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Melhorando o desempenho de VPN de camada 3

Este tópico apresenta next hops (CNHs) encadeados e fornece um exemplo de como habilitar a CNH encadeada em roteadores PE back-to-back.

Próximo saltos compostos encadeados para VPNs e circuitos de camada 2

Os roteadores de transporte de pacotes da Série PTX da Juniper Networks, plataformas de roteamento universal 5G da Série MX com interfaces MIC e MPC e roteadores de núcleo T4000 são projetados principalmente para lidar com grandes volumes de tráfego no núcleo de grandes redes. As CNHs encadeadas ajudam a facilitar esse recurso, permitindo que o roteador processe volumes muito maiores de rotas. Uma CNH encadeada permite que o roteador direcione conjuntos de rotas que compartilham o mesmo destino para um próximo salto de encaminhamento comum, em vez de ter cada rota também incluindo o destino. Caso um destino de rede seja alterado, em vez de precisar atualizar todas as rotas que compartilham esse destino com as novas informações, apenas o próximo salto de encaminhamento compartilhado é atualizado com as novas informações. As CNHs encadeadas continuam a apontar para esse próximo salto de encaminhamento, que agora contém o novo destino.

Quando os próximos saltos para LSPs MPLS são criados nos roteadores, as informações de tag correspondentes ao rótulo MPLS mais interno são extraídas em uma CNH acorrentada. A CNH encadeada é armazenada no mecanismo de encaminhamento de pacotes de entrada. A CNH encadeada aponta para um próximo salto chamado próximo salto de encaminhamento que reside na saída Packet Forwarding Engine. O próximo salto de encaminhamento contém todas as outras informações (todos os rótulos, exceto os rótulos mais internos, bem como as informações IFA/IP correspondentes ao nó de próximo salto real). Muitos próximos saltos compostos acorrentados podem compartilhar o mesmo próximo salto de encaminhamento. Além disso, separar o rótulo mais interno (que é o rótulo VPN) do encaminhamento do próximo salto e armazená-lo no PFE de entrada (dentro do próximo salto composto encadeado) ajuda a conservar a memória do mecanismo de encaminhamento de pacotes de saída, reduzindo o número de cordas de reescrita armazenadas no mecanismo de encaminhamento de pacotes de saída.

A Tabela 1 mostra suporte a CNHs encadeadas para roteadores de entrada ou trânsito na rede MPLS.

Tabela 1: Suporte para next hops compostos encadeados

Plataforma

L2 VPN

L3 VPN

L2 CKT

Série PTX

Entrada e trânsito

Entrada e trânsito

Apenas entrada

Série MX

Apenas entrada

Apenas entrada

Apenas entrada

Para habilitar CNHs encadeadas em um roteador T4000, o chassi deve ser configurado para usar a opção enhanced-mode no modo de serviços de rede.

Benefícios dos próximos saltos compostos encadeados

A CNH encadeada otimiza a memória e o desempenho do roteador reduzindo o tamanho da tabela de encaminhamento. O roteador pode usar a mesma entrada de próximo salto na tabela de encaminhamento para rotas com destinos diferentes quando o próximo salto é o mesmo. Isso reduz o número de entradas na tabela de encaminhamento e reduz o número de mudanças quando a próxima entrada de salto precisa ser modificada.

Aceitando atualizações de rota com rótulos de VPN internas exclusivos em VPNs de camada 3

Para VPNs de camada 3 configuradas em roteadores da Juniper Networks, o Junos OS normalmente aloca um rótulo DE VPN interno para cada interface de roteamento e encaminhamento virtual (VRF) voltada para o cliente de borda (CE) de um roteador de borda de provedor (PE). No entanto, outros fornecedores alocam um rótulo de VPN para cada rota aprendida nas interfaces voltadas para CE de um roteador PE. Essa prática aumenta exponencialmente o número de rótulos de VPN, o que leva ao processamento lento do sistema e ao tempo de convergência lento.

CNHs encadeadas é uma função de composição que concatena as cordas de reescrita parcial associadas a próximos saltos individuais para formar uma corda de reescrita maior que é adicionada a um pacote. Ao usar essa função, o número de rotas com rótulos de VPN internos exclusivos que podem ser processados por um roteador da Juniper Networks é aumentado substancialmente. Elementos comuns de atualização de rota associados às VPNs de Camada 3 são combinados, reduzindo o número de atualizações de rota e estados individuais que o roteador da Juniper Networks deve manter, e levando a um melhor desempenho de escala e convergência.

Nota:

Os roteadores da Série ACX oferecem suporte à chained-composite-next-hop ingress declaração CLI no nível de [edit routing-options forwarding-table] hierarquia apenas para VPNs de Camada 3. A chained-composite-next-hop ingress declaração de CLI para serviços de Camada 2 não é suportada.

Você pode configurar o roteador com base no número de rótulos de VPN que deseja gerenciar e se deseja ou não criar CNHs encadeadas para rotas rotuladas por IPv6:

Aceitando até um milhão de atualizações de rota VPN de Camada 3

Para os roteadores da Juniper Networks que participam de uma rede de fornecedores mistos com até um milhão de rótulos de VPN de Camada 3, incluam a l3vpn declaração no [edit routing-options forwarding-table chained-composite-next-hop ingress] nível hierárquica. A l3vpn declaração é desativada por padrão.

Nota:

Os roteadores da Série ACX não suportam a chained-composite-next-hop ingress declaração de CLI no [edit routing-options forwarding-table] hierarchy level.

Melhores práticas:

Recomendamos que você configure a l3vpn declaração sempre que tiver implantado roteadores Juniper Networks em redes de fornecedores mistos de até um milhão de rotas para oferecer suporte a VPNs de Camada 3.

Como usar essa declaração também pode melhorar o desempenho VPN de Camada 3 dos roteadores da Juniper Networks em redes onde apenas os roteadores da Juniper Networks são implantados, recomendamos configurar as declarações nessas redes também.

Você pode configurar a l3vpn declaração nos seguintes roteadores:

  • Roteadores da Série ACX

  • Roteadores da Série MX

  • Roteadores M120

  • Roteadores M320 com um ou mais FPCs III aprimorados

  • Roteadores da Série T (para o Junos OS Release 10.4 e posterior)

Para aceitar até um milhão de atualizações de rota VPN de Camada 3 com rótulos de VPN internos exclusivos, configure a l3vpn declaração. Esta declaração é apoiada apenas em roteadores PE conectados indiretamente. Configurar essa declaração em um roteador que está diretamente conectado a um roteador PE não oferece nenhum benefício. Você pode configurar a l3vpn declaração em um roteador com uma mistura de links para roteadores PE conectados diretamente e indiretamente.

Nota:

Você não pode configurar a declaração e as l3vpn subconduções ao mesmo tempo em que configurou a declaração de custo desigual para VPN .

Para configurar o roteador para aceitar até um milhão de atualizações de rota VPN de Camada 3 com rótulos de VPN internos exclusivos:

  1. Inclua a l3vpn declaração.
  2. Para melhorar a alocação de memória para oferecer suporte a um número maior de rótulos de VPN de Camada 3, inclua a vpn-label declaração.
    Nota:

    A vpn-label declaração não fornece nenhuma alteração funcional quando usada nos roteadores da Série MX. Você pode omitir a configuração desta declaração em roteadores da Série MX.

    Para obter mais informações sobre a configuração de mais memória para rótulos vpn de Camada 3, consulte a Biblioteca de Administração do Junos OS.

Depois de configurar a l3vpn declaração, você pode determinar se uma rota VPN de Camada 3 faz ou não parte de uma CNH encadeada examinando a saída de display dos seguintes comandos:

  • show route route-value extensive

  • show route forwarding-table destination destination-value extensive

Aceitando mais de um milhão de atualizações de rota VPN de Camada 3

Para os roteadores da Juniper Networks que participam de uma rede de fornecedores mistos com mais de um milhão de rótulos de VPN de Camada 3, incluam a extended-space declaração no [edit routing-options forwarding-table chained-composite-next-hop ingress l3vpn] nível hierárquica. A extended-space declaração é desativada por padrão.

Nota:

As chained-composite-next-hop ingress declarações e extended-space as declarações não são suportadas nos roteadores da Série ACX.

Melhores práticas:

Recomendamos que você configure a extended-space declaração em redes de fornecedores mistos contendo mais de um milhão de rotas para oferecer suporte a VPNs de Camada 3.

Como usar essas declarações também pode melhorar o desempenho VPN de Camada 3 dos roteadores da Juniper Networks em redes onde apenas os roteadores da Juniper Networks são implantados, recomendamos configurar a declaração nessas redes também.

Usar a extended-space declaração pode dobrar o número de rotas com rótulos de VPN internos exclusivos que podem ser processados por um roteador da Juniper Networks. No entanto, ao configurar cenários de VPN de Camada 3 em grande escala, tenha em mente as seguintes diretrizes:

Melhores práticas:

Recomendamos fortemente o uso de mecanismos de roteamento de 64 bits que executam o Junos OS de 64 bits para oferecer suporte a prefixos VPN de Camada 3 com rótulos VPN internos exclusivos em maior escala.

Para configurar o roteador para aceitar mais de um milhão de atualizações de rota VPN de Camada 3 com rótulos de VPN internos exclusivos:

  1. Inclua a l3vpn declaração.
  2. Inclua a extended-space declaração.
  3. Configure os serviços de rede do chassi para um modo aprimorado.
    Nota:

    Uma reinicialização de roteador pode ser necessária. Veja a visão geral do modo serviços de rede na Biblioteca de administração do Junos OS para obter mais detalhes.

Após ter concluído a configuração, você pode determinar se uma rota VPN de Camada 3 faz ou não parte de uma CNH examinando a saída de exibição dos seguintes comandos:

  • show route route-value extensive

  • show route forwarding-table destination destination-value extensive

Habilitando next hops compostos encadeados para rotas Unicast com rótulo IPv6

Você pode habilitar CNHs encadeadas para rotas unicast com rótulo IPv6 configurando as declarações de labeled-bgp e inet6 :

Para permitir próximos saltos compostos encadeados para rotas unicast rotuladas inet6, inclua a declaração inet6 no nível hierárquico[edit routing-options forwarding-table chained-composite-next-hop ingress labeled-bgp]. Essa declaração é desabilitada por padrão.

Exemplo: configuração de next hops compostos encadeados para conexões diretas de PE-PE em VPNs

Este exemplo mostra como ativar conexões de rede privada virtual (VPN) de camada 3 com CNHs encadeadas para interfaces MIC e MPC nos roteadores MX Series e T4000.

Requisitos

Este exemplo usa os seguintes componentes de hardware e software:

  • Seis roteadores que podem ser uma combinação de roteadores MX240, MX480, MX960 ou T4000.

  • Junos OS Release 13.3 em execução em todos os dispositivos.

Antes de começar:

  1. Configure as interfaces do dispositivo.

  2. Configure os seguintes protocolos de roteamento em todos os roteadores:

    1. MPLS

    2. BGP

    3. LSPs LDP como túneis entre os dispositivos PE

    4. OSPF ou qualquer outro protocolo IGP

Visão geral

Antes do Junos OS Release 13.3, em um caso de VPN de Camada 3 sem a presença de um roteador de núcleo MPLS, o comportamento anterior de next hop indireto achatado e próximo salto unicast foi utilizado porque não havia rótulo externo disponível na conexão PE-PE de volta para trás, e o dispositivo PE de entrada só empurrou rótulos vpn únicos. Em um cenário multicaminho VPN de Camada 3 com caminhos pe-PE e PE-P-PE mistos, as CNHs encadeadas também não podiam ser usadas.

Em plataformas que oferecem suporte apenas a interfaces MIC e MPC, AS CNHs encadeadas são habilitadas por padrão. Em plataformas que oferecem suporte a interfaces de DPC e MPC, a configuração de VPN de Camada 3 exigia a pe-pe-connection declaração para oferecer suporte a CNHs encadeadas para conexões PE-PE. No entanto, a pe-pe-connection declaração não foi suportada apenas em plataformas com interfaces MIC e FPC.

Como uma solução para essas limitações, começando pelo Junos OS Release 13.3, o suporte para CNHs encadeadas é aprimorado para identificar automaticamente o recurso da plataforma subjacente emCNHs encadeados no momento da inicialização, sem depender da configuração do usuário e decidir o tipo de próximo salto (composto ou indireto) para incorporar no rótulo VPN de Camada 3. Isso melhora o suporte para conexões PE-PE de costas para trás na VPN de Camada 3 com CNHs encadeadas, e elimina a necessidade da pe-pe-connection declaração.

Para habilitar CNHs encadeadas para dispositivos PE conectados diretamente, além de incluir a l3vpn declaração no nível de [edit routing-options forwarding-table chained-composite-next-hop ingress] hierarquia, faça as seguintes alterações:

  • Nas plataformas de roteamento universal 5G da Série MX que contêm FPCs DPC e MPC, as CNHs encadeadas são desabilitadas por padrão. Para habilitar CNHs encadeadas no MX240, MX480 e MX960, o chassi deve ser configurado para usar a opção enhanced-ip no modo de serviços de rede.

  • Nos roteadores de núcleo T4000 que contêm MPC e FPCs, AS CNHs encadeadas são desabilitadas por padrão. Para habilitar CNHs encadeadas em um roteador T4000, o chassi deve ser configurado para usar a opção enhanced-mode no modo de serviços de rede.

Topologia

Figura 1: Próximo saltos compostos encadeados para conexões Chained Composite Next Hops for PE-PE Connections PE-PE

Configuração

Configuração rápida da CLI

Para configurar este exemplo rapidamente, copie os seguintes comandos, cole-os em um arquivo de texto, remova qualquer quebra de linha, altere os detalhes necessários para combinar com a configuração da sua rede e, em seguida, copie e cole os comandos no CLI no nível de [edit] hierarquia.

CE1

PE1

PE2

P

PE3

CE2

Configuração de VPN multicaminho de Camada 3 com next hops compostos encadeados

Procedimento passo a passo

O exemplo a seguir exige que você navegue por vários níveis na hierarquia de configuração. Para obter informações sobre como navegar na CLI, consulte Usando o Editor de CLI no modo de configuração.

Para configurar VPN básica de Camada 3 com CNH encadeada no roteador PE1:

Nota:

Repita este procedimento para os roteadores PE2 e PE3 no domínio MPLS, depois de modificar os nomes, endereços e quaisquer outros parâmetros apropriados para cada roteador.

  1. Configure as interfaces no roteador PE1.

  2. Habilite o modo IP aprimorado no chassi pe1.

  3. Habilite a CNH encadeada na VPN global de Camada 3.

  4. Configure o sistema autônomo para PE1.

  5. Exporte a política configurada para balanceamento de carga.

  6. Configure o MPLS nas interfaces PE1 que se conectam ao roteador P e outros roteadores PE.

  7. Configure o grupo IBGP para PE1 para peer com os roteadores PE2 e PE3.

  8. Configure o OSPF com recursos de engenharia de tráfego em todas as interfaces de PE1, sem a interface de gerenciamento.

  9. Configure o LDP em todas as interfaces do PE1, sem a interface de gerenciamento.

  10. Configure uma política para balancear o tráfego de carga em cada pacote.

  11. Configure uma instância de roteamento VRF na interface voltada para CE1 do PE1.

  12. Configure os parâmetros da instância de roteamento.

  13. Configure um grupo EBGP para a instância de roteamento para que o PE1 possa peer com CE1.

Resultados

A partir do modo de configuração, confirme sua configuração inserindo os show chassisshow interfacesshow routing-optionsshow protocolsshow routing-instancescomandos e show policy-options comandos. Se a saída não exibir a configuração pretendida, repita as instruções neste exemplo para corrigir a configuração.

PE1

Verificação

Confirme se a configuração está funcionando corretamente.

Verificação das rotas

Propósito

Verifique se os prefixos vpn de Camada 3 em direção ao ponto PE1-PE2 para CNHs encadeadas.

Ação

A partir do modo operacional, execute o show route 198.51.100.2 table vpn-a extensive comando.

Significado

O roteador PE2 é a CNH para PE1 chegar ao CE2.

Verificando os próximos saltos encadeados na conexão DIRETA PE-PE

Propósito

Verifique se o próximo salto encadeado é gerado para conexão PE-PE direta no CE1.

Ação

A partir do modo operacional, execute o ping comando.

Significado

A CNH encadeada é habilitada para a conexão PE1 a PE2.