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BNG-Redundanz für DHCP-Anwender mit paketgestützter Wiederherstellung

Erfahren Sie mehr über Breitband-Netzwerk-Gateway (BNG)-Redundanz mit paketgesteuerter basierter Wiederherstellung, die einfache, benutzerfreundliche und leichtgewichtige zustandslose Anwender Redundanz bietet.

BNG-Redundanz für DHCP-Abonnenten mit paketgestützter Wiederherstellung Übersicht

Die BNG-Redundanz für DHCP-Anwender mit paketgetriggerter Wiederherstellung bietet eine einfache, benutzerfreundliche und leichtgewichtige zustandslose Redundanz mit minimalem Datenverkehrsverlust. Die zustandslose BNG-Redundanz für DHCP-Anwender unterstützt dynamisches C-VLAN und statisches VLAN-Modell sowohl für Relay als auch für Server. Die paketgesteuerte Wiederherstellung nutzt die vorhandenen Funktionen wie die automatische Konfiguration von VLAN- und paketgesteuerten Abonnenten.

Automatische Konfiguration des VLAN

Die automatische Konfigurationsfunktion erstellt beim Empfang des ersten VLAN-Pakets vom Client eine dynamische logische VLAN (DVLAN)-Schnittstelle. Beim Empfang des ersten Pakets authentifiziert die Routing-Engine den Anwender beim Authentifizierungsserver. Der Authentifizierungsserver benötigt möglicherweise die Details zur Buchhaltung und zu erweiterten Diensten für die Authentifizierung des Anwenders. Die Routing-Engine erstellt die logische DVLAN-Schnittstelle basierend auf der Anforderung des Authentifizierungsservers. Nach dem Erstellen der logischen DVLAN-Schnittstelle leitet das System das Paket zur weiteren Verarbeitung an den Protokollstapel weiter.

Paketgesteuerte Abonnenten

Die paketgesteuerte Funktion für Anwender erstellt beim Empfang eines Pakets von Clients mit der vorab zugewiesenen IPv4- oder IPv6-Adresse eine logische IP-Demux-Schnittstelle. Die Weiterleitungsebene validiert die Quell-IP-Adresse und stimmt mit der konfigurierten IP-Adresse oder den Präfixbereichen überein. Nach der Validierung der Quell-IP-Adresse leitet die Weiterleitungsebene das Paket an die Routing-Engine weiter. Die Routing-Engine authentifiziert den Anwender beim Authentifizierungsserver gemäß dem Volumen der Buchhaltung und erweiterten Services wie Firewall-Filter und CoS. Die Routing-Engine erstellt eine logische IP-Demux-Schnittstelle gemäß den vom Authentifizierungsserver angeforderten Diensten.

Vorteile der BNG-Redundanz für DHCP-Anwender mit paketgestützter Wiederherstellung

  • Bietet eine einfache BNG-Bereitstellung für Backups.

Funktionsweise der BNG-Redundanz für DHCP-Abonnenten mit paketgestützter Wiederherstellung

Das primäre BNG hostet die Abonnenten während des normalen Datenverkehrsflusses. Wenn der Datenverkehrsfluss in der primären BNG ausfällt, leiten die Zugriffsknoten den Datenverkehr an die Backup-BNG um. Das primäre BNG kann aus folgenden Gründen ausfallen:

  • Ausfall eines Zwischenknotens oder Verbindungsausfalls, der den MPLS-Pfad zwischen Zugriffsknoten und primärem BNG unterbricht.
  • Primärer BNG-Verbindungs- oder Portausfall.
  • Primärer BNG-Linecard-Fehler.
  • Fehler der primären BNG-Routing-Engine.
  • Primärer BNG-Chassis-Fehler.
  • Ausfall der primären BNG-zu-Core-Netzwerkverbindung.
Abbildung 1: L2-Schaltung basierend auf IP/MPLS PWHT-Szenario Network diagram of a broadband network gateway setup with core network, primary and backup BNGs, relay connections, IP/MPLS access network, access node, and end-user houses. Solid lines show active pseudowire and dashed lines show backup pseudowire connections.

Abbildung 1 zeigt das Topologiediagramm für eine Layer 2-Verbindung basierend auf einem IP/MPLS-Pseudowire Headend Termination (PWHT)-Szenario.

Basierend auf dem ersten Datenverkehr nach dem Failover erstellt die Routing-Engine DVLAN und dynamischen IP-Anwender. Die Packet Forwarding Engine leitet den nachfolgenden Datenverkehr in der Weiterleitungsebene gemäß der QoS und den an den IP-Anwender angeschlossenen Services an den Core-Router weiter. Diese QoS und die Services sind nicht die gleichen QoS und Services des Anwenders, die in der primären BNG erstellt wurden. Dies sind die üblichen standardmäßigen dynamischen IP-Anwenderprofilfunktionen, die vom RADIUS-Server oder der lokalen Konfiguration zugewiesen werden, bis die Sitzungslease-Erneuerung und -Authentifizierung erfolgt.

Sobald das System den DHCP-Anwender in der sekundären BNG erstellt hat, stellt es begrenzte QoS und andere Services bei bestmöglichem Datenverkehr mit minimaler Unterbrechung bereit. Wenn der DHCP-Client-Lease-Timer abläuft, wird versucht, die Lease-Zeit neu auszuhandeln, und es findet ein neuer DHCP-Protokollaustausch statt. Diesmal erstellt das System den voll funktionsfähigen DHCP-Anwender zusammen mit QoS und erweiterten Services wie die des primären BNG. Die Packet Forwarding Engine leitet den Datenverkehr entsprechend auch an den Core-Router weiter. Das System löscht den dynamischen IP-Anwender, wenn der voll funktionsfähige DHCP-Anwender aktiv ist.

Die Umschaltung des Datenverkehrs auf das Backup-BNG und das Zurücksetzen auf den primären BNG-Prozess ist ähnlich. Wenn die Wiederherstellung nach dem ersten Lease-Timeout erfolgt, fährt das System mit dem Switchover-Prozess fort. Wenn die Wiederherstellung vor dem ersten Lease-Timeout erfolgt, fährt das System mit der Wiederherstellung fort, da es noch über die zuvor zugewiesene IP-Adresse und DHCP-Bindungen verfügt.

Die BNG-Redundanz mit paketgetriggerter Wiederherstellungsfunktion unterstützt die folgende Zugriffsnetzwerktopologie für BNG-Redundanz:

  • Layer 2 VPN-Szenario
  • Layer 2-Schaltung basierend auf IP/MPLS PWHT-Szenario
  • Ethernet-VPN – virtueller privater drahtloser Service (EVPN-VPWS)

Konfigurieren der BNG-Redundanz mithilfe der paketgesteuerten Wiederherstellung für DHCP-Anwender

Überblick

Ab Version 22.4R1 unterstützt Junos die Konfiguration der BNG-Redundanz (Broadband Network Gateway) mit paketauslöserbasierter Wiederherstellung, die eine benutzerfreundliche und leichtgewichtige zustandslose Redundanz für Anwender ermöglicht.

Dieser Abschnitt enthält ein Konfigurationsbeispiel für paketgetriggerte BNG-Redundanz für DHCP-Abonnenten unter Verwendung eines lokalen DHCP-Servers.

Anforderungen

Im Konfigurationsbeispiel werden die folgenden Geräte verwendet:

  • BNG1- und BNG2-Breitbandnetzwerk-Gateways führen EVPN-VPWS-Pseudowire Headend Termination (PWHT) mit den ACX-Aggregationsknoten aus und beenden die IPoE-Sitzungen. Die BNG implementiert die paketgesteuerte Redundanz für die IPoE-Sitzungen.
  • ACX1- und ACX2-Geräte aggregieren den Datenverkehr der Access Nodes über die Cloud Metro Fabric zu den BNGs.
  • Das MX204-Gerät wird für simulierte Peripheriekonnektivität verwendet.
  • vQFX-Instanz für Q-in-Q-Tunneling und VLAN-Übersetzung.

Topologie

Abbildung 2 zeigt die physische Topologie mit zwei vMX-Geräten, die als BNG1- und BNG2-Server konfiguriert sind, zwei Zugriffsgeräten ACX1 und ACX2, einem vQFX- und einem MX204-Gerät.

Abbildung 2: Topologie Network topology diagram showing connections between devices MX204, BNG1, BNG-2, ACX1, ACX2, and vQFX with interfaces and subnets like 10.1.0.0/30.

Konfiguration

CLI-Schnellkonfiguration

Gerät BNG1

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 erforderlichen Details, um sie an Ihre Netzwerkkonfiguration anzupassen, und kopieren Sie dann die Befehle und fügen Sie sie dann in die CLI auf der Hierarchieebene [edit] ein.

Gerät BNG2

Gerät ACX1

Gerät ACX2

Schritt-für-Schritt-Anleitung

BNG1 konfigurieren

  1. Melden Sie sich beim BNG1-Gerät an. Stellen Sie sicher, dass auf dem Gerät Junos Version 22.4R1 oder höher ausgeführt wird.

  2. Konfigurieren Sie die Systemeinstellungen.

  3. Erstellen Sie eine Gruppe, um die Konfiguration allgemeiner Kernschnittstellen wie MTU, Haltezeit und Dämpfungsparameter zu definieren.

  4. Konfigurieren Sie die Schnittstellen zu Core-Geräten.

  5. Konfigurieren Sie die Schnittstelle zur vQFX.

  6. Konfigurieren Sie die Loopback-Schnittstelle.

  7. Konfigurieren Sie das IS-IS-Protokoll im Core-Netzwerk.

  8. Konfigurieren Sie Routing-Optionen.

  9. Konfigurieren des BGP-Protokolls zwischen dem BNG und den Zugriffsgeräten

  10. Konfigurieren Sie LDP und MPLS für alle Core-Schnittstellen.

  11. Konfigurieren Sie globale Services für die Anwenderverwaltung, wie z. B. die Verwaltung von Abonnenten, die Ablaufverfolgung und die Aktivierung einer erweiterten Anwenderverwaltung.

  12. Konfigurieren Sie Ablaufverfolgungsoptionen für den allgemeinen Authentifizierungsdienst.

  13. Konfigurieren Sie Systemdienste, einschließlich Ablaufverfolgungsvorgänge und Routing-Engine-Failover, für den wichtigsten Sitzungsverwaltungsprozess für die erweiterte Anwenderverwaltung, smg-service.

  14. Definieren Sie globale Ablaufverfolgungsvorgänge für erweiterte DHCP-Prozesse auf lokalen DHCP-Servern und erweiterten DHCP-Relay-Agents.

  15. Konfigurieren Sie die Tunnel-Services und alle zusätzlichen Chassis-Konfigurationen.

  16. Konfigurieren Sie Zugriffsprofile für DHCP-Abonnenten.

  17. Konfigurieren Sie die Pseudowire-Schnittstelle für die Verwendung dynamischer gestapelter VLANs. Konfigurieren Sie außerdem zusätzliche Einstellungen für die Benutzeroberfläche und das VLAN-Abonnement. Konfigurieren Sie Ethernet Segment Identifier (ESI) für EVPN-Active-Standby-Multihoming.

  18. Konfigurieren Sie Internet-VRF für Internetrouten.

  19. Konfigurieren Sie die Optionen für den lokalen DHCP-Server auf einer Routing-Instanz. Sie konfigurieren und wenden Routing-Richtlinien für die DHCP-Anwender-Routing-Instanz an und wenden diese an, erstellen Domänenzuordnungen, Firewall-Filter und dynamische Profile für DHCP-Anwender.

  20. Konfigurieren und Anwenden dynamischer Profile für die Pseudowire-Schnittstelle.

  21. Konfigurieren Sie eine Routing-Instanz vom Typ evpn-vpws, indem Sie die Routenunterscheidung und das VRF-Ziel definieren.

BNG2 konfigurieren

  1. Melden Sie sich beim BNG2-Gerät an. Stellen Sie sicher, dass auf dem Gerät Junos Version 22.4R1 oder höher ausgeführt wird.

  2. Konfigurieren Sie Systemdienste.

  3. Erstellen Sie eine Gruppe, um die Konfiguration gemeinsamer Kernschnittstellen wie MTU, Haltezeit und Dämpfungsparameter zu definieren.

  4. Konfigurieren Sie die Schnittstellen zu Core-Geräten.

  5. Konfigurieren Sie die Schnittstelle zur vQFX.

  6. Konfigurieren Sie die Loopback-Schnittstelle für die Verwendung im Zugriffsnetzwerk der Anwender-Verwaltung.

  7. Konfigurieren Sie das IS-IS-Protokoll im Core-Netzwerk.

  8. Konfigurieren Sie Routing-Optionen.

  9. Konfigurieren Sie das BGP-Protokoll zwischen der BNG und den Zugriffsgeräten.

  10. Konfigurieren Sie LDP und MPLS für alle Core-Schnittstellen.

  11. Konfigurieren Sie globale Services für die Anwenderverwaltung, wie z. B. die Verwaltung von Abonnenten, die Ablaufverfolgung und die Aktivierung einer erweiterten Anwenderverwaltung.

  12. Konfigurieren Sie Ablaufverfolgungsoptionen für den allgemeinen Authentifizierungsdienst.

  13. Konfigurieren Sie Systemdienste, einschließlich Ablaufverfolgungsvorgänge und Routing-Engine-Failover, für den wichtigsten Sitzungsverwaltungsprozess für die erweiterte Anwenderverwaltung, smg-service.

  14. Definieren Sie globale Ablaufverfolgungsvorgänge für erweiterte DHCP-Prozesse auf lokalen DHCP-Servern und erweiterten DHCP-Relay-Agents.

  15. Konfigurieren Sie die Tunnel-Services und alle zusätzlichen Chassis-Konfigurationen.

  16. Konfigurieren Sie Zugriffsprofile für DHCP-Abonnenten.

  17. Konfigurieren Sie die Pseudowire-Schnittstelle für die Verwendung dynamischer gestapelter VLANs. Konfigurieren Sie außerdem zusätzliche Einstellungen für die Benutzeroberfläche und das VLAN-Abonnement. Konfigurieren Sie Ethernet Segment Identifier (ESI) für EVPN-Active-Standby-Multihoming.

  18. Konfigurieren Sie Internet-VRF für Internetrouten.

  19. Konfigurieren Sie die Optionen für den lokalen DHCP-Server auf einer Routing-Instanz. Sie konfigurieren und wenden Routing-Richtlinien für die DHCP-Anwender-Routing-Instanz an und wenden diese an, erstellen Domänenzuordnungen, Firewall-Filter und dynamische Profile für DHCP-Anwender.

  20. Konfigurieren und Anwenden dynamischer Profile für die Pseudowire-Schnittstelle.

  21. Konfigurieren Sie eine Routing-Instanz vom Typ evpn-vpws, indem Sie die Routenunterscheidung und das VRF-Ziel definieren.

Konfiguration von ACX1

  1. Melden Sie sich beim ACX1-Gerät an.

  2. Konfigurieren Sie Systemeinstellungen und DHCP-Diensteinstellungen.

  3. Erstellen Sie eine Gruppe, um die Konfiguration gemeinsamer Kernschnittstellen wie MTU, Haltezeit und Dämpfungsparameter zu definieren.

  4. Konfigurieren Sie die Schnittstellen zu den Core-Geräten

  5. Konfigurieren Sie die aggregierte Schnittstelle mit entsprechender VLAN- und Ethernet Segment Identifier (ESI)-Konfiguration.

  6. Konfigurieren Sie die Loopback-Schnittstellen.

  7. Konfigurieren Sie das IS-IS-Protokoll für das Kernnetzwerk.

  8. Konfigurieren Sie Routing-Optionen.

  9. Konfigurieren Sie das BGP-Protokoll zwischen den Zugriffsgeräten und BNG.

  10. Konfigurieren Sie die LDP- und MPLS-Protokolle auf den Core-Schnittstellen.

  11. Konfigurieren Sie eine Routing-Instanz vom Typ evpn-vpws, indem Sie die Routenunterscheidung und das VRF-Ziel definieren.

Konfiguration von ACX2

  1. Melden Sie sich beim ACX2-Gerät an.

  2. Konfigurieren Sie Systemeinstellungen und DHCP-Diensteinstellungen.

  3. Erstellen Sie eine Gruppe, um die Konfiguration gemeinsamer Kernschnittstellen wie MTU, Haltezeit und Dämpfungsparameter zu definieren.

  4. Konfigurieren Sie die Schnittstellen zu den Core-Geräten.

  5. Konfigurieren Sie die aggregierte Schnittstelle mit entsprechender VLAN- und Ethernet Segment Identifier (ESI)-Konfiguration.

  6. Konfigurieren Sie die Loopback-Schnittstellen.

  7. Konfigurieren Sie das IS-IS-Protokoll für das Kernnetzwerk.

  8. Konfigurieren Sie Routing-Optionen.

  9. Konfigurieren Sie das BGP-Protokoll zwischen den Zugriffsgeräten und BNG.

  10. Konfigurieren Sie die LDP- und MPLS-Protokolle auf den Core-Schnittstellen.

  11. Konfigurieren Sie eine Routing-Instanz vom Typ evpn-vpws, indem Sie die Routenunterscheidung und das VRF-Ziel definieren.

Verifizierung

Zweck

Sie können die Konfiguration überprüfen, indem Sie den show evpn vpws-instance Befehl auf dem BNG und den Geräten eingeben, um die Details der VPWS-Instanz des EVPN anzuzeigen.

Aktion

  • Überprüfung auf dem BNG1-Gerät.

  • Überprüfung auf dem BNG2-Gerät.

  • Überprüfung auf ACX1-Gerät.

  • Überprüfung auf dem ACX2-Gerät.

Bedeutung

Die BNG-Geräte sind in einem Aktiv-Standby-Multihoming-Modus konfiguriert. Im stationären Zustand werden alle Datenströme auf BNG1 gerichtet, das das primäre Gerät zwischen BNG1 und BNG2 ist. Falls BNG1 einen Fehler erfährt, wird BNG2 zum primären designierten Spediteur. Die Zugriffsgeräte werden im Aktiv-Aktiv-Multihoming konfiguriert, wobei der gesamte Datenverkehr von den CE-Geräten durch Load Balancing übertragen wird.