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Replicación asistida con SMET

 

Multidifusión hasta ese momento

Volvamos’a revisar rápidamente las distintas características descritas anteriormente en este libro para proporcionar el contexto de este capítulo en ar + Smet:

  • Multidifusión no optimizada: Este es el caso más simple, en el que el tráfico de multidifusión se inunda en todo el mundo (tanto hacia el acceso como a todos los PEs en el núcleo).

  • Replicación asistida: Este es el caso cuando la carga de replicación se transfiere desde los dispositivos de hoja a los dispositivos del replicador. También en este caso, el tráfico se inunda a todas las interfaces de acceso y a todos los EVPN PEs del núcleo; solo la carga de replicación se transfiere desde el nodo al replicador, mientras que el replicador inunda el tráfico a todos los PEs.

  • Reenvío de IGMP: supervisión y selectivo (Smet) En este caso, habilitamos la supervisión IGMP en una VLAN, en virtud del cual el tráfico sólo se reenvía en aquellas interfaces en las que el grupo tenga interés en la escucha. Además, el tráfico se reenvía únicamente a los EVPN PEs del núcleo que tengan un interés de oyentes detrás de ellos (señalado por el tipo – 6), la carga de replicación hacia EVPN núcleo, aunque significativamente menor debido al reenvío selectivo, sigue estando en la hoja.

AR + SMET

En una estructura de centro de datos con varios dispositivos de hoja y un volumen elevado de tráfico de multidifusión, puede ser efectivo disponer de una combinación de las características de la supervisión IGMP, el reenvío selectivo (SMET), y AR para conservar el ancho de banda de acceso central y transferir también la carga de la replicación desde los dispositivos de hoja. Es decir, es una buena práctica configurar tanto AR como IGMP en el tejido para sacar el máximo partido de ambos mundos. Esto se conoce comúnmente como AR + SMET.

Gracias a este esquema, tanto AR como IGMP serán habilitados en los dispositivos hoja, LS y BL. Los dispositivos de hojas y los dispositivos BL tendrán la función de la hoja AR, mientras que el dispositivo LS-1 estará configurado con la función de AR-Replicator.

Para que los replicadores AR-Replicator ayuden a reenviar optimizado en el núcleo, estarán habilitados con EVPN. Por lo tanto, estos dispositivos se originan y procesan EVPN NLRI rutas.

AR+SMET Roles and Configuration

Los dispositivos de la hoja y BL de este esquema se configuran de la siguiente manera:

  • IGMP-supervisión en la interfaz de acceso: El tráfico sólo se reenvía en aquellas interfaces de acceso en las que el grupo tenga interés en la escucha. (Informe IGMP)

  • Reenvío selectivo (SMET): El tráfico se reenvía únicamente hacia aquellos PE EVPN que la escucha expresa es interesante para el grupo con los dispositivos de tipo 6 y PIM.

  • Función de hoja AR: La hoja basada en la función de hoja AR, envía el tráfico únicamente al replicador. La hoja AR está configurada en las hojas.

Los dispositivos LS de este esquema se configuran de la siguiente manera:

  • Familia EVPN: En los capítulos anteriores, los dispositivos de la espina lean estaban participando en el subyacente. En el capítulo Assisted Replication , el dispositivo de Lean-espinas participó en EVPN para originar rutas ar de tipo 3 y NLRI de infrarrojos, y crear un túnel de proveedor. En este caso, también debe habilitarse una familia EVPN. Además, con la supervisión de IGMP, las rutas de tipo 6 recibidas desde las hojas se procesarán para crear un salto siguiente (OIL), que solo tiene las escuchas interesadas.

  • AR-Replicator: Para ayudar a transferir la carga desde los dispositivos de hoja al AR-R. La configuración del replicador está habilitada en los dispositivos LS.

  • Reenvío selectivo (SMET): Los replicadores reenvían el tráfico únicamente a los EVPN PEs que han expresado su interés de escuchas. Esto se consigue mediante la configuración de la supervisión IGMP en las redes VLAN.

  • Modo AR mejorado: Los dispositivos AR, cuando no pueden conservar la dirección IP de origen del paquete entrante, deben asegurarse de que el paquete no se envíe a los interlocutores multitarjeta del PE que originó el tráfico. Consulte la sección acerca de la replicación asistida en entorno de multitarjeta, en el capítulo Assisted Replication .

Esto también es relevante con SMET. Por ejemplo, cuando tenemos AR más SMET, los dispositivos de hojas deben reenviar el paquete a sus homólogos de host múltiple y AR-R debe saltarse el reenvío a los interlocutores multitarjeta del PE que originó el tráfico. Además, en virtud de SMET Forwarding, la hoja debe enviar el tráfico a los PEs de host múltiple solo si el grupo tiene interés en la escucha.

Configuración Resumen de las características:

  • Dispositivos BL y hoja: IGMP: supervisión y función de hoja AR.

  • Dispositivos LS: Función IGMP-espionaje + CC-duplicador

Procedimiento AR + SMET

Considere Figure 1, en caso de que un agente de escucha se encuentre detrás de hoja-4 y hoja-5 para el grupo G1. HOJAS-4 y hoja-5 envían una ruta del tipo 6 para el grupo G1. Este tipo-6 lo reciben todos los EVPN PEs. Los replicadores de hojas-1 y AR-Replicators generan SMET estado de reenvío para este grupo G1 con las hojas relevantes sola en el aceite.

Figure 1: AR Plus SMET AR + SMET
AR Plus SMET AR + SMET

El objetivo general es que el tráfico desde detrás de hoja-1 deba reenviarse únicamente a hoja-4 y hoja-5. Además, el objetivo es que hoja-1 Envíe sólo una copia del tráfico a AR-R1 y AR-R1 se replique a hoja-4 y hoja-5.

HOJA-1, basándose en los principios de reenvío de SMET, agrega el aceite del grupo G, ya que existe un interés de escuchas en el grupo G1. Dado que LEAF-1 es AR-LEAF, sólo añade AR-R1 a su aceite. AR-R1 basado en SMET de envío de semiventarios añade aceite al grupo G con hojas-4 y hoja-5.

LEAF-1 envía una copia a AR-1 y lo Replica AR-1 en LEAF-4 y hoja-5 solo. El tráfico no se envía a los dispositivos de hoja (hoja 2, hoja 4, hoja 6, hoja-200), con lo que se conserva el ancho de banda principal, la replicación y las cargas de procesamiento.

AR Plus SMET Enhanced Mode Procedures

Los procedimientos de AR Plus SMET en modo mejorado son similares a lo descrito anteriormente en este capítulo, dado que AR-R no es capaz de conservar la IP src del paquete entrante de la hoja 1, AR-R no efectúa replicaciones en todas las hojas que son múltiples en LEAF-1. Para poder mantener intacto el comportamiento de diferenciación local, la entrada de hoja 1 replica el paquete en la hoja-2.

Figure 2: Modo mejorado AR Plus SMET
Modo mejorado AR Plus SMET

Existe un interés de oyentes de host-3, host 4, host 6 y host-7. Podemos ver que host-3 y host-4 están detrás de la hoja 2, que es multitarjeta en la hoja 1. Además, el informe de host-3 se sincronizaría utilizando los principios de tipo 7/8 descritos en EVPN Intra-Multicast Optimization with Multihoming un capítulo de multitarjeta.

Ahora la hoja-1 ha recibido el tipo-6 de la hoja 2, hoja-4 y hoja-5. Dado que LEAF-1 está configurado como una hoja de AR y también ha deducido que es de host múltiple a hoja-2, envía una copia a AR-R1 sobre túnel AR y una copia a hoja-2 sobre túnel IR. Además, dado que el tráfico proviene de la interfaz de acceso, LEAF-1 reenvía el tráfico al host-3 debido a (origen src-local-bias).

Al recibir el paquete de hoja 1, LEAF-2 no avanza a host-3, a pesar de ser DF (DST-local-bias) , desde que el paquete llegó desde el punto de conexión multitarjeta (S-VTEP-IP). Sin embargo, hoja 2 reenvía el tráfico al host 4 ya que se trata de una interfaz de un solo alojamiento (SH-FWD).

Ilustración de beneficios de AR + SMET

’Imaginemos un caso en el que hay 200 hojas en una estructura de CC. Existe un alto volumen de tráfico de multidifusión para 20 grupos G1, y cada grupo tiene una velocidad de tráfico de 1 Mbps. Hay 10 hojas que interesan en cada grupo. Es’decir, caracterizar el comportamiento de cada mecanismo.

Número de hojas en el tejido: N = 200

Número de grupos: G = 20

Velocidad de tráfico: R = 1 Mbps

Número de hojas que interesan al tráfico: T = 10

Non-optimized Multicast

Consumo de ancho de banda principal:

(N * G * R) = (200 * 20 * 1) = 4000 Mbps

Carga de replicación en la hoja en la que se hospeda el origen:

(N * G) = 200 * 20 = 4000 veces

Conexión del consumo de ancho de banda entre la hoja y la espina inclinada:

(N * G * R) = (200 * 20 * 1) = 4000 Mbps

Assisted Replication (AR):

Consumo de ancho de banda principal:

(N * G * R) = (200 * 20 * 1) = 4000 Mbps

Carga de replicación en la hoja en la que se hospeda el origen:

(1 * G) = 1 * 20 = 20 veces

Conexión del consumo de ancho de banda entre la hoja y la espina inclinada:

(1 * G * R) = (1 * 20 * 1) = 20 Mbps

Optimized Multicast (SMET Forwarding) without AR

Consumo de ancho de banda principal:

(T * G * R) = (10 * 20 * 1) = 200 Mbps

Carga de replicación en la hoja en la que se hospeda el origen:

(T * G) = 10 * 20 = 200 veces

Conexión del consumo de ancho de banda entre la hoja y la espina inclinada:

(T * G * R) = (10 * 20 * 1) = 200 Mbps

AR + SMET

Consumo de ancho de banda principal:

(T * G * R) = (10 * 20 * 1) = 200 Mbps

Carga de replicación en la hoja para cada paquete recibido desde Access:

(1 * G) = 1 * 20 = 20 veces

Conexión del consumo de ancho de banda entre la hoja y la espina inclinada:

(1 * G * R) = (1 * 20 * 1) = 20 Mbps

Puede ver que con AR + SMET, el consumo general del ancho de banda se reduce de manera significativa. Además, la utilización de vínculos entre la hoja y el dispositivo de espina de Lean se reduce considerablemente, y la carga de replicación en la hoja se reduce.

Número de TORs en el tejido: N = 200

Número de grupos: G = 20

Número de TORs interesados en la estructura: T = 10

Velocidad de tráfico: R = 1 Mbps

Multidifusión de VLAN

Multidifusión no optimizada

AR

SMET

AR + SMET

Factor de ganancia: Vis de AR + SMET con respecto a la no optimizada

Consumo de ancho de banda principal (en Mbps)

4000

4000

200

200

20

Carga de replicación en TOR que hospedan el origen

4000

20

200

20

200

Enlazar el consumo de ancho de banda entre TOR y el lomo eficiente (en Mbps)

4000

20

200

20

200

A modo de ejemplo, hemos logrado los objetivos de la multidifusión optimizada, además de la transferencia de la carga de la replicación de hoja a AR-R, como se ha gráfico enFigure 3

Figure 3: Ilustración de beneficios de multidifusión intra-VLAN
Ilustración de beneficios de multidifusión intra-VLAN

Las optimizaciones descritas hasta ahora son aplicables para una sola VLAN. Al visitar enrutamiento/y reenvío entre VLAN, todas estas optimizaciones desempeñarán un papel fundamental en la reducción significativa del tráfico general.

Resumen del capítulo

Este capítulo exploró AR + SMET y los procedimientos de los mismos. Se trató cómo un AR, junto con SMET y IGMP-Snoop, reduce de forma significativa la utilización del ancho de banda principal, el uso del ancho de banda del vínculo entre la hoja y el lomo eficiente, la carga de replicación de la hoja y la carga de procesamiento de las hojas desde tráfico innecesario. Consideramos un caso de uso típico y calculamos el uso del tráfico y la carga de replicación en distintos dispositivos para apreciar los beneficios de estas técnicas de optimización cuando se implementan al unísono.

Automática

Figure 4ilustra nuestra topología de referencia.

Figure 4: Topología de referencia
Topología de referencia

Ahora veamos’cómo el uso de ar optimiza también nuestra red habilitada para la supervisión IGMP.

Detalles de configuración

Deje’que Active ar en el EVPN PES.

Configuraremos todos los EVPN PE compatibles con supervisión de IGMP existentes (hoja 1 a través de hoja-4, BL-1 y BL-2) como dispositivos de hoja ar (AR-LEAF) y configuramos el erstwhile “eficiente” Spine PES como EVPN PES y los utilizamos como dispositivos ar Replicator (ar Replicator) para la red.

Configuring the EVPN overlay on SPINE-1

Copie y pegue esta configuración en el lomo-1.

Configure I-BGP para enrutamiento en la capa superpuesta:

Configure las VLAN del cliente:

Configure EVPN para ampliar las VLAN del cliente:

Configure la supervisión IGMP en las VLANs de los clientes:

Configuring the EVPN Overlay on SPINE-2

Copie y pegue la configuración siguiente en el lomo-2.

Configure I-BGP para enrutamiento en la capa superpuesta:

Configure las VLAN del cliente:

Configure EVPN para ampliar las VLAN del cliente:

Configure la supervisión IGMP en las VLANs de los clientes:

Configuring Spine PEs as Overlay BGP Neighbors on the LEAF and Border-LEAF PEs

Copie y pegue la siguiente configuración en los siguientes dispositivos:

HOJA-1, HOJA-2, HOJA-3, HOJA-4, BL-1, BL-2

Configuring LEAF and Border-LEAFPEs as AR-LEAF

Copie y pegue la siguiente configuración en los siguientes dispositivos:

HOJA-1, HOJA-2, HOJA-3, HOJA-4, BL-1, BL-2

Configuring SPINE-1 as AR-Replicator

Copie y pegue la configuración siguiente en el lomo-1.

Configurar una dirección de bucle de retroceso secundaria en el lomo-1:

Configure AR-Replicator mediante la IP de bucle de retroceso secundario como el IP AR-Replicator:

Configuring SPINE-2 as AR-Replicator

Copie y pegue la configuración siguiente en el lomo-2.

Configurar una dirección de bucle de retroceso secundaria en el lomo-2:

Configure AR-Replicator mediante la IP de bucle de retroceso secundario como el IP AR-Replicator:

Verificación del tráfico

En EVPN Intra-Multicast Optimization with Multihoming un capítulo de multihost se inició el tráfico desde host 1 y se iniciaron los receptores en host-6 y host-3. Ahora ya ha activado AR, deje’que vea cómo ha cambiado el reenvío de tráfico en la red.

A partir de las estadísticas Figure 5de RT en, puede ver que el tráfico enviado por host-1 a 10 PPS sigue siendo recibido por el receptor de alojamiento único deseado, host-6, el host multitarjeta de recepción deseado y el dispositivo heredado, host-7 en VLAN-101.

Figure 5: Estadísticas RT
Estadísticas RT

Entonces, ¿qué ha cambiado? Deje’que se vuelva a mirar hoja-1.

Multicast Traffic Outputs - LEAF-1

Al igual que antes, el tráfico de multidifusión de carga equilibrada llega a la interfaz de acceso, ae0 en LEAF-1 y se reenvía a su interfaz de acceso AE 1.0, en la que se ha aprendido un informe IGMP.

Pero las cosas han cambiado en el núcleo. A diferencia de lo anterior, ahora LEAF-1 envía sólo dos copias del paquete hacia el núcleo, con lo que se reduce la carga de replicación en hoja 1 y también se conserva el ancho de banda del vínculo físico entre hoja-1 y el lomo.

El tráfico de multidifusión se envía hacia uno de los giros de AR-Replicator, en nuestro caso espina-2. Tenga en cuenta que este tráfico se envía al AR-IP de spin-2 (104.104.104.114).

Además, el tráfico también se envía a través de la VTEP hacia el sistema del mismo nivel de alojamiento múltiple, hoja-2 (106.106.106.106):

Multicast Traffic Outputs - SPINE-2

La carga de tráfico de multidifusión entre los replicadores AR por hoja-1 se recibe mediante la espina 2 en su túnel AR, vtep. 32782:

La espina vertebral-2 replica este tráfico de forma selectiva únicamente en el PEs de AR-LEAF interesado. El tráfico se reenvía al VTEPs hacia los PEs de Border-LEAF (101.101.101.101 y 102.102.102.102) y en el VTEP hacia LEAF-5 (109.109.109.109).

El tráfico también se envía en el VTEP hacia la hoja 4 (108.108.108.108) que tiene los receptores interesados y no es de host múltiple en el PE de origen, hoja 1:

Multicast Traffic Outputs – LEAF-2, LEAF-4, LEAF-5, BL-1 and BL-2

No se produce ningún cambio en el comportamiento de reenvío de tráfico en estos dispositivos, pero por el hecho de que, excepto la hoja-2 que sigue recibiendo tráfico en el VTEP desde la hoja 1, todos los demás dispositivos reciben el tráfico del VTEP de spin-2 (104.104.104.104).

Por lo tanto, las salidas se omiten por motivos de brevedad.

Verificación detallada del plano de control

Para una mayor brevedad, nos centraremos en la hoja 1 para comprobaciones AR y en la espina 2 para nuestras verificaciones de AR-Replicator que se indican a continuación. El estado de las otras hojas de este tipo y el PE de AR-Replicator serán similares.

Verification of base EVPN Assisted-Replication State

Verifique que la columna de la espina AR-R-2 haya configurado AR-Tunnels correspondiente a cada PE remoto, para que reciba el tráfico que envíen a través de AR-IP.

Para cada túnel AR, el VTEPs remoto normal que corresponde a los PE con los que el PE de origen es multitarjeta y el VTEP remoto normal correspondiente al propio origen-PE también se puede ver en la salida (interfaz…lógica de polarización local). Este información lo utiliza el AR-R para evitar la replicación del tráfico que llega desde este PE de origen en el túnel AR a equipos de host múltiple del PE de origen o al propio PE de origen:

Verifique que el PE-R EVPN PEs (Spin-1 y SPINe-2) anuncie una ruta de replicador-1R tipo 3 con la dirección’IP del enrutador de origen establecida en sus respectivas puertos ar-IPS.

El atributo de túnel PMSI (PTA) de esta ruta debe tener el tipo de túnel establecido como CC-replicación y el campo de tipo 2 bits en el campo Flags del conjunto PTA para representar el rol AR-Replicator como AR-duplicador (01).

La ruta también incluye la comunidad de marcadores de multidifusión. Además del bit de “compatibilidad” con el proxy IGMP, esta ruta tiene también la configuración del bit extendido de-MH-ar:

Se pueden ver salidas similares en todos los PEs de EVPN.

Compruebe que el EVPN de la hoja AR (hoja-1, hoja-2, hoja-3, hoja-4, hoja-5, borde-hoja-1 y borde-hoja-2) anuncien su ruta normal de tipo 3. Sin embargo, el campo de tipo 2 bits del campo Flags del atributo de túnel PMSI (PTA) de esta ruta tendrá que establecerse para representar la función AR. AS AR-Leaf (01):

Se pueden ver salidas similares en todos los PEs EVPN de la hoja AR.

Compruebe que la hoja de la hoja AR-1 ha configurado VTEPs para enviar tráfico al PEs-R PE, la columna vertebral-1 y la columna vertebral-2 mediante su suscripción AR-IP anunciada:

Verification of EVPN Assisted-Replication State with Snooping

Compruebe que hoja-1 ha aprendido la espina 1 (AR-IP 103.103.103.113) y el 2 (AR-IP 104.104.104.114) como replicadores AR:

Compruebe que hoja-1 ha agregado hoja-2 (106.106.106.106) a su lista de sistemas de igual nivel de host múltiple de los PEs a quien se debe seguir replicando el tráfico de la hoja 1:

Verification of Multicast Forwarding State

Compruebe que en LEAF-1, el próximo salto EVPN del grupo 225.1.1.1 ahora incluye sólo el siguiente salto de equilibrio de carga al PEs AR-R PE y el VTEP al sistema de igual nivel de host múltiple PE, hoja-2 (VTEP. 32769):

Compruebe que el estado de reenvío de multidifusión creado para el grupo 225.1.1.1 se ha actualizado para incluir el nuevo núcleo EVPN-siguiente vistos anteriormente: