Help us improve your experience.

Let us know what you think.

Do you have time for a two-minute survey?

 
 

Load Balancing auf aggregierten Ethernet-Schnittstellen

SUMMARY Load Balancing auf aggregierten Ethernet-Schnittstellen reduziert Netzwerküberlastung, indem der Datenverkehr auf mehrere Schnittstellen aufgeteilt wird.

Wenn Sie mehrere physische aggregierte Ethernet-Schnittstellen zu einer einzigen logischen Schnittstelle bündeln, spricht man von Link-Aggregation. Link-Aggregation erhöht die Bandbreite, bietet eine ordnungsgemäße Verschlechterung bei Fehlern, erhöht die Verfügbarkeit und bietet Lastausgleichsfunktionen. Load Balancing ermöglicht es dem Gerät, ein- und ausgehenden Datenverkehr auf mehrere Schnittstellen aufzuteilen, um Überlastungen im Netzwerk zu reduzieren. In diesem Thema wird der Lastenausgleich und die Konfiguration des Lastenausgleichs auf Ihrem Gerät beschrieben.

Grundlegendes zum aggregierten Ethernet-Lastausgleich

Die Link-Aggregation-Funktion wird verwendet, um mehrere physische aggregierte Ethernet-Schnittstellen zu einer logischen Schnittstelle zu bündeln. Ein oder mehrere Links werden aggregiert, um einen virtuellen Link oder eine Link Aggregation Group (LAG) zu bilden. Der MAC-Client behandelt diese virtuelle Verbindung so, als ob es sich um eine einzelne Verbindung handeln würde. Link-Aggregation erhöht die Bandbreite, bietet eine ordnungsgemäße Verschlechterung bei Fehlern und erhöht die Verfügbarkeit.

Zusätzlich zu diesen Vorteilen wird ein aggregiertes Ethernet-Bundle erweitert, um Lastausgleichsfunktionen bereitzustellen, die sicherstellen, dass die Verbindungsauslastung zwischen den Mitgliedsverbindungen des aggregierten Ethernet-Bundles vollständig und effizient genutzt wird.

Die Load-Balancing-Funktion ermöglicht es einem Gerät, ein- und ausgehenden Datenverkehr auf mehrere Pfade oder Schnittstellen aufzuteilen, um Überlastungen im Netzwerk zu reduzieren. Load Balancing verbessert die Auslastung verschiedener Netzwerkpfade und bietet eine effektivere Netzwerkbandbreite.

Zu den Anwendungen, die Load Balancing verwenden, gehören in der Regel Folgendes:

  • Aggregierte Schnittstellen (Layer 2)

    Aggregierte Schnittstellen (auch AE für aggregiertes Ethernet und AS für aggregiertes SONET genannt) sind ein Layer-2-Mechanismus für den Lastenausgleich über mehrere Schnittstellen zwischen zwei Geräten. Da es sich hierbei um einen Layer-2-Lastausgleichsmechanismus handelt, müssen sich alle einzelnen Komponentenverbindungen an beiden Enden zwischen denselben beiden Geräten befinden. Junos OS unterstützt eine nicht signalisierte (statische) Konfiguration für Ethernet und SONET sowie das standardisierte 802.3ad-LACP-Protokoll für die Aushandlung über Ethernet-Verbindungen.

  • Equal-Cost Multipath (ECMP) (Layer 3)

    Wenn für die aktive Route mehrere Pfade zu gleichen Kosten zum gleichen Ziel vorhanden sind, verwendet Junos OS standardmäßig einen Hash-Algorithmus, um eine der Adressen für den nächsten Hop auszuwählen, die in der Weiterleitungstabelle installiert werden sollen. Wenn sich die Gruppe der nächsten Hops für ein Ziel in irgendeiner Weise ändert, wird die Adresse des nächsten Hops mithilfe des Hashalgorithmus neu ausgewählt. Es gibt auch eine Option, mit der mehrere Next-Hop-Adressen in der Weiterleitungstabelle installiert werden können, was als Lastenausgleich pro Paket bezeichnet wird.

    ECMP-Load Balancing kann sein:

    • Über BGP-Pfade hinweg (BGP-Multipath)

    • Innerhalb eines BGP-Pfads über mehrere LSPs hinweg

In komplexen Ethernet-Topologien kommt es aufgrund des erhöhten Datenverkehrsflusses zu Ungleichgewichten im Datenverkehr, und der Lastenausgleich wird aus einigen der folgenden Gründe zu einer Herausforderung:

  • Falsches Load Balancing durch aggregierte nächste Hops

  • Falsche Paket-Hash-Berechnung

  • Unzureichende Varianz im Paketfluss

  • Falsche Musterauswahl

Aufgrund eines Ungleichgewichts im Datenverkehr ist die Last nicht gut verteilt, was zu Staus auf bestimmten Verbindungen führt, während einige andere Verbindungen nicht effizient genutzt werden.

Um diese Herausforderungen zu meistern, bietet Junos OS die folgenden Lösungen zur Behebung des echten Datenverkehrsungleichgewichts auf aggregierten Ethernet-Bundles (IEEE 802.3ad).

  • Adaptives Load Balancing

    Adaptives Load Balancing verwendet einen Feedback-Mechanismus, um ein echtes Ungleichgewicht im Datenverkehr zu korrigieren. Um die Ungleichgewichte zu korrigieren, werden die Bandbreite und der Paketstrom der Links angepasst, um eine effiziente Verteilung des Datenverkehrs auf die Links in einem AE-Bündel zu erreichen.

    Um den adaptiven Lastenausgleich zu konfigurieren, schließen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene ein.adaptive[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance]

    HINWEIS:

    Adaptives Load Balancing wird nicht unterstützt, wenn die VLAN-ID auf der aggregierten Ethernet-Schnittstelle konfiguriert ist. Diese Einschränkung betrifft nur die Paketübertragungs-Router und QFX10000-Switches der PTX-Serie.

    Um den Toleranzwert als Prozentsatz zu konfigurieren, fügen Sie das optionale Schlüsselwort auf Hierarchieebene ein.tolerance[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive]

    Um den adaptiven Lastenausgleich basierend auf Paketen pro Sekunde (anstelle der Standardeinstellung Bits pro Sekunde) zu konfigurieren, fügen Sie das Schlüsselwort optional auf Hierarchieebene ein.pps[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive]

    Um das Scanintervall für den Hashwert basierend auf der Abtastrate der letzten zwei Sekunden zu konfigurieren, fügen Sie das optionale Schlüsselwort auf Hierarchieebene ein.scan-interval[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive]

    HINWEIS:

    Die Schlüsselwörter und optional werden nur auf Paketübertragungs-Routern der PTX-Serie unterstützt.ppsscan-interval

  • Zufälliger Spray-Lastausgleich pro Paket

    Wenn die Option für den adaptiven Lastenausgleich fehlschlägt, dient der zufällige Sprühlastausgleich pro Paket als letzter Ausweg. Es stellt sicher, dass die Mitglieder eines AE-Pakets gleichmäßig belastet werden, ohne die Bandbreite zu berücksichtigen. Pro Paket bewirkt eine Neuanordnung von Paketen und wird daher nur empfohlen, wenn die Anwendungen die Neuanordnung übernehmen. Das zufällige Sprühen pro Paket eliminiert ein Ungleichgewicht im Datenverkehr, das aufgrund von Softwarefehlern auftritt, mit Ausnahme von Paket-Hash.

    Um den Random Spray-Lastenausgleich pro Paket zu konfigurieren, schließen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene ein.per-packet[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance]

Die aggregierten Ethernet-Load-Balancing-Lösungen schließen sich gegenseitig aus. Wenn mehr als eine der Lastenausgleichslösungen konfiguriert ist, überschreibt die zuletzt konfigurierte Lösung die zuvor konfigurierte. Sie können die verwendete Lastenausgleichslösung überprüfen, indem Sie den Befehl absetzen.show interfaces aex aggregated-ether-options load-balance

Stateful Load Balancing für aggregierte Ethernet-Schnittstellen mit 5-Tupel-Daten

Wenn mehrere Datenströme von einer aggregierten Ethernet-Schnittstelle () übertragen werden, müssen die Datenströme gleichmäßig auf die verschiedenen Mitgliedsverbindungen verteilt werden, um ein effektives und optimales Lastausgleichsverhalten zu ermöglichen.ae Um eine optimierte und robuste Methode des Lastausgleichs zu erhalten, spielt die Mitgliedsverbindung des aggregierten Ethernet-Schnittstellenpakets, die jedes Mal für den Lastausgleich ausgewählt wird, eine wichtige Rolle. In Junos OS-Versionen vor Version 13.2R1 erfolgt auf Routern der MX-Serie mit Trio-basierten FPCs (MPCs) die Auswahl einer Mitgliedsverbindung des Schnittstellenpakets oder der Next-Hop-Links (oder der Unilist von Next-Hops für kostengünstige Multipath-ECM-Links) mit einer Next-Hop-Auswahlmethode im ausgewogenen Modus und einer unsymmetrischen Methode der Mitgliederverbindung oder der Auswahl des nächsten Hops.ae Der balancierte Modus der Link-Auswahl verwendet 'n' Bits in einem vorberechneten Hash-Wert, wenn er einen von 2^n (2 hoch n) Next-Hop in der Uniliste auswählen muss. Der unsymmetrische Modus der Member-Link- oder Next-Hop-Auswahl verwendet 8 Bit in einem vorberechneten Hash, um einen Eintrag in einer Selektortabelle auszuwählen, was nach dem Zufallsprinzip mit den Member-Link-IDs der Link Aggregation Group (LAG) oder des Bundles erfolgt.ae

Der Begriff "ausgeglichen" oder "unausgeglichen" gibt an, ob eine Selektortabelle für den Lastausgleichsmechanismus verwendet wird oder nicht. Das LAG-Bundle verwendet den unsymmetrischen Modus (Selektortabellenausgleich), um den Datenverkehr über die Mitgliedsverbindungen auszugleichen. Wenn der Datenverkehrsfluss minimal ist, können die folgenden Probleme mit dem unausgeglichenen Modus auftreten: Die Linkauswahllogik verwendet nur Teilmengenbits des vorberechneten Hashs. Unabhängig von der Effizienz des Hashalgorithmus handelt es sich nur um die komprimierte Darstellung eines Datenstroms. Da die Varianz zwischen den Datenströmen sehr gering ist, bieten die resultierenden Hashes und die Teilmenge, die berechnet werden, nicht die erforderliche Variabilität, um alle LAG-Mitgliedslinks effektiv zu nutzen. Es gibt eine übermäßige Menge an Zufall in der Hash-Berechnung und auch in der Selektortabelle. Daher ist die Abweichung von einer optimalen Lastenausgleichstechnik für jeden ausgewählten untergeordneten Link höher, wenn die Anzahl der Flows geringer ist.

Die Abweichung pro untergeordneter Verknüpfung ist definiert als

vi = ((Ci - (m/n)))/n

Wo

  • Vi bezeichnet die Abweichung für die untergeordnete Verknüpfung 'i'.

  • i bezeichnet das untergeordnete Link-Mitglied/den untergeordneten Index.

  • Ci steht für die Pakete, die für die untergeordnete Verbindung 'i' übertragen werden.

  • M gibt die Gesamtzahl der Pakete an, die mit diesem LAG-Paket übertragen wurden.

  • N gibt die Anzahl der untergeordneten Links in dieser LAG an.

Aufgrund dieser Nachteile ist bei einer geringeren Anzahl von Datenflüssen oder Datenflüssen mit geringerer Varianz zwischen den Datenflüssen die Linkauslastung verzerrt, und es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass einige untergeordnete Links nicht vollständig verwendet werden. Ab Junos OS Version 13.2R1 ist die Möglichkeit eines einheitlichen Lastausgleichs und auch eines Rebalancing bei Routern der MX-Serie mit MPCs, mit Ausnahme von MPC3Es und MPC4E, eingeführt. Das Rebalancing wird nicht unterstützt, wenn das Load-Balancing aufgrund einer Änderung der Anzahl der Datenströme verzerrt oder verzerrt ist.

Der Mechanismus zum Aufzeichnen und Beibehalten von Zuständen für die Datenströme und zum Verteilen der Datenverkehrslast entsprechend wird hinzugefügt. Infolgedessen werden sie für m Anzahl von Datenströmen auf n Mitgliedslinks eines LAG-Bündels oder auf die Uniliste der nächsten Hops in einem ECMP-Link verteilt. Diese Methode zur Aufteilung der Last auf Member-Links wird als Stateful Load Balancing bezeichnet und verwendet 5-Tupel-Informationen (Quell- und Zieladressen, Protokoll-, Quell- und Zielports). Eine solche Methode kann direkt den Flows oder einem Precompute-Hash basierend auf bestimmten Feldern im Flow zugeordnet werden. Dadurch wird die bei jedem untergeordneten Link beobachtete Abweichung reduziert.

Dieser Mechanismus funktioniert nur bei einer minimalen Anzahl von Datenströmen (ca. weniger als Tausende von Datenströmen) effizient. Für eine größere Anzahl von Datenströmen (zwischen 1000 und 10.000 Datenströmen) empfehlen wir die Verwendung eines verteilten Trio-basierten Lastenausgleichsmechanismus.

Stellen Sie sich ein Beispielszenario vor, in dem "n"-Links in der LAG mit den Link-IDs 0 bis n-1 identifiziert werden. Eine Hashtabelle oder eine Flow-Tabelle wird verwendet, um die Flows aufzuzeichnen, sobald sie angezeigt werden. Der Hashschlüssel wird aus den Feldern erstellt, die einen Datenfluss eindeutig identifizieren. Das Ergebnis der Suche identifiziert die link_id, die der Flow derzeit verwendet. Für jedes Paket wird die Datenstromtabelle basierend auf der Datenflusskennung untersucht. Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, wird ein Paket bezeichnet, das zu einem Datenstrom gehört, der zuvor verarbeitet oder erkannt wurde. Die Link-ID ist mit dem Flow verknüpft. Wenn keine Übereinstimmung gefunden wird, ist es das erste Paket, das zum Datenfluss gehört. Die Verknüpfungs-ID wird verwendet, um die Verknüpfung auszuwählen, und das Schema wird in die Schematabelle eingefügt.

Um den Lastenausgleich pro Datenfluss basierend auf Hashwerten zu aktivieren, schließen Sie die Anweisung auf der Hierarchieebene ein.per-flow[edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] Standardmäßig verwendet Junos OS eine Hashing-Methode, die nur auf der Zieladresse basiert, um einen Weiterleitungs-Next-Hop auszuwählen, wenn mehrere Pfade mit gleichen Kosten verfügbar sind. Allen Slots der Packet Forwarding Engine wird standardmäßig derselbe Hashwert zugewiesen. Um den Lastenausgleichsalgorithmus so zu konfigurieren, dass die LAG mithilfe vorhandener Parameter dynamisch neu ausgeglichen wird, schließen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene ein.rebalance interval[edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] Dieser Parameter sorgt in regelmäßigen Abständen für einen Lastausgleich des Datenverkehrs, indem er über ein Rebalance-Intervall einen synchronisierten Rebalance-Switchover für alle eingehenden Packet Forwarding Engines (PFEs) bereitstellt. Sie können das Intervall als Wert im Bereich von 1 bis 1000 Datenflüssen pro Minute angeben. Um den Ladetyp zu konfigurieren, fügen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene ein.load-type (low | medium | high)[edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful]

Die Option aktiviert die Load-Balancing-Funktion für AE-Bundles.stateful per-flow Mit dieser Option wird der Lastenausgleichsstatus in festgelegten Intervallen gelöscht.rebalance Die Option informiert die Packet Forwarding Engine über das geeignete zu verwendende Speichermuster.load Wenn die Anzahl der Datenströme, die über diese aggregierte Ethernet-Schnittstelle fließen, geringer ist (zwischen 1 und 100 Datenströmen), kann das Schlüsselwort verwendet werden.low In ähnlicher Weise kann für relativ höhere Datenflüsse (zwischen 100 und 1000 Datenflüssen) das Schlüsselwort und das Schlüsselwort für die maximalen Datenflüsse (zwischen 1000 und 10.000 Datenströmen) verwendet werden.mediumlarge Die ungefähre Anzahl der Datenströme für effektiven Lastenausgleich für jedes Schlüsselwort ist eine Ableitung.

Der Befehl löscht den Lastenausgleichsstatus auf Hardwareebene und ermöglicht das Rebalancing aus dem bereinigten, leeren Zustand.clear interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance state Dieser Clear-Zustand wird nur ausgelöst, wenn Sie diesen Befehl verwenden. Der Befehl löscht alle aggregierten Lastausgleichszustände der Ethernet-Schnittstelle und erstellt sie neu.clear interfaces aggregate forwarding-options load-balance state

Richtlinien für die Konfiguration von Stateful Load Balancing für aggegierte Ethernet-Schnittstellen oder LAG-Bundles

Beachten Sie bei der Konfiguration des zustandsbehafteten Lastenausgleichs für aggregierte Ethernet-Schnittstellen die folgenden Punkte:

  • Wenn ein untergeordneter Link entfernt oder hinzugefügt wird, wird ein neuer Aggregat-Selektor ausgewählt, und der Datenverkehr fließt auf den neuen Selektor. Da der Selektor leer ist, werden Flüsse in den Selektor eingetragen. Dieses Verhalten führt zu einer Neuverteilung von Datenflüssen, da der alte Zustand verloren geht. Dies ist das vorhandene Verhalten, ohne den zustandsbehafteten Lastenausgleich pro Datenfluss zu aktivieren.

  • Zustandsbehaftete Lastausgleichsfunktionen pro Datenfluss auf AE-Schnittstellen, wenn der eingehende Datenverkehr die Linecards MPC1E, MPC2E, MPC3E-3D, MPC5E und MPC6E erreicht. Bei allen anderen Linecard-Typen wird diese Funktionalität nicht berücksichtigt. Entsprechende CLI-Fehler werden angezeigt, wenn die MPCs diese Funktion nicht unterstützen.

    Mit der Eingangs-Linecard als MPC und der Ausgangs-Linecard als MPC oder DPC funktioniert diese Funktion ordnungsgemäß. Stateful-Load-Balancing wird nicht unterstützt, wenn es sich bei der Eingangs-Linecard um eine DPC und bei der Ausgangslinecard um eine DPC oder MPC handelt.

  • Diese Funktion wird für Multicast-Datenverkehr (nativ/Flood) nicht unterstützt.

  • Die Aktivierung der Option "Rebalance" oder das Löschen des Lastenausgleichsstatus kann dazu führen, dass Pakete für aktive Datenströme neu angeordnet werden, da für Datenverkehrsflüsse unterschiedliche Linksätze ausgewählt werden können.

  • Obwohl die Funktionsleistung hoch ist, verbraucht sie eine beträchtliche Menge an Linecard-Speicher. Diese Funktion kann bei ca. 4000 logischen Schnittstellen oder 16 aggregierten logischen Ethernet-Schnittstellen auf unterstützten MPCs aktiviert werden. Wenn jedoch der Hardwarespeicher der Packet Forwarding Engine je nach verfügbarem Arbeitsspeicher knapp wird, wird auf den standardmäßigen Lastausgleichsmechanismus zurückgegriffen. In einer solchen Situation wird eine Systemprotokollierungsnachricht generiert und an die Routing-Engine gesendet. Es gibt keine Beschränkung für die Anzahl der AE-Schnittstellen, die Stateful Load-Balancing unterstützen. Das Limit wird durch die Linecards bestimmt.

  • Wenn die Datenverkehrsströme häufig altern, muss das Gerät die Lastenausgleichszustände entfernen oder aktualisieren. Daher müssen Sie das Rebalancing konfigurieren oder den Befehl clear in regelmäßigen Abständen ausführen, um einen ordnungsgemäßen Lastenausgleich zu gewährleisten. Andernfalls kann es zu einer Verzerrung des Datenverkehrs kommen. Wenn ein untergeordneter Link ausfällt oder hochgefahren wird, ändert sich das Lastenausgleichsverhalten an vorhandenen Flows nicht. Diese Bedingung dient dazu, eine Neuanordnung von Paketen zu vermeiden. Neue Flows übernehmen den angezeigten untergeordneten Link. Wenn Sie feststellen, dass die Lastverteilung nicht sehr effektiv ist, können Sie die Lastenausgleichszustände löschen oder die Rebalancing-Funktionalität verwenden, um eine automatische Löschung der Hardwarezustände zu bewirken. Wenn Sie die Rebalancing-Funktion konfigurieren, können Datenverkehrsströme an andere Links umgeleitet werden, was zu einer Neuanordnung von Paketen führen kann.

Konfigurieren von Stateful Load Balancing auf aggregierten Ethernet-Schnittstellen

Der Mechanismus zum Aufzeichnen und Beibehalten von Zuständen für die Datenströme und zum Verteilen der Datenverkehrslast entsprechend wird hinzugefügt. Infolgedessen werden sie für m Anzahl von Datenströmen auf n Mitgliedslinks eines LAG-Bündels oder auf die Uniliste der nächsten Hops in einem ECMP-Link verteilt. Diese Methode zur Aufteilung der Last auf Member-Links wird als Stateful Load Balancing bezeichnet und verwendet 5-Tupel-Informationen (Quell- und Zieladressen, Protokoll-, Quell- und Zielports). Eine solche Methode kann direkt den Flows oder einem Precompute-Hash basierend auf bestimmten Feldern im Flow zugeordnet werden. Dadurch wird die bei jedem untergeordneten Link beobachtete Abweichung reduziert.

So konfigurieren Sie Stateful Load Balancing für Schnittstellen-Bundles:ae

  1. Geben Sie an, dass Sie eine aggregierte Ethernet-Schnittstelle konfigurieren möchten.
  2. Geben Sie an, dass Sie den zustandsbehafteten Lastenausgleich konfigurieren möchten.
  3. Aktivieren Sie den Mechanismus, um eine gleichmäßige, effektive Verteilung des Datenverkehrsflusses über die Mitgliedsverbindungen eines aggregierten Ethernet-Schnittstellenpakets () auf Routern der MX-Serie mit MPCs (außer MPC3Es und MPC4E) durchzuführen.ae
  4. Konfigurieren Sie das regelmäßige Rebalancing der Datenverkehrsflüsse eines aggregierten Ethernet-Pakets, indem Sie den Lastausgleichsstatus in einem bestimmten Intervall löschen.
  5. Definieren Sie den Lastenausgleichstyp, um die Paketweiterleitungs-Engine über das geeignete Speichermuster zu informieren, das für Datenverkehrsflüsse verwendet werden soll. Die ungefähre Anzahl der Datenströme für effektiven Lastenausgleich für jedes Schlüsselwort ist eine Ableitung.
  6. Konfigurieren Sie die Adressfamilie und die IP-Adresse für die Schnittstelle.ae

Konfigurieren des adaptiven Lastenausgleichs

In diesem Thema wird beschrieben, wie der adaptive Lastenausgleich konfiguriert wird. Adaptives Load Balancing sorgt für eine effiziente Nutzung der Bandbreite der Mitgliederverbindung für ein aggregiertes Ethernet-Bündel (AE). Adaptives Load Balancing verwendet einen Feedback-Mechanismus, um ein Ungleichgewicht bei der Datenverkehrslast zu korrigieren, indem die Bandbreite und die Paketströme auf Links innerhalb eines AE-Pakets angepasst werden.

Bevor Sie beginnen:

  • Konfigurieren Sie eine Reihe von Schnittstellen mit einer Protokollfamilie und einer IP-Adresse. Diese Schnittstellen können die Mitgliedschaft für das AE-Bundle ausmachen.

  • Erstellen Sie ein AE-Paket, indem Sie eine Reihe von Routerschnittstellen als aggregiertes Ethernet und mit einer bestimmten AE-Gruppenkennung konfigurieren.

So konfigurieren Sie den adaptiven Lastenausgleich für AE-Pakete:

  1. Aktivieren Sie den adaptiven Lastenausgleich für das AE-Paket:
  2. Konfigurieren Sie den Wert für das Scan-Intervall für den adaptiven Lastenausgleich im AE-Paket. Der Wert für das Scanintervall bestimmt die Länge des Datenverkehrsscans, indem der ganzzahlige Wert mit einem Zeitraum von 30 Sekunden multipliziert wird:
  3. Konfigurieren Sie den prozentualen Wert für die Toleranz. Der Toleranzwert bestimmt die zulässige Abweichung in den Datenverkehrsraten zwischen den Mitgliedern des AE-Pakets, bevor der Router ein adaptives Load Balancing-Update auslöst:
  4. (Optional) Aktivieren Sie paketbasiertes adaptives Load Balancing für das AE-Paket:

Konfigurieren des symmetrischen Hashings auf PIC-Ebene für den Lastausgleich auf 802.3ad-LAGs für Router der MX-Serie

Symmetrisches Hashing für das Load Balancing in einer 802.3ad Link Aggregation Group (LAG) ist nützlich, wenn zwei Router der MX-Serie (z. B. Router A und Router B) transparent über DPI-Geräte (Deep Packet Inspection) über ein LAG-Bundle verbunden sind. Die DPI-Geräte verfolgen den Datenverkehr sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung.

Wenn symmetrisches Hashing konfiguriert ist, wird der umgekehrte Datenverkehrsfluss ebenfalls über dieselbe untergeordnete Verbindung auf der LAG geleitet und muss über dasselbe DPI-Gerät fließen. Dies ermöglicht eine ordnungsgemäße Abrechnung der DPI des Datenverkehrs sowohl im Vorwärts- als auch im Rückwärtsfluss.

Wenn kein symmetrisches Hashing konfiguriert ist, kann eine andere untergeordnete Verbindung in der LAG für den umgekehrten Datenverkehrsfluss über ein anderes DPI-Gerät ausgewählt werden. Dies führt zu unvollständigen Informationen über die Vorwärts- und Rückwärtsflüsse des Datenverkehrs auf dem DPI-Gerät, was zu einer unvollständigen Abrechnung des Datenverkehrs durch das DPI-Gerät führt.

Das symmetrische Hashing wird auf der Grundlage von Feldern wie Quelladresse und Zieladresse berechnet. Sie können symmetrisches Hashing sowohl auf Chassis- als auch auf PIC-Ebene für das Load Balancing basierend auf Layer-2-, Layer-3- und Layer-4-Dateneinheitenfeldern für Family Inet- (IPv4-Protokollfamilie) und Multiservice- (Switch oder Bridge) Datenverkehr konfigurieren. Symmetrisches Hashing, das auf Chassis-Ebene konfiguriert ist, gilt für den gesamten Router und wird von allen seinen PICs und Packet Forwarding Engines übernommen. Durch die Konfiguration des symmetrischen Hashings auf PIC-Ebene erhalten Sie mehr Granularität auf der Ebene der Packet Forwarding Engine.

Für die beiden Router, die über die DPI-Geräte über ein LAG-Bundle verbunden sind, können Sie die Konfiguration auf einem Router und auf dem Remote-Router oder umgekehrt vornehmen.symmetric-hashsymmetric-hash complement

Um symmetrisches Hashing auf Chassisebene zu konfigurieren, schließen Sie die oder die Anweisungen auf Hierarchieebene ein.symmetric-hashsymmetric-hash complement[edit forwarding-options hash-key family] Informationen zum Konfigurieren von symmetrischem Hashing auf Chassis-Ebene und zum Konfigurieren des Verbindungsindex finden Sie in der Junos OS-Netzwerkschnittstellenbibliothek für Routing-Geräte und in der Junos OS-VPNs-Bibliothek für Routing-Geräte.https://www.juniper.net/documentation/en_US/junos/information-products/pathway-pages/config-guide-network-interfaces/network-interfaces.htmlhttps://www.juniper.net/documentation/en_US/junos/information-products/pathway-pages/config-guide-vpns/index.html

HINWEIS:

Bei DPCs der MX-Serie bezieht sich die Konfiguration des symmetrischen Hashings auf PIC-Ebene auf die Konfiguration des symmetrischen Hashings auf der Ebene der Packet Forwarding Engine.

Um symmetrisches Hashing auf PIC-Ebene auf der Schnittstelle für eingehenden Datenverkehr (an der der Datenverkehr in den Router gelangt) zu konfigurieren, fügen Sie die Anweisung or auf der Hierarchieebene [] ein:symmetric-hashsymmetric-hash complementedit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key

HINWEIS:
  • Das symmetrische Hashing auf PIC-Ebene überschreibt das symmetrische Hashing auf Chassis-Ebene, das auf der Hierarchieebene [] konfiguriert ist.edit chassis forwarding-options hash-key

  • Symmetrisches Hashing für das Load Balancing auf 802.3ad Link Aggregation Groups wird derzeit nur für VPLS-, INET- und Bridged-Datenverkehr unterstützt.

  • Die Hash-Schlüsselkonfiguration auf einer PIC- oder Packet Forwarding Engine kann entweder im Modus "symmetrischer Hash" oder "symmetrischer Hash-Komplement" erfolgen, aber nicht in beiden gleichzeitig.

Beispiele: Konfigurieren von symmetrischem Hashing auf PIC-Ebene für den Lastausgleich bei 802.3ad-LAGs auf Routern der MX-Serie

HINWEIS:

Diese Beispiele gelten nur für die DPCs, die von MX240-, MX480- und MX960-Routern unterstützt werden. Eine Liste der unterstützten DPCs finden Sie unter Unterstützte DPCs auf MX240-, MX480- und MX960-Routern im Abschnitt Zugehörige Dokumentation.

Die folgenden Beispiele zeigen, wie symmetrisches Hashing auf PIC-Ebene für den Lastenausgleich auf Routern der MX-Serie konfiguriert wird:

Konfigurieren von symmetrischem Hashing für Familien-Multiservice auf beiden Routern

Fügen Sie auf der Schnittstelle für eingehenden Datenverkehr, an der der Datenverkehr Router A erreicht, die Anweisung auf Hierarchieebene ein:symmetric-hash[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]

Fügen Sie auf der Schnittstelle für eingehenden Datenverkehr, an der der Datenverkehr Router B erreicht, die folgende Anweisung auf Hierarchieebene ein:symmetric-hash complement[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]

Konfigurieren von symmetrischem Hashing für family inet auf beiden Routern

Fügen Sie auf der Schnittstelle für eingehenden Datenverkehr, an der der Datenverkehr Router A erreicht, die Anweisung auf Hierarchieebene ein:symmetric-hash[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]

Fügen Sie auf der Schnittstelle für eingehenden Datenverkehr, an der der Datenverkehr Router B erreicht, die folgende Anweisung auf Hierarchieebene ein:symmetric-hash complement[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]

Konfigurieren von symmetrischem Hashing für Family inet und Family Multiservice auf den beiden Routern

Fügen Sie auf der Schnittstelle für eingehenden Datenverkehr, an der der Datenverkehr Router A erreicht, die Anweisung auf Hierarchieebene ein:symmetric-hash[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]

Fügen Sie auf der Schnittstelle für eingehenden Datenverkehr, an der der Datenverkehr Router B erreicht, die folgende Anweisung auf Hierarchieebene ein:symmetric-hash complement[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]

Beispiel: Konfigurieren des aggregierten Ethernet-Lastenausgleichs

Beispiel: Konfigurieren des aggregierten Ethernet-Lastenausgleichs

In diesem Beispiel wird gezeigt, wie aggregierter Ethernet-Lastenausgleich konfiguriert wird.

Anforderungen

In diesem Beispiel werden die folgenden Hardware- und Softwarekomponenten verwendet:

  • Drei Router der MX-Serie mit MIC- und MPC-Schnittstellen oder drei Paketübertragungs-Router der PTX-Serie mit PIC- und FPC-Schnittstellen

  • Junos OS Version 13.3 oder höher, das auf allen Geräten ausgeführt wird

Überblick

Load Balancing ist auf der Weiterleitungsebene erforderlich, wenn mehrere Pfade oder Schnittstellen zum Router des nächsten Hops verfügbar sind, und es ist am besten, wenn der eingehende Datenverkehr für eine bessere Verbindungsauslastung auf alle verfügbaren Pfade verteilt wird.

Das aggregierte Ethernet-Bundle ist eine typische Anwendung, die Load Balancing verwendet, um den Datenverkehrsfluss über die Mitgliedsverbindungen des Bundles auszugleichen (IEEE 802.3ad).

Ab Junos OS Version 13.3 wurde der aggregierte Ethernet-Lastenausgleich um zwei Lösungen zur Behebung eines echten Datenverkehrsungleichgewichts bei aggregierten Ethernet-Paketen auf MICs oder MPCs von Routern der MX-Serie erweitert. Ab Junos OS Version 14.1 wurde der aggregierte Ethernet-Lastausgleich um zwei Lösungen zur Behebung eines echten Datenverkehrsungleichgewichts bei aggregierten Ethernet-Paketen auf PICs oder FPCs von Paketübertragungs-Routern der PTX-Serie erweitert.

Die aggregierten Ethernet-Load-Balancing-Lösungen sind:

  • Adaptiv: Adaptives Load Balancing wird in Szenarien verwendet, in denen Flow-basiertes Hashing nicht ausreicht, um eine einheitliche Lastverteilung zu erreichen. Diese Lastausgleichslösung implementiert einen Echtzeit-Feedback- und Steuerungsmechanismus zur Überwachung und Verwaltung von Ungleichgewichten in der Netzwerklast.

    Die adaptive Load-Balancing-Lösung korrigiert das Ungleichgewicht des Datenverkehrsflusses, indem sie die Selektoreinträge ändert und die Link-Auslastung auf jedem Mitglieds-Link des AE-Bundles regelmäßig scannt, um Abweichungen zu erkennen. Wenn eine Abweichung erkannt wird, wird ein Anpassungsereignis ausgelöst und der betroffenen Stabverknüpfung werden weniger Flüsse zugeordnet. Infolgedessen sinkt die angebotene Bandbreite dieses Mitgliedslinks. Dies führt zu einer kontinuierlichen Rückkopplungsschleife, die über einen bestimmten Zeitraum hinweg sicherstellt, dass allen Mitgliedsverbindungen die gleiche Byterate angeboten wird, wodurch eine effiziente Verteilung des Datenverkehrs über jeden Mitgliedslink im AE-Bündel gewährleistet wird.

    Um den adaptiven Lastenausgleich zu konfigurieren, schließen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene ein.adaptive[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance]

    HINWEIS:

    Adaptives Load Balancing wird nicht unterstützt, wenn die VLAN-ID auf der aggregierten Ethernet-Schnittstelle konfiguriert ist. Diese Einschränkung betrifft nur die Paketübertragungs-Router der PTX-Serie.

    Die Option aktiviert den Lastenausgleich basierend auf der Paket-pro-Sekunde-Rate.pps Die Standardeinstellung ist Bits pro Sekunde Load Balancing.

    Der Wert konfiguriert die Dauer des Scannens als Vielfaches von 30 Sekunden.scan-interval

    Der Wert ist der Grenzwert für die Abweichung im Paketdatenverkehrsfluss zu den aggregierten Ethernet-Verbindungen im Paket.tolerance Sie können eine maximale Abweichung von 100 Prozent angeben. Wenn das Toleranzattribut nicht konfiguriert ist, wird ein Standardwert von 20 Prozent für den adaptiven Lastenausgleich aktiviert. Ein kleinerer Toleranzwert gleicht eine bessere Bandbreite aus, benötigt jedoch eine längere Konvergenzzeit.

    HINWEIS:

    Die Schlüsselwörter und optional werden nur auf Paketübertragungs-Routern der PTX-Serie unterstützt.ppsscan-interval

  • Zufälliges Sprühen pro Paket: Wenn die adaptive Lastausgleichslösung fehlschlägt, fungiert das zufällige Sprühen pro Paket als letzter Ausweg. Die Random-Spray-Load-Balancing-Lösung pro Paket hilft, ein Ungleichgewicht im Datenverkehr zu beheben, indem die Pakete nach dem Zufallsprinzip an die aggregierten nächsten Hops verteilt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Mitgliedslinks des AE-Pakets gleichmäßig geladen werden, was zu einer Neuordnung der Pakete führt.

    Darüber hinaus identifiziert das zufällige Spray pro Paket die eingehende Paketweiterleitungs-Engine, die das Ungleichgewicht des Datenverkehrs verursacht hat, und beseitigt das Datenverkehrsungleichgewicht, das aufgrund von Softwarefehlern auftritt, mit Ausnahme des Paket-Hashs.

    Um den Random Spray-Lastenausgleich pro Paket zu konfigurieren, schließen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene ein.per-packet[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance]

    HINWEIS:

    Die Option "Pro Paket" für den Lastenausgleich wird auf den Paketübertragungs-Routern der PTX-Serie nicht unterstützt.

Die aggregierten Ethernet-Load-Balancing-Lösungen schließen sich gegenseitig aus. Wenn mehr als eine der Lastenausgleichslösungen konfiguriert ist, überschreibt die zuletzt konfigurierte Lösung die zuvor konfigurierte. Sie können die implementierte Lastenausgleichslösung überprüfen, indem Sie den Befehl absetzen.show interfaces aex aggregated-ether-options load-balance

Topologie

In dieser Topologie werden zwei aggregierte Ethernet-Bundles – ae0 und ae1 – auf den Verbindungen zwischen den Routern R2 und R3 konfiguriert.

Abbildung 3: Aggregierter Ethernet-LastenausgleichAggregierter Ethernet-Lastenausgleich

Konfiguration

CLI-Schnellkonfiguration

Um dieses Beispiel schnell zu konfigurieren, kopieren Sie die folgenden Befehle, fügen Sie sie in eine Textdatei ein, entfernen Sie alle Zeilenumbrüche, ändern Sie alle Details, die für Ihre Netzwerkkonfiguration erforderlich sind, und kopieren Sie dann die Befehle und fügen Sie sie in die CLI auf Hierarchieebene ein.[edit]

R1

R2

R3

Konfigurieren des adaptiven Lastenausgleichs
Schritt-für-Schritt-Anleitung

Im folgenden Beispiel müssen Sie durch verschiedene Ebenen in der Konfigurationshierarchie navigieren. Weitere Informationen zum Navigieren in der CLI finden Sie unter Verwenden des CLI-Editors im Konfigurationsmodus.Verwenden des CLI-Editors im Konfigurationsmodus

So konfigurieren Sie den R2-Router:

HINWEIS:

Wiederholen Sie diesen Vorgang für die anderen Router, nachdem Sie die entsprechenden Schnittstellennamen, Adressen und anderen Parameter für jeden Router geändert haben.

  1. Geben Sie die Anzahl der aggregierten Ethernet-Schnittstellen an, die erstellt werden sollen.

  2. Konfigurieren Sie die Gigabit-Ethernet-Schnittstellenverbindung, die R2 mit R1 verbindet.

  3. Konfigurieren Sie die fünf Mitgliedsverbindungen des aggregierten Ethernet-Pakets ae0.

  4. Konfigurieren Sie die acht Mitgliedsverbindungen des aggregierten Ethernet-Pakets ae1.

  5. Aktivieren Sie das aggregierte Ethernet-Load-Balancing auf ae0 von R2.

  6. Konfigurieren Sie die Verbindungsgeschwindigkeit für das aggregierte Ethernet-Paket ae0.

  7. Konfigurieren Sie LACP auf dem aggregierten Ethernet-Paket ae0.

  8. Konfigurieren Sie die Schnittstellenparameter für das aggregierte Ethernet-Bundle ae0.

  9. Aktivieren Sie das aggregierte Ethernet-Load-Balancing auf ae1 von R2.

  10. Konfigurieren Sie die Verbindungsgeschwindigkeit für das aggregierte Ethernet-Paket ae1.

  11. Konfigurieren Sie LACP auf dem aggregierten Ethernet-Paket ae1.

  12. Konfigurieren Sie die Schnittstellenparameter für das aggregierte Ethernet-Bundle ae1.

  13. Deaktivieren Sie selektive aggregierte Ethernet-Statistiken.

  14. Konfigurieren Sie RSVP auf allen Schnittstellen von R2 und auf den AE-Paketen.

  15. Konfigurieren Sie MPLS auf allen Schnittstellen von R2 und auf den AE-Paketen.

  16. Konfigurieren Sie IS-IS auf allen Schnittstellen von R2 und auf den AE-Paketen.

Ergebnisse

Bestätigen Sie im Konfigurationsmodus Ihre Konfiguration, indem Sie die Befehle , , und eingeben.show chassisshow interfacesshow accounting-optionsshow protocols Wenn die Ausgabe nicht die gewünschte Konfiguration anzeigt, wiederholen Sie die Anweisungen in diesem Beispiel, um die Konfiguration zu korrigieren.

Überprüfung

Vergewissern Sie sich, dass die Konfiguration ordnungsgemäß funktioniert.

Überprüfen des adaptiven Lastenausgleichs auf ae0
Zweck

Stellen Sie sicher, dass die Pakete, die auf dem aggregierten Ethernet-Paket ae0 empfangen werden, einen Lastenausgleich zwischen den fünf Mitgliedsverbindungen aufweisen.

Was

Führen Sie den Befehl im Betriebsmodus aus.show interfaces ae0 extensive

Bedeutung

Die Member-Links des aggregierten Ethernet-Pakets ae0 werden mit adaptivem Load Balancing vollständig genutzt.

Tabellarischer Änderungsverlauf

Die Unterstützung der Funktion hängt von der Plattform und der Version ab, die Sie benutzen. Verwenden Sie Feature Explorer, um festzustellen, ob eine Funktion auf Ihrer Plattform unterstützt wird.

Release
Beschreibung
14.1
Ab Junos OS Version 14.1 wurde der aggregierte Ethernet-Lastausgleich um zwei Lösungen zur Behebung eines echten Datenverkehrsungleichgewichts bei aggregierten Ethernet-Paketen auf PICs oder FPCs von Paketübertragungs-Routern der PTX-Serie erweitert.
13.3
Ab Junos OS Version 13.3 wurde der aggregierte Ethernet-Lastenausgleich um zwei Lösungen zur Behebung eines echten Datenverkehrsungleichgewichts bei aggregierten Ethernet-Paketen auf MICs oder MPCs von Routern der MX-Serie erweitert.
13.2R1
Ab Junos OS Version 13.2R1 ist die Möglichkeit eines einheitlichen Lastausgleichs und auch eines Rebalancing bei Routern der MX-Serie mit MPCs, mit Ausnahme von MPC3Es und MPC4E, eingeführt.
10.1
Ab Junos OS Version 10.1 können Sie auch den Load-Balancing-Hash-Schlüssel für Layer-2-Datenverkehr so konfigurieren, dass Felder in den Layer-3- und Layer-4-Headern mithilfe der Anweisung verwendet werden.payload