Proteção raiz para ambientes multihome VPLS

Benefícios do multihoming

Multihoming multihoming é basicamente dar ao seu dispositivo de computação ou rede uma presença em mais de uma rede. Quando ambos os links estão em alta, ambos os links são totalmente utilizados, aumentando a taxa de transferência geral. Se um dos links falhar, o outro ainda transporta tráfego para que você tenha redundância.

O multihoming é usado em pontes de rede, repetidores, extensores de alcance, firewalls, servidores proxy, gateways e ao usar uma máquina virtual, configurada para usar a tradução de endereços de rede (NAT).

Como funciona a multihoming?

Os dois roteadores PE têm seus próprios links para um serviço de rede VPLS, como mostrado na Figura 1, mas não estão diretamente conectados entre si. Todos os quatro roteadores de borda executam algum tipo de protocolo de spanning tree com a proteção raiz habilitada, e apenas uma interface PE estará no estado de encaminhamento, a outra sendo bloqueada.

Suponha que essa interface de encaminhamento seja através do PE1. Se a ligação entre CE1 e CE2 falhar, a interface PE2 de bloqueio deve detectar um switch de proteção raiz e passar para o estado de encaminhamento. Todos os endereços MAC aprendidos pelo CE2 que se conectam ao serviço de rede VPLS através do PE1 precisam ser liberados. Da mesma forma, quando a ligação entre CE1 e CE2 é restaurada, o PE2 detecta novamente o switch de proteção raiz e começa a bloquear novamente. Agora, todos os endereços MAC aprendidos pelo CE2 que se conectam através do PE2 precisam ser liberados. Tudo isso é controlado configurando ações de mudança de topologia de proteção raiz VPLS nos roteadores CE.

O anel de Camada 2 se conecta à infraestrutura de comutação de enlace multiprotocol (MPLS) por meio de dois roteadores PE. As quebras de enlace no anel são protegidas executando uma versão do protocolo spanning-tree com a opção de proteção de raiz habilitada.

Os protocolos de rede privada virtual (VPN) na Camada 3, no entanto, não estão cientes do estado de bloqueio que resulta dessa configuração de proteção raiz (anéis ou loops não são permitidos na Camada 2 porque os protocolos de Camada 2 não funcionarão corretamente).

Vários hosts são anexados aos roteadores CE, que são conectados uns aos outros, bem como aos roteadores PE que acessam a nuvem de rede VPLS. Qualquer elo entre os roteadores de borda pode falhar sem afetar o acesso dos hosts aos serviços VPLS.

Multihoming VPLS mantém o tempo de espera antes de mudar para prioridade primária

Em nível global, cada tipo de protocolo de spanning tree tem um tempo de espera prioritário associado a ele. Este é o número de segundos, na faixa de 1 a 255 segundos, que o sistema espera para mudar para a prioridade primária quando o primeiro domínio de núcleo aparece. O padrão é de 2 segundos. Isso permite que o número máximo de domínios de núcleo aumente, e alguns podem ser mais lentos do que outros.

O número padrão de segundos para segurar antes de mudar para a prioridade primária quando o primeiro domínio de núcleo aparecer é de 2 segundos.

Quando um roteador da Série MX ou um switch da Série EX em um anel de Camada 2 multihomed VPLS estiver executando um protocolo de árvores de abrangência com proteção raiz habilitada, você pode modificar as ações padrão tomadas pelo roteador ou switch quando a topologia muda. Para fazer isso, configure as ações de mudança de topologia de proteção raiz VPLS.

Você pode incluir a declaração no nível de hierarquia (para controlar o [edit protocols (mstp | rstp | vstp)] comportamento global do protocolo de spanning tree) ou no nível de [edit protocols vstp vlan vlan-id] hierarquia (para controlar uma VLAN específica).

VPLS Multihoming Bridge Flush of MAC Cache sobre mudanças de topologia

Por padrão, se a proteção raiz estiver habilitada e depois a topologia mudar, as pontes não lavarão o cache de endereços de controle de acesso de mídia (MAC) dos endereços MAC aprendidos quando outras portas de interface foram bloqueadas.

Para mudar o comportamento padrão, você pode usar a mudança de vpls-flush-on-topology de declaração.

Você pode incluir a declaração no nível de hierarquia (para controlar o [edit protocols (mstp | rstp | vstp)] comportamento global do protocolo de spanning tree) ou no nível de [edit protocols vstp vlan vlan-id] hierarquia (para controlar uma VLAN específica).

Especificamente, as mensagens de flush MAC são enviadas do PE bloqueado para pares LDP com base no mapeamento do identificador de sistema para endereços IP conforme especificado usando a system-id declaração.

No entanto, para manter o anel de Camada 2 funcionando em um ambiente multihomed com falhas de link, o protocolo de spanning tree em execução nos roteadores da Série MX requer a seguinte configuração adicional:

Os protocolos de VPN precisam agir no bloqueio e desbloqueio de interfaces pelo protocolo spanning-tree. Especificamente, as mensagens de flush do controle de acesso ao meio (MAC) precisam ser enviadas pelo roteador PE de bloqueio para os pares LDP, a fim de lavar os endereços MAC aprendidos quando outras portas de interface foram bloqueadas.

Além disso, se um roteador PE ativo com pontes de proteção raiz VPLS habilitado perder a conectividade VPLS, a proteção raiz exige que o switch de ponte para o outro roteador PE mantenha a conectividade. O protocolo de spanning tree precisa estar ciente do status da conectividade VPLS no roteador PE. Se o cache de endereço MAC não for lavado quando a topologia mudar, os quadros poderão ser enviados para o dispositivo errado.

Você pode controlar as ações tomadas pelo roteador da Série MX quando a topologia muda em um ambiente VPLS de anel de Camada 2 multihomed usando a proteção raiz VPLS.

Identificadores de sistema multihoming VPLS para pontes no anel

Quando um roteador da Série MX ou um switch da Série EX em um anel de Camada 2 multihomed VPLS estiver executando um protocolo de árvores de abrangência com proteção raiz habilitada, você pode modificar as ações padrão tomadas pelo roteador ou switch quando a topologia muda. Para fazer isso, configure as ações de mudança de topologia de proteção raiz VPLS.

O identificador de sistema para pontes no anel não está configurado por padrão.

Você pode incluir a declaração no nível de hierarquia (para controlar o [edit protocols (mstp | rstp | vstp)] comportamento global do protocolo de spanning tree) ou no nível de [edit protocols vstp vlan vlan-id] hierarquia (para controlar uma VLAN específica).

Prioridade multihoming VPLS da ponte de backup

Quando um roteador da Série MX ou switch da Série EX em um anel de Camada 2 multihomed VPLS estiver executando um protocolo de árvores de abrangência com proteção raiz habilitada, você pode modificar as ações padrão tomadas pelo roteador ou switch quando a topologia muda. Para fazer isso, configure as ações de mudança de topologia de proteção raiz VPLS.

O valor padrão da ponte de backup é de 32.768. Você pode definir a prioridade da ponte de backup para um valor de 0 a 61440, em incrementos de 4096.

Para alterar o valor padrão, você pode usar a seguinte declaração backup-bridge-priority vpls-ring-backup-bridge-priority

Você pode incluir a declaração no nível de hierarquia (para controlar o [edit protocols (mstp | rstp | vstp)] comportamento global do protocolo de spanning tree) ou no nível de [edit protocols vstp vlan vlan-id] hierarquia (para controlar uma VLAN específica).

Benefícios da proteção raiz do protocolo Spanning Tree

A proteção raiz permite que os administradores de rede apliquem manualmente a colocação da ponte raiz em uma rede comutada de Camada 2.

Como funciona a proteção raiz

Quando a proteção raiz é habilitada em uma interface, ela é habilitada para todas as instâncias STP nessa interface. Se a ponte receber BPDUs superiores em uma porta que tenha a proteção raiz habilitada, essa porta faz a transição para um estado STP evitado por raiz e a interface será bloqueada. Isso impede que uma ponte que não deve ser a ponte raiz seja eleita a ponte raiz. A interface é bloqueada apenas para instâncias para as quais recebe BPDUs superiores. Caso contrário, ele participa da topologia da árvore de abrangência.

Após a ponte parar de receber BPDUs superiores na porta com a proteção raiz habilitada e o tempo de saída de BPDUs recebido, essa porta faz a transição de volta para o estado de porta designado por STP.

Por padrão, a proteção raiz é desativada.

Onde devo habilitar a proteção raiz?

Habilite a proteção raiz em interfaces que não devem receber unidades de dados de protocolo de ponte superiores (BPDUs) da ponte raiz e não devem ser eleitas como a porta raiz.

As interfaces que se tornam portas designadas normalmente estão localizadas em um limite administrativo. Se a ponte receber BPDUs STP superiores em uma porta que tenha a proteção raiz habilitada, essa porta faz a transição para um estado STP evitado por raiz (estado de inconsistência) e a interface será bloqueada. Esse bloqueio impede que uma ponte que não deve ser a ponte raiz seja eleita a ponte raiz. Após a ponte parar de receber BPDUs STP superiores na interface com proteção raiz, a interface retorna a um estado de escuta, seguida por um estado de aprendizado e, finalmente, de volta a um estado de encaminhamento. A recuperação do estado de encaminhamento é automática.