在Nexus 9000上配置和验证gRPC/gNMI

已更新: 2023 年 7 月 26 日

文档 ID:220640

非歧视性语言

此产品的文档集力求使用非歧视性语言。在本文档集中，非歧视性语言是指不隐含针对年龄、残障、性别、种族身份、族群身份、性取向、社会经济地位和交叉性的歧视的语言。由于产品软件的用户界面中使用的硬编码语言、基于 RFP 文档使用的语言或引用的第三方产品使用的语言，文档中可能无法确保完全使用非歧视性语言。深入了解思科如何使用包容性语言。

关于此翻译

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简介

本文档介绍如何设置gNMI以订用在Cisco Nexus 9000系列交换机上运行的遥测应用。

先决条件

要求

您了解以下主题的一般建议：

gRPC(Google remote-procedure-call)
gNMI（Google RPC — 网络管理接口）
CA证书（证书颁发机构）
TLS（传输层安全协议）
Nexus 9000命令行

使用的组件

本文档中的信息基于以下软件和硬件版本：

服务器(SW1)	N9K-C-93180-FX	9.3(9) 版
收集器（客户端）	Mac/Ubuntu	13.4.1 / 5.19.0-46
TLS	在Ubuntu上运行的服务	3.3.6
gNMI	在Ubuntu上运行的服务	0.5.0

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。

什么是gRPC?

gRPC（由Google开发）是创建分布式系统的RPC框架。

在gRPC协议中，在一个系统上运行的客户端可以调用远程服务器中定义的服务，就好像它是本地对象一样。

终端（或服务器）是能够使用gRPC协议与其他终端通信的运行进程。一个终端可以托管多个服务。

什么是gNMI(Dail-in)?

gNMI是基于Google RPC的网络管理接口，用于配置网络设备。

支持的gNMI RPC

gNMI RPC	受支持
功能	Yes
GET	Yes
设置	Yes
订阅	Yes

支持的gNMI方法

服务器端身份验证(TLS)/使用密码

在Nexus 9k上配置gNMI

启用gRPC功能

配置客户端计算机

安装gNMI服务：

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

验证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

验证客户端收集器

 % 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

注意：使用安装了密码身份验证的交换机默认证书加密数据。

使用根CA证书和密码的服务器端身份验证(TLS)

配置客户端

生成自签名证书（或从证书服务器创建证书）。
您可以使用Nexus 9k bash shell生成自签名证书或证书服务器（根CA）。
根CA签名的证书可用于交换机或收集器。
使用加密证书和密码。
对gRPC实施加密。

成为本地根CA

以下是成为根并生成证书的步骤：

1.生成密钥：

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.生成根证书：


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.创建由根服务器签名的服务器证书：


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#

配置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

验证交换机

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

检验客户端

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

摘要

有关更多详细信息和gNMI准则/限制，请查看Nexus 9000配置指南。
查找链接以检查Openconfig path以获取并设置RPC。
您需要为9.3(x)版本上的Openconfig支持的路径安装RPM，并启用从10.2.(2)开始的Openconfig功能。