vlan.yml および ~/network-workshop/rtr4_vlan.yml として保存されます。

ステップ 7 - 収集した Playbook の実行

ansible-navigator run を使用して Playbook を実行します。
```
$ ansible-navigator run gathered.yml --mode stdout
```

出力は以下のようになります。

$ ansible-navigator run gathered.yml --mode stdout

PLAY [configure VLANs] *********************************************************

TASK [use vlans resource module] ***********************************************
ok: [rtr4]
ok: [rtr2]

TASK [copy vlan_config to file] ************************************************
changed: [rtr2]
changed: [rtr4]

PLAY RECAP *********************************************************************
rtr2                       : ok=2    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0   
rtr4                       : ok=2    changed=1    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

ステップ 8 - ファイルの検証

Arista ネットワークデバイスから VLAN 設定を 収集した 新規作成ファイルを開きます。
2 つの Arista デバイスについて、2 つのファイルが ~/network-workshop/rtr2_vlan.yml および ~/network-workshop/rtr4_vlan.yml に保存されました。
スクリーンショットを以下に示します。

重要なこと

リソースモジュールは、ネットワークデバイス構文に変換できる単純なデータ構造を持ちます。この場合、VLAN ディクショナリーは Arista EOS ネットワークデバイス構文に変換されます。
リソースモジュールはべき等で、デバイスの状態を確認するように設定できます。
リソースモジュールは双方向です。つまり、リソースモジュールはその特定のリソースのファクトを収集すると共に、設定を適用することができます。リソースモジュールを使用してネットワークデバイスを設定していない場合でも、リソースの状態をチェックする価値がたくさんあります。
また、双方向の動作により、ブラウンフィールドネットワーク（既存のネットワーク）は、running-configuration を構造化データに迅速に変換することもできます。これにより、ネットワークエンジニアは自動化をより迅速に運用に移行し、すばやく成功させることができます。

ソリューション

完成した AnsiblePlaybook は、回答キーとしてここで提供されています。

resource.yml - gathered.yml

完了

ラボ演習 4 を完了しました

前述したように、この演習では 2 つのリソースモジュールパラメーターのみが対象ですが、それ以外に追加の演習に説明があります。

次の演習では、自動コントローラーの使用を開始します。

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