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Telemetry原理

2023-05-16

Telemetry是一种网络设备监控技术，提供周期采样网络设备内的统计数据和状态数据的能力。

一、Telemetry概述

1.1、技术背景：

网络设备的统一监控和性能管理是运维平台的重要功能，设备的监控数据包括数据、控制和管理平面数据。

获取设备监控数据的方式有：SNMP、CLI、Syslog、Netstream和sFlow等。常用的是SNMP方式，但是SNMP采集周期是5分钟，通常会导致细节信息的丢失。

传统网络采集技术的问题：

传统网络通过平均5-15分钟的Pulling拉取采样数据，更密集的Pulling拉取会造成网络设备瘫痪。

SNMP为主的运维系统效率低。

无法检测网络大量微突发造成的网络问题。

1.2、telnmetry简介：

Telemetry也叫NetworkTelemetry（网络遥测技术），是一项远程的从物理设备或虚拟设备上高速采集数据的技术。设备通过推模式（PushMode）周期性的主动向采集器上送设备的接口流量统计、CPU或内存数据等信息，相对传统拉模式（Pull Mode）的一问一答式交互，提供了更实时更高速的数据采集功能。

业界也有将SNMP认为是传统的Telemetry技术，把当前Telemetry叫做Streaming Telemetry或Model-Driven Telemetry的说法。

Telemetry技术特点：

telemetry采用推模式工作，YANG模型定义结构，精度可达到亚秒级。

Telemetry技术优势：

telemetry采用推模式及时获取丰富的监控数据，可以实现网络故障的快速定位，提供统一的数据流格式，简化采集器分析检测数据的难度，从而解决传统网络运维问题。

  • 精细监控：采集数据的精度高，且类型十分丰富，可以充分反应网络状况。
  • 快速定位：在复杂的网络中，能够快速定位故障，达到秒，亚秒级的故障定位速度。
  • 主动上报：telemetry仅需配置一次订阅，设备就可以持续上报数据，减轻设备处理查询请求的压力。

Telemetry网络模型分为广义和狭义两种：

广义telemetry：包括采集器，分析器，控制器和设备功能构成的一个自闭环系统。

狭义telemetry：指设备采样数据上送给采集器的功能。

利用telemetry技术，采集器可以收集到大量的设备数据，然后将数据交给分析器进行综合分析，分析器将决策结果发送给控制器，由控制器调整设备的配置，便可以几乎实时的反馈调整后的设备状态是否符合预期。

 

二、Telemetry技术原理

狭义的telemtry框架可以分为四个模块：数据源、数据生成、数据订阅和数据推送。

 

Telemetry协议栈：

telemetry协议栈具有分层结构：传输层、通信层、数据编码层和数据模型层。

举个订外卖的例子便于理解：YANG是个快餐店的菜谱，顾客想吃汉堡和炸鸡便照着YANG菜单写了一份A4纸采购清单（如一份汉堡，两份炸鸡），将清单折成邮票大小的小纸条装到了GPB信封里，找到门口的信使gRPC，信使gRPC骑上HTTP2电动车到了快餐店。信使gRPC将GPB信封给老板，老板解开GPB信封核对顾客采购清单是否在销售范围内。

Telemetry数据源：

telemetry数据源定义了可被获取的数据，telemetry采用了YANG模型定义设备可获取数据源，支持各类YANG模型，包括Huawei-YANG、IETF-YANG和OpenConfig-Yang

 

Telemetry数据订阅：

telemetry数据订阅定义了数据发送端和数据获取端交互关系。

 

1.静态订阅

静态订阅是指设备作为客户端，采集器作为服务端。由设备主动发起到采集器的连接，进行数据采集上送。多用于长期巡检。

 

2.动态订阅

动态订阅是指设备作为服务端，采集器作为客户端发起到设备的连接。由设备进行数据采集上送。多用于短期监控。

 

Telemetry数据推送:

Telemetry的数据推送有两种方式：基于gRPC方式和基于UDP方式

 

1.基于gRPC方式 (gRPC官网：gRPC)

gRPC面向连接，只在采集器和主控板CPU之间建立gRPC隧道。（蓝色箭头表示gRPC隧道）【gRPC封装层由gRPC开源软件提供】

 

 

2.基于UDP方式

UDP推送相较于gRPC推送做出了一定优化，采集器也可以和线路卡CPU之间建立UDP隧道，由一对一变为多对一建立隧道，缓解了主控板CPU的压力同时也提高了效率。

 

 

三、Telemetry配置与实践

 

案例描述：某公司现有一台CE12800设备，管理IP地址为192.168.56.100。为了更好的采集设备性能数据，现在要求通过Telemetry静态订阅方式，设备推送CPU信息到服务端。

配置思路：

华为配置步骤：

1、进入telemetry视图

[CE1] telemetry

2、配置设备推送目标

本例中创建目标组Dest1。推送目标IP地址为192.168.56.1，端口为20000。

[CE1-telemetry] destination-groupDest1

[CE1-telemetry-destination-group-Dest1]ipv4-address 192.168.56.1 port 20000protocol gRPC no-tls

3、配置设备采集数据

配置Telemetry静态订阅采样数据时，需要创建采样传感器组，并指定好采样路径。本例中创建采样组Sensor1。采样路径为CPU信息。

[CE1-telemetry] sensor-groupSensor1

[CE1-telemetry-sensor-group-Sensor1]sensor-path huawei-devm:devm/cpuInfos/cpuInfo

4、创建静态订阅

创建订阅，将配置好的上送目标组和采样传感器组进行关联，完成数据上送。本例中关联目标组Dest1与传感器组Sensor1，并设置采样间隔为1000ms。配置完后，设备将持续向目标推送数据。 [CE1-telemetry]subscriptionSub1

[CE1-telemetry-subscription-Sub1]destination-groupDest1

[CE1-telemetry-subscription-Sub1]sensor-groupSensor1 sample-interval 1000

5、采集器编译proto文件

6、编写Python代码，获取设备信息

7、结果验证（运行python脚本进行Telemetry订阅实现设备的数据采样）

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telemetry

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