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第4章 · ネットワークアシュアランス·v1.0.0·更新 2026/7/21·読了目安 約19分

変更要約: 初版

4.3コントローラとプログラマブル管理(Catalyst Center・NETCONF・RESTCONF)

この節の要点

意図ベースで設計/ポリシー/展開/保証を回すCisco Catalyst Center(旧DNA Center)の4ワークフローとAssuranceによるAI/機械学習を用いた異常検知、XML/SSHポート830でcandidateデータストアへ書きcommitで原子的に適用するNETCONF、HTTP+JSONでCRUDをHTTPメソッドに対応させるRESTCONFを、「この変更をどの機構で流すのが安全か」という選定の判断として学びます。

CLIで1台ずつ設定する世界では、設定ドリフト(同じ役割の機器なのに設定が微妙に食い違う)と、変更の途中失敗(40台のうち17台目でエラーになり半分だけ適用された状態)が慢性的な事故要因になります。プログラマブル管理はこれを構造的に解消する試みで、鍵はトランザクション性意図(intent)の宣言です。NETCONFは書き換えを一旦candidateに溜めてcommitで全か無かに適用でき、RESTCONFは既存のHTTPツールチェーンでYANGデータへ手軽に触れます。そしてCatalyst Centerは「どうやるか」ではなく「どうあってほしいか」を入力させ、差分の検出と保証(Assurance)まで面倒を見ます。同じ変更でも規模と失敗時の影響で選ぶべき機構が変わるという視点で読んでください。

4.3.1Cisco Catalyst Center(旧 DNA Center)

  • Cisco Catalyst Center(旧DNA Center)はキャンパスの意図ベースネットワーキングコントローラで、Design(サイト階層・共通設定の設計)→Policy(グループ/SGTベースのポリシー)→Provision(機器への展開・SD-Accessファブリック構築)→Assurance(監視と保証)という4つのワークフローで運用を回す。北向きのIntent API(RESTful)で外部システムから同じ操作を自動化でき、南向きにはNETCONF/RESTCONF/SNMP/CLIで機器を制御する。
  • Assuranceは機器・クライアント・アプリからテレメトリを継続収集し、ヘルススコアとして正常度を数値化する。単なる閾値監視ではなく機械学習でベースラインを学習し、そこからの逸脱を異常として提示したうえで、根本原因の候補と推奨アクションを示すのが特徴。Network Time Travelにより「昨日の15時にこのクライアントで何が起きていたか」を過去にさかのぼって再生できるため、再現しにくい断続障害の解析に強い。
  • AI活用のワークフローは「AIが勝手に直す」ものではなく、ベースライン学習→異常検知→根本原因の絞り込み→推奨アクションの提示→運用者の承認による適用という人が判断を持つ流れで設計されている。トラブル時の価値は、CLIで何十台もshowを叩いて突き合わせる作業を、相関済みの候補提示に置き換える点にある。

4.3.2NETCONF(XML / SSH 830 / candidate と commit)

  • NETCONFXMLでエンコードしたRPCをSSH上のポート830でやり取りする設定管理プロトコル。IOS XEではnetconf-yangで有効化する。主なRPCは<get>(状態+設定)/<get-config>(設定のみ)/<edit-config>(変更)/<lock><unlock><commit>。データの構造はYANGモデルが規定する。
  • データストアはrunning(現在の稼働設定)・candidate(編集用の下書き)・startup(起動時設定)。candidate<edit-config>で複数の変更を積み、最後に<commit>することで全て適用されるか全く適用されないか(原子性)を確保できる。これが「途中でエラーになって半分だけ適用された」事故を構造的に防ぐ仕組み。<lock>で他管理者の同時編集を排除でき、confirmed-commitを使えば一定時間内に確定操作がないと自動ロールバックする。
  • 検証はshow netconf-yang sessionsshow netconf-yang statisticsで行い、エラーは<rpc-error>として返る。トランザクション性・ロック・購読(telemetry subscription)が必要な自動化ではNETCONFを選ぶのが原則。

4.3.3RESTCONF(HTTP + JSON / CRUD とメソッド)

  • RESTCONFは同じYANGモデルのデータをHTTPS上で扱うプロトコルで、ペイロードはJSONまたはXML(Content-Type: application/yang-data+json)。IOS XEではrestconfip http secure-serverで有効化する。URIは/restconf/data/<YANGモジュール>:<コンテナ>/<リスト>=<キー>の形(例:/restconf/data/ietf-interfaces:interfaces/interface=GigabitEthernet1)。
  • CRUDとHTTPメソッドの対応が要:作成=POST/取得=GET/置換(全体差し替え)=PUT/部分更新=PATCH/削除=DELETEPUTは指定リソースを丸ごと置き換えるため、送らなかった要素は消える。1つのleafだけ変えたいときにPUTを使うと他の設定を失う——ここは実務でも試験でも事故と出題の定番で、正しくはPATCHを使う。
  • 応答コードの解釈も頻出:200(取得成功)/201(作成成功)/204(成功だが本文なし=更新/削除で典型)/400(構文やモデル不整合)/401(認証失敗)/403(権限不足)/404(URIのパス・モジュール名・キーの誤り)/409(競合)/5xx(サーバ側)。RESTCONFは1リクエスト単位の適用で、candidate/commitのようなトランザクション境界を持たない点がNETCONFとの決定的な違い。
試験ポイント

「NETCONF=XML/SSH 830/candidateへedit-config→commitで原子的・lockで排他・confirmed-commitで自動ロールバック」「RESTCONF=HTTPS+JSON(またはXML)/URIは/restconf/data/<モジュール>:<コンテナ>/PUTは置換・PATCHが部分更新/トランザクション境界なし」「Catalyst CenterはDesign→Policy→Provision→Assuranceの4ワークフローとIntent API」「AssuranceはMLでベースライン学習し根本原因候補と推奨アクションを提示、Network Time Travelで過去を再生」が頻出です。「多数機器へ複数行を全か無かで入れたい=NETCONF」「単一leafの部分更新=PATCH」と結び付けて覚えます。

40台のキャンパススイッチに対し、ACLの追加とルートマップの修正という互いに依存する複数行の変更を一斉投入する計画を立てました。担当者は使い慣れたRESTCONFで、変更ごとにPATCHを投げるPythonスクリプトを書いて実行しましたが、17台目でルートマップ側のPATCH400 Bad Requestを返して停止し、その機器ではACLだけが入りルートマップは未適用という中途半端な状態が残りました。ここでの本質的な問題はスクリプトのバグではなく機構の選択です。RESTCONFは1リクエスト単位で適用され、candidate/commitのようなトランザクション境界を持たないため、複数リクエストにまたがる整合性は設計上保証できません。同じ変更をNETCONFで行えば、<lock>で他管理者の割り込みを排除したうえで、ACLとルートマップの両方をcandidate<edit-config>で積み、最後に<commit>することで全て入るか全く入らないかにできます。さらにconfirmed-commitを併用すれば、投入後に到達性が失われて確定操作を送れなくなった場合でも自動でロールバックし、遠隔地の機器を締め出す事故を防げます。なお400 Bad Requestという応答コードの解釈も重要で、これはペイロードの構文またはYANGモデルとの不整合を示すため、認証(401)や権限(403)、URIの誤り(404)とは切り分けて考えます。もう一段上の視点では、この種の「多数機器への一貫した設定」はそもそも1台ずつAPIを叩く問題ではなく、Catalyst Centerのテンプレート/Intent APIで意図として一度宣言し、差分のある機器を検出して収束させるほうが、設定ドリフトの再発まで含めて構造的に解決できます。逆に「まず全台にRESTCONFでPUTし直せば整う」という発想は最悪手で、PUTは指定リソースを丸ごと置換するため、送らなかった既存設定を消し飛ばす危険があります。

観点NETCONFRESTCONF
トランスポート/ポートSSH(既定ポート830)HTTPS(HTTPサーバ経由)
エンコードXMLJSON または XML
操作モデルRPC(get-config / edit-config / commit / lock)CRUD=GET / POST / PUT / PATCH / DELETE
トランザクション性candidateへ積んでcommitで原子的・confirmed-commitで自動ロールバック1リクエスト単位。複数変更の原子性は保証されない
向く用途多数機器への一括変更・排他が要る運用・購読型テレメトリ少数の参照/部分更新・既存HTTPツールからの連携
注意

ひっかけ: 「RESTCONFはNETCONFの上位互換なので、candidate/commitによる原子的な一括適用もできる」は誤りです——RESTCONFにトランザクション境界はなく、複数リクエストの途中失敗は半適用として残ります。また「単一の設定項目を変えるのだからPUTでよい」も誤り=PUTは対象リソースを丸ごと置換するため送らなかった要素が消えます。部分更新はPATCHです。さらに「404 Not Foundは機器が未対応という意味」も誤りで、URIのパス・モジュール名・リストキーの誤りが典型であり、認証失敗(401)や権限不足(403)とも区別します。

Catalyst CenterのAssurance、NETCONFのcandidate/commit、RESTCONFのCRUDの図。
どの仕組みが安全にこの変更を届けるか

4.3.4この節のまとめ

  • NETCONFはXML/SSH830で、candidateedit-configを積みcommit全か無かに適用lockで排他・confirmed-commitで自動ロールバック)=多数機器への一貫した一括変更に選ぶ
  • RESTCONFはHTTPS+JSONでCRUDをメソッドに対応(POST作成/GET取得/PUT置換/PATCH部分更新/DELETE削除)。トランザクション境界がないため途中失敗は半適用として残る。応答コード(400/401/403/404)で原因を切り分ける
  • Catalyst Center(旧DNA Center)はDesign→Policy→Provision→Assuranceの意図ベース運用とIntent APIを提供し、AssuranceはMLでベースラインを学習して異常検知・根本原因候補・推奨アクションを示し、Network Time Travelで過去の状態を再生できる

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理解度チェック

(軽い確認用)

Q1. 40台のスイッチへACL追加とルートマップ修正という相互依存する複数行の変更を投入したい。RESTCONFのPATCHを変更ごとに送るスクリプトでは、17台目でエラーが返り「ACLだけ入りルートマップ未適用」という半適用状態が残った。同種の事故を構造的に防ぐ最も適切な方法はどれか。

Q2. RESTCONFでインターフェイスの説明(description)だけを変更しようとし、`/restconf/data/ietf-interfaces:interfaces/interface=GigabitEthernet1` に対してdescriptionのみを含むボディでPUTを送った。応答は成功したが、そのインターフェイスに設定されていたIPアドレスが消えてしまった。原因と正しい対処として最も適切なものはどれか。

Q3. 「昨日の午後、特定フロアの無線クライアントだけが断続的に接続に失敗した」という申告があるが、現時点では再現せず、当時のdebugも取得していない。Catalyst Centerが導入済みの環境で、この事象の根本原因を追跡する手段として最も適切なものはどれか。

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