Ausfallsicheres Hashing auf LAGs und ECMP-Gruppen

Warum Sie ausfallsicheres Hashing verwenden sollten und wie es mit statischem Hashing funktioniert

Ausfallsicheres Hashing funktioniert in Verbindung mit dem statischen Standard-Hashing-Algorithmus. Wenn Mitglieder zu einer LAG/ECMP-Gruppe hinzugefügt oder aus ihnen gelöscht werden, kann der statische Hashing-Algorithmus Zielpfade neu zuordnen. Bei ausfallsicherem Hashing ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Datenstrom neu zugeordnet wird, minimal, wenn sein Pfad von der Änderung der LAG/ECMP-Gruppe nicht berührt wird. Wenn ein Datenstrom von einer Memberänderung betroffen ist, stellt die Packet Forwarding Engine den Datenstrom neu aus, indem die Datenstromsatztabelle neu programmiert wird.

Ausfallsicheres Hashing bietet daher die folgenden Vorteile:

• Minimiert Ungleichgewichte bei der Datenverkehrsverteilung zwischen den Mitgliedern einer LAG/ECMP-Gruppe, wenn Mitglieder zur Gruppe hinzugefügt oder aus ihnen gelöscht werden.

• Minimiert die Auswirkungen auf Datenströme, die an nicht betroffene Mitglieder gebunden sind, wenn ein neues Mitglied hinzugefügt oder ein bestehendes Mitglied aus der Gruppe gelöscht wird.

Im normalen Hash-basierten Load Balancing, bei dem der statische Hashing-Algorithmus allein verwendet wird, werden Datenströme mitgliedern über den mathematischen Mod-Vorgang (%) zugewiesen. Jede Erhöhung oder Abnahme der Anzahl der Gruppenmitglieder führt zu einer vollständigen Neuzuordnung von Datenströmen zu Mitglieds-IDs, wie im folgenden Beispiel dargestellt:

• Mitglieds-ID = Hash (Schlüssel) Mod (Anzahl der Mitglieder in der Gruppe)

• Beispiel:

  • Hash (Schlüssel) = 10

  • 10 Mod 5 = 0 (Mitglied mit ID 0 wird für den Datenstrom ausgewählt)

  • 10 Mod 4 = 2 (Mitglied mit ID 2 wird für den gleichen Datenstrom ausgewählt, wenn die Anzahl der Mitglieder um 1 verringert wird)

Ausfallsicheres Hashing minimiert das Neumapping des Zielpfads, wenn ein Mitglied der LAG/ECMP-Gruppe hinzugefügt oder gelöscht wird.

Wenn der Datenstrom von einer Änderung des Mitglieds in der Gruppe beeinflusst wird, wird der Datenfluss durch ausfallsicheres Hashing neu ausbalanciert, indem die Datenstromsatztabelle neu programmiert wird.

Tabelle 1: Ergebnisse des Zielpfads für statisches Hashing und für ausfallsicheres Hashing, wenn Mitglieder zu LAGs hinzugefügt oder aus ihnen gelöscht werden

LAG/ECMP Gruppengröße	Normales (statisches) Hashing-Ergebnis	Ausfallsicheres Hashing-Ergebnis	Notizen
4	Hash(10) % 4 = 2 Der Datenfluss wird der Member-ID 2 zugewiesen.	Der Datenfluss wird einem von vier Gruppenmitgliedern basierend auf Flow-Set-Tabelleneinträgen zugewiesen.	Die ursprüngliche LAG/ECMP-Gruppe ist 4.
3	Hash(10) % 3 = 1 Datenstrom wird Member-ID 1 zugewiesen.	Der Datenfluss wird demselben Member wie im vorherigen Fall zugewiesen.	Löschen Sie ein Mitglied aus der ursprünglichen LAG/ECMP-Gruppe. LAG/ECMP-Gruppengröße ist 3.
5	Hash(10) % 5 = 0 Fluss wird der Member-ID 0 zugewiesen.	Es erfolgt eine minimale Umverteilung der Datenströme von anderen Mitgliedern zu diesem neu hinzugefügten Member.	Fügen Sie ein Mitglied zur ursprünglichen LAG-Gruppe hinzu. LAG/ECMP-Gruppengröße ist 5.

Einschränkungen und Einschränkungen für ausfallsicheres Hashing

Beachten Sie die folgenden Einschränkungen und Einschränkungen für die ausfallsichere Hashing-Funktion:

• Ausfallsicheres Hashing gilt nur für Unicast-Datenverkehr.

• Ausfallsicheres Hashing unterstützt maximal 1024 LAGs, wobei jede Gruppe maximal 256 Mitglieder hat.

• Ausfallsicheres Hashing garantiert nicht, dass der Datenverkehr über alle Gruppenmitglieder verteilt wird. Es hängt vom Datenverkehrsmuster und von der Organisation der ausfallsicheren Hashing-Flow-Tabelle in der Hardware ab. Ausfallsicheres Hashing minimiert die Neuzuordnung von Datenströmen zu Ziellinks, wenn Mitglieder der Gruppe hinzugefügt oder aus ihnen gelöscht werden.

• Wenn ausfallsicheres Hashing in einer LAG- oder ECMP-Gruppe aktiviert ist und wenn set forwarding-options enhanced-hash-key mit einer der Optionen hash-mode, inet, , inet6oder layer2 verwendet wird, können einige Datenströme Ziellinks ändern, da die neuen Hash-Parameter neue Hash-Indizes für die Datenströme und damit die neuen Ziellinks generieren können.

• Ausfallsicheres Hashing wird auf Virtual Chassis-Port-Links (VCP) nicht unterstützt.

• LAG-basiertes ausfallsicheres Hashing wird auf QFX5200- und QFX5210-Switches nicht unterstützt. Auf diesen Switches wird ECMP-basiertes resilientes Hashing unterstützt.

Ausfallsicheres Hashing auf LAGs

Eine LAG kombiniert Ethernet-Schnittstellen (Member) zu einer logischen Punkt-zu-Punkt-Verbindung, die die Bandbreite erhöht, zuverlässigkeit bietet und Load Balancing ermöglicht. Ausfallsicheres Hashing minimiert das Verhalten des Ziel-Remappings, wenn ein neuer Member hinzugefügt oder aus der LAG gelöscht wird.

Eine ausfallsichere Hashing-Konfiguration auf LAGs basiert auf aggregierter Ethernet-Schnittstelle.

Ausfallsicheres Hashing auf ECMP

Eine ECMP-Gruppe für eine Route enthält mehrere Next-Hop-Adressen zu gleichen Kosten für dasselbe Ziel in der Routing-Tabelle. (Routen mit gleichen Kosten haben die gleichen Präferenz- und Metrikwerte.)

Junos OS verwendet den statischen Hashing-Algorithmus, um eine der Next-Hop-Adressen in der ECMP-Gruppe auszuwählen, die in der Weiterleitungstabelle installiert werden soll. Ausfallsicheres Hashing verbessert ECMPs durch die Minimierung des Ziel-Remapping-Verhaltens, wenn ein neues Mitglied hinzugefügt oder aus der ECMP-Gruppe gelöscht wird.

Eine ausfallsichere Hashing-Konfiguration auf ECMP ist global – sie gilt für alle ECMP-Gruppen.