Switche versenken

Switche versenken ist eine Variante von Schiffe versenken, bei der zunächst virtuelle Schiffe gesetzt und dann durch Kabelstecken versenkt werden müssen.

• Beliebige HP-Switches (die Software ist getestet mit mehreren 2650er Switchen oder jeweils einem 54er Switch)
• Ein Server zum Hosten des Spiels und zum Abfangen der SNMP-Traps (ein einfacher Raspberry Pi zum Beispiel)
• 2 Laptops für die Spieler
• Einige Patchkabel
• Ein weiterer Switch, um alle Switche und die Laptops und den Server miteinander zu verbinden

Allgemein ist es vorgesehen, dass das Spielfeld jedes Spielers aus einer 12×6 Matrix aus Switchports besteht. Bei einem 54er Switch sind das beispielsweise 3 übereinander liegende Module (in diesem Beispiel jeweils immer die Module A, C und E) oder falls keine 54er Switche zur Verfügung stehen, können auch mehrere 1HE-Switche mit mindestens 24 Ports gestacked werden. Für die Einrichtung beider Szenarien folgt nun eine Anleitung:

• Zunächst sollten die Switche alle eine statische IP im Netz des Servers zugeordnet bekommen
  • In diesem Beispiel wird nun davon ausgegangen, dass die Switche die IPs 10.135.1.20/24-10.135.1.25/24 haben
  • Weiterhin hat in diesem Beispiel der Server die IP 10.135.1.5/24 und die SNMP-Community heißt swvcom (diese wird später bei der Einrichtung des Servers noch auf diesen Wert gesetzt)
• Nun sollte noch die maximale VLAN-Grenze der Switche auf 100 erhöht werden, da jeder Spiele-Port ein eigenes VLAN bekommt, damit es nicht schlimm ist, wenn Loops gesteckt werden
  • Dies kann man am einfachsten tun, indem man menu in der Switch-CLI eingibt und es dort in den VLAN-Einstellungen ändert
• Wenn das getan ist, muss der Switch einmal rebooten, um das VLAN-Limit zu erhöhen
• Wenn er wieder an ist, kann die restliche Konfiguration automatisch erledigt werden, da es sonst sehr mühsam ist, an 3*24 Ports ein eigenes VLAN anzulegen
  • Dafür gibt es dieses Python-Script, welches die VLANs anlegt und auch gleich den SNMP-Server einrichtet
  • Zum Benutzen des Scripts muss der ausführende Rechner die Switche erreichen können und die Software expect muss installiert sein
  • Wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, kann das Script mit ./configure_switch.py [switch_ip] [server_ip] [snmp_community] [anzahl_switchports_zum_isolieren] ausgeführt werden
    • Für einen 2650er 50 Port Switch, bei dem die Ports 1-24 als Spielfeld und 25-48 als Linkerzeuger dienen und 49-50 zum Uplink vorgesehen sind, kann mit oben erwähnten Beispiel-Werten Switch 1 konfiguriert werden:
    • ./configure_switch.py 10.135.1.20 10.135.1.5 swvcom 48 (das muss jetzt noch für die Switche 2-6 ausgeführt werden und ja 24 isolierte Ports würden prinzipiell auch reichen)

• Als erstes wird hierbei vorausgesetzt, dass als Spielfeld die Module A, C und E in den Switchen verwendet werden. Sind noch mehr Module im Switch können diese als Linkerzeuger genutzt werden (oder auch für den Uplink)
• Zunächst sollten die Switche alle eine statische IP im Netz des Servers zugeordnet bekommen
  • In diesem Beispiel wird nun davon ausgegangen, dass die Switche die IPs 10.135.1.20/24 und 10.135.1.30/24 haben
  • Weiterhin hat in diesem Beispiel der Server die IP 10.135.1.5/24 und die SNMP-Community heißt swvcom (diese wird später bei der Einrichtung des Servers noch auf diesen Wert gesetzt)
• Nun sollte noch die maximale VLAN-Grenze der Switche auf 100 erhöht werden, da jeder Spiele-Port ein eigenes VLAN bekommt, damit es nicht schlimm ist, wenn Loops gesteckt werden
  • Dies kann man am einfachsten tun, indem man menu in der Switch-CLI eingibt und es dort in den VLAN-Einstellungen ändert
• Wenn das getan ist, muss der Switch einmal rebooten, um das VLAN-Limit zu erhöhen
• Wenn er wieder an ist, kann die restliche Konfiguration automatisch erledigt werden, da es sonst sehr mühsam ist, an 3*24 Ports ein eigenes VLAN anzulegen
  • Dafür gibt es dieses Python-Script, welches die VLANs anlegt und auch gleich den SNMP-Server einrichtet
  • Zum Benutzen des Scripts muss der ausführende Rechner die Switche erreichen können und die Software expect muss installiert sein
  • Wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, kann das Script mit ./configure_switch_54.py [switch_ip] [server_ip] [snmp_community] ausgeführt werden
    • Nun kann mit oben genannten Beispielwerten der erste Switch so konfiguriert werden:
    • ./configure_switch.py 10.135.1.20 10.135.1.5 swvcom (das muss jetzt noch für den anderen Switch mit der anderen IP ausgeführt werden)

Für die Erklärung wird von folgenden Beispielwerten ausgegangen (Erläuterungen folgen unten):

• Der Server hat die IP 10.135.1.5/24
• Die SNMP-Community lautet swvcom
• Der SNMP-Trap-Handler liegt unter /etc/snmp/handle.py
• Das Frontend wird unter /var/www/swv/frontend ausgecheckt
• Das Backend wird unter /var/www/swv/backend/files ausgecheckt
• Das venv für das Backend liegt unter /var/www/swv/backend/venv
• Der WSGI-Socket liegt unter /var/www/swv/backend/socket/wsgi.sock
• Die systemd-Unit für das Backend liegt unter /etc/systemd/system/swv-backend.service

Die Einrichtung erfolgt nun so:

• Software installieren:
  • apt install python3-dev default-libmysqlclient-dev libssl-dev python3 python3-venv mariadb-server nginx snmptrapd nodejs npm
• snmptrapd einrichten:
  • Das passende Handle-Script aus dem Repo nach Beispielsweise /etc/snmp/handle.py kopieren
    • Hier liegen aktuell Handle-Scripts für 2650er und 54er Switche vor. Falls andere Switche verwendet werden, kann mithilfe des dev-handle-Scripts nachgeschaut werden, wie die OIDs für das Linkup-Event und die Portnummer heißen und dann kann entsprechend ein Script abgewandelt werden.
  • Die snmptrapd.conf unter /etc/snmp/snmptrapd.conf kann dann mit unseren Beispielwerten so aussehen:
    • <file|/etc/snmp/snmptrapd.conf>

authCommunity log,execute,net swvcom traphandle default /etc/snmp/handle.py </file>

• snmptrapd aktivieren und starten systemctl enable –now snmptrapd
• Installieren und Konfigurieren des Backends
• Das Backend nach Beispielsweise /var/www/swv/backend/files auschecken
• Eine MySQL-Datenbank anlegen und mit dem Datenbank-Schema aus dem Backend-Repo befüllen und auch gleich einen MySQL-Benutzer mit Zugriff auf diese DB anlegen
• Ein venv für das Backend anlegen
  • cd /var/www/swv/backend
  • python3 -m venv venv
  • source venv/bin/activate
  • pip install wheel
  • pip install -r files/requirements.txt
  • pip install uwsgi
• Unter Beispielsweise /var/www/swv/backend/files/wsgi.py eine WSGI-Config mit folgendem Inhalt anlegen:
  • <file|wsgi.py>

from flaskapp.app import app

if name == „main“:

app.run()

</file>

• Unter Beispielsweise /var/www/swv/backend/wsgi.ini die WSGI-INI mit folgendem Inhalt anlegen (Pfade bei Bedarf anpassen):
  • <file|wsgi.ini>

[uwsgi] chdir = /var/www/swv/backend/files wsgi-file = wsgi.py callable = app

master = true processes = 5

socket = /var/www/swv/backend/socket/wsgi.sock chmod-socket = 660 vacuum = true

die-on-term = true </file>

• Socket-Verzeichnis unter Beispielsweise /var/www/swv/backend/socket/ anlegen
• Backend-Beispielconfig kopieren und anpassen
  • Die Config befindet sich in diesem Beispiel unter /var/www/swv/backend/files/flaskapp/config
  • Am Ende muss dort eine Datei namens secret.py liegen
  • Die secret.example.py ist das Beispiel für mehrere 1HE Switche und secret.example_54.py ist das Beispiel für 54er Switche (die Ports sollten jeweils immer so bleiben können)
• Die systemd-Unit für das Backend anlegen (mit unseren Beispielpfaden):
  • <file|/etc/systemd/system/swv-backend.service>

[Unit] Description=uWSGI Instanz für swv-backend After=network.target

[Service] User=www-data Group=www-data WorkingDirectory=/var/www/swv/backend/ Environment=„PATH=/var/www/swv/backend/venv/bin“ ExecStart=/var/www/swv/backend/venv/bin/uwsgi –ini wsgi.ini –enable-threads

[Install] WantedBy=multi-user.target </file>

• Die systemd-Unit aktivieren und starten:
  • systemctl enable –now swv-backend
• Installieren und Konfigurieren des Frontends
• Das Frontend nach Beispielsweise /var/www/swv/frontend auschecken
• Im ausgecheckten Repo unter src/config.ts die BASE_URL in unserem Beispiel auf http://10.135.1.5 abändern
• Frontend bauen:
  • cd /var/www/swv/frontend
  • npm i
  • npm run build
• Den nginx Konfigurieren:
• Erneut mit unseren Beispielwerten:
• <file|/etc/nginx/sites-available/default>

server {

listen 80 default_server;
listen [::]:80 default_server;
root /var/www/swv/frontend/build;

index index.html index.htm index.nginx-debian.html;

server_name _;

location / {
    try_files $uri $uri/ =404;
}

location /api/ {
    uwsgi_pass unix:///var/www/swv/backend/socket/wsgi.sock;
    include uwsgi_params;
}

} </file>

• Den nginx reloaden:
  • systemctl reload nginx
• Fertig (Wenn alles geklappt hat, dann sollte das Spiel nun von beiden Laptops aus unter http://10.135.1.5/ erreichbar sein)
• Wenn eine Runde fertig ist, kann das Spiel händisch durch das aufrufen von http://10.135.1.5/api/reset zurückgesetzt werden (von einem beliebigen Laptop aus)