SDN・ネットワーク自動化を整える。

＝機器を1台ずつ設定する時代から、まとめて操作する時代へ

ネットワークのどこの話？ 会社の LAN やデータセンターにある機器を、「どう管理して設定するか」の話です。通信そのものの仕組みではなく、運用のやり方です。

① 1台ずつ設定する型とコントローラ型

機器の中には「どこへ送るか決める頭脳（コントロールプレーン）」と「実際に運ぶ手足（データプレーン）」があります。SDN は頭脳を外へ出して集めます。

ノースバウンド API

コントローラの上（北）向き。アプリや自動化ツールが、コントローラに「こうして」と頼む入口です。多くは REST API で、データは JSON。

サウスバウンド API

コントローラの下（南）向き。コントローラが機器に設定や指示を送る出口です。NETCONF・CLI（SSH）・SNMP・OpenFlow などがあります。

覚え方

地図と同じで、コントローラを中心に北が上（アプリ側）、南が下（機器側）。

アンダーレイ・オーバーレイ・ファブリック

Cisco Catalyst Center（旧 DNA Center）などのコントローラ型 LAN で出てくる言葉です。

アンダーレイ

実際の機器とケーブル、その上で IP パケットを届ける土台のネットワークです。道路そのもの。
オーバーレイ

土台の上に、トンネルなどで重ねた仮想のネットワークです。道路の上に引いた「専用レーン」。利用者から見た論理的なつながりを決めます。VXLAN や IPsec VPN も、土台の上にトンネルを重ねる考え方です。
ファブリック

アンダーレイとオーバーレイをあわせた、ひとまとまりのネットワーク全体です。布のように「全体で1枚」として扱います。

Catalyst Center は、機器の設定を意図（「営業部の端末は社内システムだけ使える」など）から自動で作り、機器へ配ります。従来の「機器ごとに CLI で設定」との違いが、CCNA で問われます。

② 10台に同じ VLAN を足してみる

VLAN 100 を10台のスイッチに足します。手作業と、1つの台本を流す方法を押し比べてください。

- name: VLAN 100 を全スイッチに足す
  hosts: switches
  tasks:
    - cisco.ios.ios_vlans:
        config:
          - vlan_id: 100
            name: SALES
        state: merged

※ 所要時間は「1台あたりログイン・設定・保存・確認で90秒」と仮定した目安です。打ち間違いの場所は教材として固定しています。

③ REST API でコントローラを操作する

操作（メソッド）を選んで送ると、架空のコントローラの機器一覧がどう変わるかが見えます。ステータスコードの意味は HTTP ステータスのページで確かめられます。

リクエストを作るすべてブラウザ内の疑似 API（送信ゼロ）

メソッド

対象（URL の末尾）

ボディ（JSON。GET と DELETE では送りません）

リクエスト → 応答

ステータスコードの意味

コントローラの機器一覧（いまの状態）

id	name	model	ip	role

CRUD	HTTP メソッド	意味
Create	POST	新しく作る
Read	GET	読む（状態は変わらない）
Update	PUT / PATCH	PUT は丸ごと置き換え、PATCH は一部だけ直す
Delete	DELETE	消す

REST API は HTTP の上で動くので、メソッドやヘッダーは HTTP のページと同じです。つなぐ前には認証が要ります（Basic 認証・トークン・API キーなど）。データの書き方（エンコード）には JSON・XML・YAML があり、API では JSON がよく使われます。通信は TLS（HTTPS）で守ります。

④ JSON を読んでみる

架空の機器の API 応答です。波かっこ { } がオブジェクト、角かっこ [ ] が配列、引用符で囲んだものが文字列です。読んで下の問いに答えてください。

型は6つです: オブジェクト・配列・文字列・数値・真偽値（true/false）・null。数値は引用符で囲まず、"10" のように囲むと文字列になります。配列の番号は 0 から数えます。

⑤ Ansible と Terraform

設定の台本を書いて流す道具です。人の手作業を、同じ結果になる実行に置き換えます。

観点	Ansible	Terraform
考え方	「この手順を流す」台本（Playbook）を実行する	「こうなっていてほしい」という完成形を書き、差分を埋める（宣言型）
書き方	YAML	HCL（独自の宣言言語）
機器側の準備	エージェント不要。SSH や API で入って設定する	プロバイダ（接続部品）を通して API を呼ぶ
流れ	管理サーバーから機器へ押し込む（プッシュ型）	plan で差分を確認し、apply で反映。状態をファイル（state）に持つ
得意な場面	既存の機器の設定変更・設定の一斉配布	クラウドなどの環境をまるごと作る・作り直す

どちらも「同じ台本なら同じ結果」になるのが強みです（冪等）。上の②で「もう一度流す」と変更が0件になるのは、すでに入っているものは触らないからです。

⑥ AI と機械学習がネットワーク運用に与える影響

CCNA v1.1 で加わった項目です。生成 AI（文章や設定案を作る）と、予測 AI（データから先や異常を見積もる）の2つを区別します。

使うときに気をつけること

AI の出力は間違うことがあります。機器へ反映する前に、人が内容を確かめます。
学習や予測の質は、元のデータ（ログ・通信量）の質で決まります。
機器の設定やログには機密が含まれます。外部のサービスへ送るかどうかは、会社の決まりを確認してから決めます。

CCNA ではここが問われる

CCNA 200-301 v1.1 の「自動化とプログラマビリティ」（試験の約10%）の範囲です。
従来の機器ごとの管理と、コントローラ型（Cisco Catalyst Center など）の比較。
コントロールプレーンとデータプレーンの分離。ノースバウンド（アプリ側）とサウスバウンド（機器側）の API。
アンダーレイ・オーバーレイ・ファブリックの意味。
REST API の特徴: CRUD と HTTP メソッド（POST・GET・PUT/PATCH・DELETE）の対応、認証の種類、データのエンコード（JSON・XML・YAML）。
JSON で書かれたデータを読み、キーと値・配列・型を答える。
Ansible（エージェント不要・プッシュ型・YAML）と Terraform（宣言型）の特徴。
ネットワーク運用での生成 AI・予測 AI・機械学習の影響を説明できる。

関連: ネットワーク運用、VLAN、JSON。