Grundlegendes zum Graceful Routing Switchover

Graceful Routing-Engine Switchover-Konzepte

Die GRES-Funktion (Graceful Routing-Engine Switchover ) in Junos OS und Junos OS Evolved ermöglicht es einem Gerät mit redundanten Routing-Engines, Pakete auch dann weiter weiterzuleiten, wenn eine Routing-Engine ausfällt. GRES behält Schnittstellen- und Kernelinformationen bei, und der Datenverkehr wird nicht unterbrochen. GRES behält die Steuerungsebene jedoch nicht bei.

Benachbarte Geräte erkennen, dass das Gerät neu gestartet wurde, und reagieren auf das Ereignis in einer Weise, die durch die individuellen Routing-Protokollspezifikationen vorgeschrieben ist.

Um das Routing während eines Switchovers beizubehalten, muss GRES mit einer der folgenden Optionen kombiniert werden:

• Graceful-Restart-Protokollerweiterungen

• Nonstop Active Routing (NSR)

Alle Aktualisierungen der primären Routing-Engine werden auf die Backup-Routing-Engine repliziert, sobald sie auftreten.

Anmerkung:

Aufgrund der Synchronisierungsanforderungen und der Logik wird die Leistung von NSR/GRES durch die langsamste Routing-Engine im System begrenzt.

Die primäre Rolle wechselt zur Backup-Routing-Engine, wenn:

• Der primäre Kernel der Routing-Engine funktioniert nicht mehr.

• Bei der primären Routing-Engine tritt ein Hardwarefehler auf.

• Der Administrator leitet eine manuelle Umschaltung ein.

Anmerkung:

Um Routingprotokollstatusinformationen während eines Switchovers schnell wiederherzustellen oder beizubehalten, muss GRES entweder mit einem ordnungsgemäßen Neustart bzw. mit aktivem Nonstop-Routing kombiniert werden. Weitere Informationen zu einem ordnungsgemäßen Neustart finden Sie unter Konzepte für einen ordnungsgemäßen Neustart. Weitere Informationen zum unterbrechungsfreien aktiven Routing finden Sie unter Konzepte für unterbrechungsfreies aktives Routing.

Wenn die Backup-Routing-Engine nach 2 Sekunden kein Keepalive von der primären Routing-Engine erhält, wird festgestellt, dass die primäre Routing-Engine ausgefallen ist. und übernimmt die Hauptrolle.

Die Packet Forwarding Engine:

• Nahtlose Trennung von der alten primären Routing-Engine

• Stellt erneut Verbindungen mit der neuen primären Routing-Engine her

• Startet nicht neu

• Unterbricht den Verkehr nicht

Die neue primäre Routing-Engine und die Packet Forwarding Engine werden dann synchronisiert. Wenn die neue primäre Routing-Engine erkennt, dass der Status der Packet Forwarding Engine nicht auf dem neuesten Stand ist, sendet sie erneut Statusaktualisierungsnachrichten.

Beachten Sie die folgenden GRES-Verhaltensweisen, -Empfehlungen oder -Anforderungen:

• Ab Junos OS Version 12.2 können Protokollerweiterungen für den ordnungsgemäßen Neustart die Peer-"Hilfsgeräte" nicht über den bevorstehenden Neustart benachrichtigen, wenn Nachbarschaften zwischen dem neu startenden Gerät und den benachbarten Peer-"Hilfsgeräten" nicht beeinträchtigt werden. Ein ordnungsgemäßer Neustart kann dann anhalten und Unterbrechungen des Datenverkehrs verursachen.

  Um sicherzustellen, dass diese Nachbarschaften beibehalten werden, ändern Sie den hold-time Standardwert für IS-IS-Protokolle von 27 Sekunden auf einen Wert über 40 Sekunden.

• Nachfolgende Routing-Engine-Switchover-Ereignisse müssen mindestens 240 Sekunden (4 Minuten) auseinander liegen, nachdem beide Routing-Engines hochgefahren wurden.

  Wenn das Gerät eine Warnmeldung ähnlich der folgenden anzeigt:

  Versuchen Sie dann nicht, umzuschalten. Wenn Sie mit dem Switchover fortfahren möchten, setzt das Gerät nur die Paketweiterleitungsmodule zurück, die nicht für den ordnungsgemäßen Wechsel bereit waren. Keiner der FPCs sollte spontan neu gestartet werden. Wir empfehlen Ihnen, zu warten, bis die Warnung nicht mehr angezeigt wird, und dann mit der Umstellung fortzufahren.

• Wir raten davon ab :

  • Ausführen eines Commitvorgangs auf der Backup-Routing-Engine, wenn GRES auf dem Gerät aktiviert ist.

  • Aktivieren von GRES auf der Sicherungs-Routing-Engine in jedem Szenario.

Abbildung 1 zeigt die Systemarchitektur des Graceful Routing-Engine-Switchovers und den Prozess, dem eine Routing-Plattform folgt, um sich auf einen Switchover vorzubereiten.

Anmerkung:

Überprüfen Sie die GRES-Bereitschaft, indem Sie beides ausführen:

• Der request chassis routing-engine master switch check Befehl der primären Routing-Engine

• Der show system switchover Befehl der Backup-Routing-Engine

Der Vorbereitungsprozess für die Umstellung für GRES sieht wie folgt aus:

1. Die primäre Routing-Engine wird gestartet.

2. Die Prozesse der Routing-Plattform (z. B. der Chassis-Prozess [chassisd]) werden gestartet.

3. Die Packet Forwarding Engine wird gestartet und stellt eine Verbindung zur primären Routing-Engine her.

4. Alle Statusinformationen werden im System aktualisiert.

5. Die Backup-Routing-Engine wird gestartet.

6. Das System ermittelt, ob GRES aktiviert wurde.

7. Der Kernel-Synchronisierungsprozess (ksyncd) synchronisiert die Backup-Routing-Engine mit der primären Routing-Engine.

8. Nachdem ksyncd die Synchronisierung abgeschlossen hat, werden alle Statusinformationen und die Weiterleitungstabelle aktualisiert.

Abbildung 2 zeigt die Auswirkungen eines Switchovers auf die Routing- (oder Switching-)Plattform.

Ein Umstellungsprozess besteht aus folgenden Schritten:

1. Wenn Keepalives der primären Routing-Engine verloren gehen, schaltet das System ordnungsgemäß auf die Backup-Routing-Engine um.

2. Der Packet Forwarding Engine stellt eine Verbindung mit dem Backup-Routing-Engine her, der zum neuen primären Netzwerk wird.

3. Routingplattformprozesse, die nicht Teil von GRES sind (z. B. der Routingprotokollprozess rpd), werden neu gestartet.

4. Zustandsinformationen, die zum Zeitpunkt der Umschaltung gelernt wurden, werden im System aktualisiert.

5. Falls konfiguriert, sammeln und stellen Protokollerweiterungen für den ordnungsgemäßen Neustart Routinginformationen von benachbarten Peer-Hilfsgeräten wieder her.

Verwenden Sie Funktionen entdecken, um die Plattform- und Releaseunterstützung für bestimmte Funktionen zu bestätigen.

Im Abschnitt Plattformspezifisches GRES-Verhalten finden Sie Hinweise zu Ihrer Plattform.

Auswirkungen einer Routing-Engine-Umschaltung

In Tabelle 1 werden die Auswirkungen eines Routing-Engine-Switchovers beschrieben, wenn verschiedene Funktionen aktiviert sind:

• Keine Hochverfügbarkeitsfunktionen

• Graceful Routing-Engine Switchover

• Graceful-Restart

• Nonstop-Routing mit aktivem Routing

Tabelle 1: Auswirkungen einer Routing-Engine-Umstellung

Merkmal	Nützt	Betrachtungen
Nur Dual-Routing-Engines (keine Funktionen aktiviert)	Wenn der Wechsel zur neuen primären Routing-Engine abgeschlossen ist, findet die Routingkonvergenz statt, und der Datenverkehr wird fortgesetzt.	Alle physischen Schnittstellen werden offline genommen. Die Paketweiterleitungs-Engines werden neu gestartet. Die Backup-Routing-Engine startet den Routingprotokollprozess (RPD) neu. Sämtliche Hardware und Schnittstellen werden von der neuen primären Routing-Engine erkannt. Die Umschaltung dauert einige Minuten. Alle benachbarten Geräte sind über die physischen (Schnittstellenalarme) und Routing-Änderungen (Topologie) informiert.
GRES-fähig	Während des Switchovers bleiben Schnittstellen- und Kernel-Informationen erhalten. Die Umstellung ist schneller, da die Packet Forwarding Engines nicht neu gestartet werden.	Die neue primäre Routing-Engine startet den Routingprotokollprozess (rpd) neu. Die gesamte Hardware und Schnittstellen werden durch einen Prozess erfasst, der einem Warmstart ähnelt. Alle angrenzenden Bereiche sind über die Zustandsänderung des Geräts informiert.
GRES- und NSR-fähig	Der Verkehr wird während der Umschaltung nicht unterbrochen. Schnittstellen- und Kernel-Informationen bleiben erhalten.	Nicht unterstützte Protokolle müssen mit den normalen Wiederherstellungsmechanismen aktualisiert werden, die jedem Protokoll inhärent sind.
GRES und Graceful-Restart aktiviert	Der Verkehr wird während der Umschaltung nicht unterbrochen. Schnittstellen- und Kernel-Informationen bleiben erhalten. Graceful-Restart-Protokollerweiterungen sammeln und stellen Routing-Informationen von den benachbarten Geräten schnell wieder her.	Nachbarn sind erforderlich, um einen ordnungsgemäßen Neustart zu unterstützen, und es ist ein Warteintervall erforderlich. Der Routing-Protokoll-Prozess (RPD) wird neu gestartet. Bei bestimmten Protokollen kann eine wesentliche Änderung im Netzwerk dazu führen, dass der ordnungsgemäße Neustart gestoppt wird. Ab Junos OS Version 12.2 kann ein ordnungsgemäßer Neustart stoppen und zu Unterbrechungen des Datenverkehrs führen, wenn bei benachbarten Nachbarschaften zwischen dem neu startenden Gerät und den benachbarten Peer-"Hilfsgeräten" eine Zeitverschiebung auftreten.

Graceful-Routing-Engine-Switchover auf aggregierten Serviceschnittstellen

Wenn ein Graceful Routing-Engine Switchover (GRES) durch einen Befehl für den Betriebsmodus ausgelöst wird, behält das Gerät den Zustand der aggregierten Serviceschnittstellen (ASIs) nicht bei. Zum Beispiel:

Wenn GRES jedoch durch einen CLI-Commit oder einen FPC-Neustart oder -Absturz ausgelöst wird, aktualisiert die Sicherungs-Routing-Engine den ASI-Status. Zum Beispiel:

Oder:

Graceful Routing-Engine Switchover-Plattformunterstützung

Um einen ordnungsgemäßen Routing-Engine-Switchover zu aktivieren, muss Ihr System die folgenden Mindestanforderungen erfüllen:

• MX960-Router – Junos OS Version 8.3 oder höher

• MX480-Router – Junos OS Version 8.4 oder höher (8.4R2 empfohlen)

• MX240-Router – Junos OS Version 9.0 oder höher

• PTX5000-Router – Junos OS Version 12.1X48 oder höher

• Switches der EX-Serie mit zwei Routing-Engines oder in einem Virtual Chassis – Junos OS Version 9.2 oder höher für Switches der EX-Serie

• Switches der QFX-Serie in einem Virtual Chassis —Junos OS Version 13.2 oder höher für die QFX-Serie

• Switches der EX-Serie oder QFX-Serie in einer Virtual Chassis-Fabric —Junos OS Version 13.2X51-D20 oder höher für die Switches der EX-Serie und QFX-Serie

Weitere Informationen zur Unterstützung für den ordnungsgemäßen Wechsel der Routing-Engine finden Sie in den folgenden Abschnitten.

Graceful Routing-Engine Switchover-Funktionssupport

Die Graceful Routing-Engine-Umschaltung unterstützt die meisten Funktionen von Junos OS in Version 5.7 und höher. Bestimmte Funktionen von Junos OS erfordern bestimmte Versionen von Junos OS. Siehe Tabelle 2.

Tabelle 2: Graceful Routing-Engine Switchover-Funktionsunterstützung

Anwendung	Junos OS-Version
Aggregierte Ethernet-Schnittstellen mit Link Aggregation Control Protocol (LACP) und aggregierten SONET-Schnittstellen	6.2
Asynchronous Transfer Mode (ATM) Virtual Circuits (VCs)	6.2
Logische Systeme Anmerkung: In Junos OS Version 9.3 und höher wird die Funktion "logischer Router" in "logisches System" umbenannt.	6.3
Multicast	6.4 (7.0 für TX Matrix-Router)
Multilink Point-to-Point Protocol (MLPPP) und Multilink Frame Relay (MLFR)	7.0
Automatic Protection Switching (APS): Die aktuell aktive Schnittstelle (entweder die designierte Arbeits- oder die designierte Schutzschnittstelle) bleibt während eines Routing-Engine-Switchovers die aktive Schnittstelle.	7.4
Punkt-zu-Mehrpunkt-Multiprotokoll-Label-Switching MPLS-LSPs (nur Transit)	7.4
Compressed Real-Time Transport Protocol (CRTP)	7.6
Virtueller privater LAN-Service (VPLS)	8.2
Ethernet Operation, Administration and Management (OAM) gemäß IEEE 802.3ah	8.5
Erweiterter DHCP-Relay-Agent	8.5
Ethernet OAM gemäß IEEE 802.1ag	9.0
PGCP-Prozess (Packet Gateway Control Protocol) für Multiservices: 500 PICs auf T640-Routern.	9.0
Zugang für Anwender	9.4
Layer 2-Schaltung und LDP-basierte VPLS-Pseudowire-redundante Konfiguration	9.6

Die folgenden Einschränkungen gelten für die Unterstützung von Graceful Routing-Engine Switchover-Funktionen:

• Wenn Graceful Routing-Engine Switchover und aggregierte Ethernet-Schnittstellen im selben System konfiguriert sind, dürfen die aggregierten Ethernet-Schnittstellen nicht für Fast-Polling LACP konfiguriert werden. Wenn die schnelle Abfrage konfiguriert ist, kommt es bei den LACP-Abrufen während des Switchovers der primären Rolle der Routing-Engine am Remote-Ende zu einer Zeitüberschreitung. Wenn bei der LACP-Abfrage eine Zeitüberschreitung auftritt, werden der aggregierte Link und die Schnittstelle deaktiviert. Die Änderung der primären Rolle des Routing-Moduls erfolgt schnell genug, dass es bei der Standardabfrage und der langsamen LACP-Abfrage während des Vorgangs nicht zu einer Zeitüberschreitung kommt.

  Anmerkung:

  MACSec-Sitzungen werden nach dem Switchover der Graceful Routing-Engine unterbrochen.

  Ab Junos OS Version 13.2 ändert sich der VRRP-Status nicht, wenn eine ordnungsgemäße Umschaltung der Routing-Engine erfolgt. VRRP wird von Graceful Routing-Engine Switchover nur dann unterstützt, wenn die PPM-Delegierung aktiviert ist (Standardeinstellung).

Graceful Routing-Engine Switchover und Subscriber-Access

Die Graceful Routing-Engine-Umschaltung unterstützt derzeit die meisten Funktionen, die direkt mit dynamischem DHCP- und dynamischem PPPoE-Abonnentenzugriff verbunden sind. Die Graceful-Routing-Engine-Umschaltung unterstützt auch das Unified In-Service-Software-Upgrade (ISSU) für das DHCP-Zugriffsmodell und das PPPoE-Zugriffsmodell, das für den Abonnentenzugriff verwendet wird.

Anmerkung:

Wenn Graceful Routing-Engine Switchover für die Teilnehmerverwaltung aktiviert ist, müssen alle Routing-Engines im Router über dieselbe Menge an DRAM verfügen, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten.

Graceful Routing-Engine Switchover PIC-Unterstützung

Graceful Routing-Engine Switchover wird auf den meisten PICs unterstützt, mit Ausnahme der in diesem Abschnitt aufgeführten Service-PICs. Der PIC muss sich auf einer unterstützten Routing-Plattform befinden, auf der die entsprechende Version von Junos OS ausgeführt wird. Informationen zu FPC-Typen, FPC/PIC-Kompatibilität und der ersten Junos OS-Version, in der ein FPC ein bestimmtes PIC unterstützte, finden Sie im PIC-Leitfaden für Ihre Routerplattform.

Die folgenden Einschränkungen gelten für die Graceful Routing-Engine-Switchover-Unterstützung für Dienst-PICs:

• Sie können die graceful-switchover Anweisung auf Hierarchieebene auf einem Router einschließen, auf dem [edit chassis redundancy] Adaptive Services, Multiservices und Tunnel Services PICs konfiguriert sind, und die Konfiguration erfolgreich bestätigen. Alle Services auf diesen PICs – mit Ausnahme der Layer 2-Servicepakete und der Erweiterungsanbieter- und SDK-Anwendungen auf Multiservices-PICs – werden jedoch während eines Switchovers zurückgesetzt.

• Die Graceful Routing-Engine-Umschaltung wird für Monitoring Services-PICs oder Multilink Services-PICs nicht unterstützt. Wenn Sie die graceful-switchover Anweisung auf der Hierarchieebene auf einem Router einschließen, auf dem [edit chassis redundancy] einer dieser PIC-Typen konfiguriert ist, und den commit Befehl ausführen, schlägt der Commit fehl.

• Graceful Routing-Engine-Switchover wird für Multiservices 400 PICs nicht unterstützt, die für die Überwachung von Dienstanwendungen konfiguriert sind. Wenn Sie die graceful-switchover Anweisung einschließen, schlägt der Commit fehl.

Anmerkung:

Wenn ein nicht unterstützter PIC online ist, können Sie den Graceful Routing-Engine-Switchover nicht aktivieren. Wenn Graceful Routing-Engine Switchover bereits aktiviert ist, kann ein nicht unterstützter PIC nicht online geschaltet werden.

Verwenden Sie Funktionen entdecken, um die Plattform- und Releaseunterstützung für bestimmte Funktionen zu bestätigen.

Verwenden Sie die folgende Tabelle, um plattformspezifische Verhaltensweisen für Ihre Plattform zu überprüfen:

Plattformunterschied
MX-Serie	Wenn Sie GRES auf Routern der MX-Serie ausführen, müssen Sie den Befehl für den clear synchronous-ethernet wait-to-restore Betriebsmodus auf der neuen primären Routing-Engine ausführen, um den Timer für die Wartezeit bis zur Wiederherstellung zu löschen. Dies liegt daran, dass der Betriebsmodusbefehl den Timer für das clear synchronous-ethernet wait-to-restore Warten bis zur Wiederherstellung nur auf der lokalen Routing-Engine löscht. Bei Routern der MX-Serie mit erweiterter Teilnehmerverwaltung wird die neue Backup-Routing-Engine (die bisherige primäre Routing-Engine) neu gestartet, wenn eine ordnungsgemäße Umschaltung der Routing-Engine durchgeführt wird. Durch diesen Kaltstart wird der Status der Backup-Routing-Engine mit dem der neuen primären Routing-Engine neu synchronisiert, wodurch Abweichungen im Status vermieden werden, die während des Switchovers aufgetreten sein könnten. Router der MX-Serie, die PPM (Distributed Periodic Packet Management) aktiviert haben, können Graceful Routing-Engine Switchover konfigurieren und verfügen über aggregierte Ethernet-Schnittstellen, die für Fast-Polling LACP auf demselben Gerät konfiguriert sind. Die Graceful Routing-Engine-Umschaltung unterstützt alle Dense Port Concentrators (DPCs) auf den universellen Routing-Plattformen 5G der MX-Serie mit der entsprechenden Version von Junos OS, wie unter Plattformspezifisches GRES-Verhalten dargestellt.
PTX-Serie	Auf PTX10004, PTX10008 und PTX10016 Geräten, auf denen Junos OS Evolved ausgeführt wird, ist GRES standardmäßig aktiviert und kann nicht deaktiviert werden.
QFX-Serie	Wenn Sie Nonstop-Routing mit GRES auf Switches der QFX10000-Reihe aktivieren, die über redundante Routing-Engines verfügen, wird dringend empfohlen, die nsr-phantom-holdtime seconds Anweisung auf Hierarchieebene [edit routing-options] zu konfigurieren. Auf diese Weise können Datenverkehrsverluste während einer Umstellung vermieden werden. Wenn Sie diese Anweisung konfigurieren, verbleiben Phantom-IP-Adressen während des Switchovers im Kernel, bis das angegebene Haltezeitintervall abgelaufen ist. Nach Ablauf des Intervalls fügt das Gerät die entsprechenden Routen zu den entsprechenden Routing-Tabellen hinzu. In einer Ethernet VPN (EVPN)-VXLAN-Umgebung wird empfohlen, einen Haltezeitwert von 300 Sekunden (5 Minuten) anzugeben. Diese Option gilt nicht für QFX10002-Switches, die nicht über redundante Routing-Engines verfügen und GRES nicht unterstützen.