Automatisering av konfigurasjon og testoppsett i nettverkslaboratoriet ved NTNU i Gjøvik

Abstract

Cisco-laboratoriet i Ametyst-bygget ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) i Gjøvik er benyttet i undervisningssammenheng for opplæring i bruk av nettverksutstyr, deriblant Cisco-rutere og svitsjer. Mye tid går til med å forberede Cisco-laben i forbindelse med undervisning. Laboratorieansvarlig Eigil Obrestad har oppdaget at deler av forberedelsene til laboratorieøvelsene kan automatiseres og effektiviseres.

Oppgaven vil ta for seg de ulike løsningene som vil øke effektiviteten og redusere tidsbruk i forbindelse med forberedelse av nettverksutstyr før en eventuell laboratorieøvelse. Ved å utforske ulike løsninger for automasjon, vil gruppen oppdage at arbeidsflyten i større eller mindre grad kan automatiseres. Noen av løsningene krever mer manuelt arbeid, mens andre løsninger kan i større grad automatiseres.

For å skape en optimalisert løsning som i større grad automatiserer manuelt arbeid, ble det utformet en løsning som benytter seg av Cisco Autoinstall, Python-skripting og konfigurasjonstyringsverktøyet Ansible. Programmering kan bli brukt som et verktøy for å oppdage nettverksutstyr i Cisco-laben og opprette en forbindelse til de respektive enhetene. Ansible vil gjøre det mulig å overføre tilpasset konfigurasjon til samtlige enheter via en datamaskin med den åpne linuxdistribusjonen Ubuntu installert som operativsystem.

Denne løsningen vil gjøre det mulig for administratorene å automatisere oppsettet av alle rutere og svitsjer i Cisco-laboratoriet. Dette tillater foreleserne å konfigurere enhetene identisk hver gang, noe som vil resultere i mindre feil i konfigurasjonen, samt redusere forberedelsestid. Som en bonus kan foreleserne fokusere mer på innholdet i forelesningene, istedenfor forberedelsesarbeidet relatert til hver laboratorieøvelse.

The Cisco-laboratory in the Amethyst-building at Norwegian University of Science and Technology (NTNU) in Gjøvik is designed for teaching courses in network equipment, more specifically Cisco- routers and switches. Much time is used in preparation work before each lesson. Eigil Obrestad, who is responsible for the laboratory, has discovered that parts of the laboratory lessons can be automated and streamlined.

This project will address the different solutions which have the potential to increase efficiency by reducing the preparation time used prior to a laboratory lesson. After looking at different solutions for automation, the team discovered that the workflow could be more or less automated. Some of the solutions discovered require manual labour, but others could be automated to a larger degree. The team has decided to use a solution which is fully automated, using tools including Cisco Autoinstall, Python and Ansible.

The solution involves a program written in Python to discover the network devices in the Cisco-laboratory, and the use of Ansible to facilitate the transfer of customized configuration to the respective devices through a computer with the operating system Ubuntu installed. The solution will enable the administrators to automate the setup of all routers and switches in the Cisco-laboratory.

This allows the lecturers to configure the devices in a well-tested and identical approach each time, which will result in fewer errors in the configuration, while also saving preparation time. As a consequence, the lecturers can focus more on the content of their lectures, rather than the preparation work related to each laboratory session.