Présentation de l’équilibrage de charge
Découvrez l’équilibrage de charge sur les interfaces Ethernet agrégées et comment configurer l’équilibrage de niveau de connexion en fonction des adresses MAC. Réduit l’encombrement du réseau en répartissant le trafic entre plusieurs interfaces. À
L’équilibrage de charge est effectué sur la couche 2 sur l’ensemble des liaisons membres, ce qui permet d’améliorer la configuration sans encombrement et en maintenant la redondance. Les rubriques ci-dessous présentent l’équilibrage de charge, la configuration de l’équilibrage de charge en fonction des adresses MAC et de la liaison LAG, ainsi que la compréhension de la cohérence grâce au hachage résilient.
Présentation de l’équilibrage de charge et de l’agrégation de liens Ethernet
Vous pouvez créer un LAG pour un groupe de ports Ethernet. Le trafic de pontage L2 est équilibré en charge sur les liaisons membres de ce groupe, ce qui rend la configuration attrayante pour les problèmes de congestion ainsi que pour la redondance. Chaque lot LAG contient jusqu’à 16 liaisons. La prise en charge de la plate-forme dépend de la version de Junos OS de votre installation.
Pour les bundles LAG, l’algorithme de hachage détermine la manière dont le trafic entrant dans un bundle LAG est placé sur les liens membres du bundle. L’algorithme de hachage tente de gérer la bande passante en équilibrant la charge de tout le trafic entrant sur les liens membres du bundle. Le mode de hachage de l’algorithme de hachage est défini sur L2 charge utile par défaut. Lorsque le mode de hachage est défini sur L2 utile load, l’algorithme de hachage utilise les champs de charge utile IPv4 et IPv6 pour le hachage. Vous pouvez également configurer la clé de hachage d’équilibrage de charge pour le trafic L2 afin d’utiliser les champs des en-têtes L3 et Couche 4 à l’aide de l’instruction payload . Notez toutefois que le comportement d’équilibrage de charge est spécifique à la plate-forme et basé sur des configurations de clés de hachage appropriées.
Pour plus d’informations, reportez-vous à la section Configuration de l’équilibrage de charge sur une liaison LAG. Dans un commutateur L2, une liaison est surexploitée et les autres sont sous-utilisées.
Configurer l’équilibrage de charge en fonction des adresses MAC
Le mécanisme de clé de hachage pour l’équilibrage de charge utilise les informations MAC L2 telles que l’adresse de la trame, l’adresse source et l’adresse de destination. Pour équilibrer la charge du trafic en fonction des informations MAC L2, incluez l’instruction multiservice ou [edit chassis fpc slot number pic PIC number hash-key] au niveau de la [edit forwarding-options hash-key] hiérarchie :
multiservice {
source-mac;
destination-mac;
payload {
ip {
layer3-only;
layer-3 (source-ip-only | destination-ip-only);
layer-4;
inner-vlan-id;
outer-vlan-id;
}
}
}
Utilisez l’explorateur de fonctionnalités pour confirmer la prise en charge de fonctionnalités spécifiques par la plate-forme et la version.
Consultez la section Comportement d’équilibrage de charge basé sur l’adresse MAC spécifique à la plate-forme pour obtenir des remarques relatives à votre plate-forme.
Pour inclure les informations MAC de l’adresse de destination dans la clé de hachage, incluez l’option destination-mac . Pour inclure les informations MAC de l’adresse source dans la clé de hachage, incluez l’option source-mac .
-
Tous les paquets ayant la même adresse source et la même adresse de destination seront envoyés via le même chemin.
-
Vous pouvez configurer l’équilibrage de charge par paquet afin d’optimiser les flux de trafic EVPN sur plusieurs chemins.
-
Les liaisons membres Ethernet agrégées utiliseront désormais l’adresse MAC physique comme adresse MAC source dans les paquets OAM 802.3ah.
Comportement d’équilibrage de charge basé sur l’adresse MAC spécifique à la plate-forme
| Plateforme |
Différence |
|---|---|
| ACX Series |
|
Voir aussi
Configurer l’équilibrage de charge sur une liaison LAG
Vous pouvez configurer la clé de hachage d’équilibrage de charge pour le trafic L2 afin d’utiliser les champs des en-têtes L3 et de couche 4 à l’intérieur de la charge utile de trame à des fins d’équilibrage de charge à l’aide de l’instruction payload . Vous pouvez configurer l’instruction pour qu’elle examine les champs d’en-tête de paquet de couche 3 et d’adresse IP source uniquement ou de destination uniquement . Vous pouvez également consulter les champs de couche 4 . Vous configurez cette instruction au niveau de la [edit forwarding-options hash-key family multiservice] hiérarchie.
Vous pouvez configurer des options de couche 3 ou 4, ou les deux. Les options IP source uniquement ou IP de destination uniquement s’excluent mutuellement. Cette layer-3-only instruction n’est pas disponible sur les routeurs MX Series.
Par défaut, l’implémentation Junos de la norme 802.3ad équilibre le trafic sur les liaisons membres au sein d’un bundle Ethernet agrégé en fonction des informations L3 transportées dans le paquet.
Pour plus d’informations sur la configuration LAG, reportez-vous à la bibliothèque d’interfaces réseau Junos OS pour les périphériques de routage.
Exemple:
Cet exemple configure la clé de hachage d’équilibrage de charge pour utiliser l’option d’adresse IP L3 source et les champs d’en-tête de couche 4. L’exemple inclut également les adresses MAC source et de destination pour l’équilibrage de charge sur une liaison LAG.
[edit]
forwarding-options {
hash-key {
family multiservice {
source-mac;
destination-mac;
payload {
ip {
layer-3 {
source-ip-only;
}
layer-4;
}
}
}
}
}
Toute modification de la configuration de la clé de hachage nécessite un redémarrage du FPC pour que les modifications soient prises en compte.
Exemple : Configuration de l’équilibrage de charge sur une liaison LAG
Cet exemple configure la clé de hachage d’équilibrage de charge pour utiliser l’option d’adresse IP de couche 3 source et les champs d’en-tête de couche 4, ainsi que les adresses MAC source et de destination pour l’équilibrage de charge sur une liaison LAG (Link Aggregation Group) :
[edit]
forwarding-options {
hash-key {
family multiservice {
source-mac;
destination-mac;
payload {
ip {
layer-3 {
source-ip-only;
}
layer-4;
}
}
}
}
}
Toute modification de la configuration de la clé de hachage nécessite un redémarrage du FPC pour que les modifications soient prises en compte.
Comprendre l’équilibrage de charge multicast sur des liaisons 10 Gigabit agrégées pour le trafic multicast routé sur les commutateurs EX8200
La technologie du streaming vidéo a été introduite en 1997. Par la suite, des protocoles multicast ont été mis au point pour réduire la réplication des données et les surcharges du réseau. Avec la multidiffusion, les serveurs peuvent envoyer un seul flux à un groupe de destinataires au lieu d’envoyer plusieurs flux unicast. La technologie de streaming vidéo était autrefois limitée à des présentations occasionnelles de l’entreprise. La multidiffusion renforce désormais la technologie, permettant à un flux constant de films, de données en temps réel, de clips d’actualités et de vidéos amateurs de circuler sans interruption vers les ordinateurs, les téléviseurs, les tablettes et les téléphones. Cependant, tous ces flux ont rapidement dépassé la capacité du matériel réseau et augmenté la demande en bande passante, ce qui a entraîné des interruptions et des saccades inacceptables dans la transmission.
Pour répondre à la demande croissante en bande passante, plusieurs liaisons ont été virtuellement agrégées afin de former des canaux de liaison point à point logiques plus importants pour le flux de données. Ces combinaisons de liaisons virtuelles sont appelées interfaces multicast, également appelées LAG.
L’équilibrage de charge multicast consiste à gérer les liaisons individuelles dans chaque LAG pour s’assurer que chaque liaison est utilisée efficacement. Les algorithmes de hachage évaluent en permanence le flux de données, en ajustant la distribution du flux sur les liens du LAG, afin qu’aucun lien ne soit sous-utilisé ou surutilisé. L’équilibrage de charge multicast est activé par défaut sur les commutateurs Ethernet EX8200 de Juniper Networks.
Cette rubrique comprend :
- Créer des LAG pour le multicast par incréments de 10 gigabits
- Quand dois-je utiliser l’équilibrage de charge multicast ?
- Comment fonctionne l’équilibrage de charge multicast ?
- Comment implémenter l’équilibrage de charge multicast sur un commutateur EX8200 ?
Créer des LAG pour le multicast par incréments de 10 gigabits
La taille maximale de la liaison sur un commutateur EX8200 est de 10 gigabits. Si vous avez besoin d’une liaison plus importante sur un commutateur EX8200, vous pouvez combiner jusqu’à douze liaisons 10 Gigabit. Dans l’exemple de topologie illustré à la Figure 1, quatre liaisons de 10 gigabits ont été agrégées pour former chacune des liaisons de 40 gigabits.
commutateurs EX8200
Quand dois-je utiliser l’équilibrage de charge multicast ?
Utilisez un LAG avec équilibrage de charge multicast lorsque vous avez besoin d’une liaison descendante supérieure à 10 gigabits. Ce besoin se pose fréquemment lorsque vous agissez en tant que fournisseur de services ou lorsque vous multidiffusez des vidéos à un large public.
Pour utiliser l’équilibrage de charge multicast, vous avez besoin des éléments suivants :
Commutateur EX8200 : les commutateurs autonomes prennent en charge l’équilibrage de charge multicast, ce qui n’est pas le cas de Virtual Chassis .
Une configuration multicast routée de couche 3 : pour plus d’informations sur la configuration de la multicast, reportez-vous au Guide de configuration des protocoles de routage Junos OS.
Liaisons 10 Gigabit agrégées dans un LAG : pour plus d’informations sur la configuration des LAG avec l’équilibrage de charge multicast , reportez-vous à la section Configuration de l’équilibrage de charge multicast pour une utilisation avec des liaisons Ethernet 10 Gigabit agrégées sur les commutateurs EX8200 (procédure CLI).
Comment fonctionne l’équilibrage de charge multicast ?
Lorsque le trafic peut utiliser plusieurs liens membres, le trafic faisant partie d’un même flux doit toujours se trouver sur le même lien.
L’équilibrage de charge multicast utilise l’un des sept algorithmes de hachage disponibles et une technique appelée « lecture aléatoire des files d’attente » (alternance entre deux files d’attente) pour distribuer et équilibrer les données, en dirigeant les flux sur tous les liens agrégés disponibles. Vous pouvez sélectionner l’un des sept algorithmes lorsque vous configurez l’équilibrage de charge multicast ou utiliser l’algorithme par défaut, crc-sgip, qui utilise un algorithme de contrôle de redondance cyclique (CRC) sur l’adresse IP de groupe des paquets multicast. Nous vous recommandons de commencer par la valeur crc-sgip par défaut et d’essayer d’autres options si cet algorithme ne répartit pas uniformément le trafic multicast routé de couche 3. Six de ces algorithmes sont basés sur la valeur hachée des adresses IP (IPv4 ou IPv6) et produiront le même résultat à chaque fois qu’elles seront utilisées. Seule l’option du mode équilibré produit des résultats qui varient en fonction de l’ordre dans lequel les flux sont ajoutés. Voir le tableau 1 pour plus d’informations.
| Algorithmes de hachage |
Fondé sur |
Utilisation optimale |
|---|---|---|
| CRC-SGIP |
Contrôle cyclique de la redondance de l’adresse IP source et de l’adresse IP de groupe des paquets multicast |
Par défaut : gestion haute performance du trafic IP sur un réseau Ethernet 10 Gigabit. Affectation prévisible au même lien à chaque fois. Ce mode est complexe mais donne un bon hachage distribué. |
| Le CRC-GIP |
Vérification cyclique de la redondance de l’adresse IP de groupe des paquets multicast |
Affectation prévisible au même lien à chaque fois. Essayez ce mode lorsque crc-sgip ne répartit pas uniformément le trafic multicast routé de couche 3 et que les adresses IP du groupe varient. |
| CRC-SIP |
Vérification cyclique de la redondance de l’adresse IP source des paquets multicast |
Affectation prévisible au même lien à chaque fois. Essayez ce mode lorsque crc-sgip ne répartit pas uniformément le trafic multicast routé de couche 3 et que les sources de flux varient. |
| simple-sgip |
Calcul XOR de l’adresse IP source et de l’adresse IP de groupe des paquets multicast |
Affectation prévisible au même lien à chaque fois. Il s’agit d’une méthode de hachage simple qui peut ne pas donner une distribution aussi uniforme que les rendements crc-sgip. Essayez ce mode lorsque crc-sgip ne répartit pas uniformément le trafic multicast routé de couche 3. |
| simple-gip |
Calcul XOR de l’adresse IP de groupe des paquets multicast |
Affectation prévisible au même lien à chaque fois. Il s’agit d’une méthode de hachage simple qui peut ne pas donner une distribution aussi égale que les rendements crc-gip. Essayez ceci lorsque crc-gip ne répartit pas uniformément le trafic multicast routé de couche 3 et que les adresses IP du groupe varient. |
| Simple-sip |
Calcul XOR de l’adresse IP source des paquets multicast |
Affectation prévisible au même lien à chaque fois. Il s’agit d’une méthode de hachage simple qui peut ne pas donner une distribution aussi uniforme que les rendements crc-sip. Essayez ce mode lorsque crc-sip ne répartit pas uniformément le trafic multicast routé de couche 3 et que les sources de flux varient. |
| équilibré |
Méthode de calcul Round-Robin utilisée pour identifier les liens multicast avec le moins de trafic |
Le meilleur équilibre est atteint, mais vous ne pouvez pas prédire quel lien sera utilisé de manière cohérente car cela dépend de l’ordre dans lequel les flux sont mis en ligne. À utiliser lorsqu’une affectation cohérente n’est pas nécessaire après chaque redémarrage. |
Comment implémenter l’équilibrage de charge multicast sur un commutateur EX8200 ?
Pour mettre en œuvre l’équilibrage de charge multicast avec un niveau de débit optimisé sur un commutateur EX8200, suivez les recommandations suivantes :
Prévoyez 25 % de bande passante inutilisée dans la liaison agrégée pour tenir compte des déséquilibres dynamiques dus aux modifications de liaison causées par le partage d’interfaces multicast.
Pour les liaisons en aval, utilisez des interfaces multicast de la même taille dans la mesure du possible. En outre, pour les liens agrégés en aval, le débit est optimisé lorsque les membres du lien agrégé appartiennent aux mêmes équipements.
Pour les liaisons agrégées en amont, utilisez une liaison de couche 3 dans la mesure du possible. En outre, pour les liens agrégés en amont, le débit est optimisé lorsque les membres du lien agrégé appartiennent à des équipements différents.
Voir aussi
Exemple : Configurer l’équilibrage de charge multicast pour une utilisation avec des interfaces Ethernet 10 Gigabit agrégées sur des commutateurs EX8200
Les commutateurs EX8200 prennent en charge l’équilibrage de charge multicast sur les LAG. L’équilibrage de charge multicast répartit uniformément le trafic multicast acheminé de couche 3 sur les LAG. Vous pouvez agréger jusqu’à douze liaisons Ethernet 10 Gigabit pour former une liaison virtuelle ou LAG 120 Gigabit. Le client MAC peut traiter ce lien virtuel comme s’il s’agissait d’un lien unique afin d’augmenter la bande passante, de fournir une dégradation progressive en cas de défaillance de lien et d’augmenter la disponibilité. Sur les commutateurs EX8200, l’équilibrage de charge multicast est activé par défaut. Toutefois, s’il est explicitement désactivé, vous pouvez le réactiver.
Une interface avec une adresse IP déjà configurée ne peut pas faire partie du LAG.
Seuls les commutateurs autonomes EX8200 avec des liaisons 10 Gigabit prennent en charge l’équilibrage de charge multicast. Virtual Chassis ne prend pas en charge l’équilibrage de charge multicast.
Cet exemple montre comment configurer un LAG et réactiver l’équilibrage de charge multicast :
Exigences
Cet exemple utilise les composants matériels et logiciels suivants :
Deux commutateurs EX8200, l’un utilisé comme commutateur d’accès et l’autre comme commutateur de distribution
Junos OS version 12.2 ou ultérieure pour les commutateurs EX Series
Avant de commencer :
Configurez quatre interfaces 10 Gigabit sur le commutateur de distribution EX8200 : xe-0/1/0, xe-1/1/0, xe-2/1/0 et xe-3/1/0. Reportez-vous à la section Configuration des interfaces Gigabit Ethernet (procédure CLI).
Vue d’ensemble et topologie
L’équilibrage de charge multicast utilise l’un des sept algorithmes de hachage pour équilibrer le trafic entre les liaisons 10 gigabits individuelles du LAG. Pour obtenir une description des algorithmes de hachage, consultez multicast-loadbalance. L’algorithme de hachage par défaut est crc-sgip. Vous pouvez tester les différents algorithmes de hachage jusqu’à ce que vous déterminiez celui qui équilibre le mieux votre trafic multicast routé L3.
Lorsqu’un lien supérieur à 10 gigabits est nécessaire sur un commutateur EX8200, vous pouvez combiner jusqu’à douze liens 10 gigabits pour créer plus de bande passante. Cet exemple utilise la fonctionnalité d’agrégation de liens pour combiner quatre liaisons 10 Gigabit en une liaison 40 Gigabit sur le commutateur de distribution. En outre, l’équilibrage de charge multicast permet d’assurer une distribution uniforme du trafic multicast routé de couche 3 sur la liaison 40 Gigabit. Dans l’exemple de topologie illustré à la Figure 2, un commutateur EX8200 de la couche de distribution est connecté à un commutateur EX8200 de la couche d’accès.
La vitesse de liaison est automatiquement déterminée en fonction de la taille du LAG configuré. Par exemple, si un LAG est composé de quatre liaisons de 10 gigabits, la vitesse de liaison est de 40 Gbit/s.
L’algorithme de hachage par défaut, crc-sgip, implique un contrôle de redondance cyclique (CRC) des adresses IP de la source et du groupe de paquets multicast.
de 10 gigabits
Vous allez configurer un LAG sur chaque commutateur et réactiver l’équilibrage de charge multicast. Lorsqu’il est réactivé, l’équilibrage de charge multicast prend automatiquement effet sur le LAG, et la vitesse est définie sur 10 Gbit/s pour chaque liaison dans le LAG. La vitesse de liaison pour le LAG 40 Gigabit est automatiquement réglée à 40 Gbit/s.
Configuration
Procédure
Configuration rapide de la CLI
set chassis aggregated-devices ethernet device-count 1 set interfaces ae0 aggregated-ether-options minimum-links 1 set interfaces xe-0/1/0 ether-options 802.3ad ae0 set interfaces xe-1/1/0 ether-options 802.3ad ae0 set interfaces xe-2/1/0 ether-options 802.3ad ae0 set interfaces xe-3/1/0 ether-options 802.3ad ae0 set chassis multicast-loadbalance hash-mode crc-gip
Procédure étape par étape
Pour configurer un LAG et réactiver l’équilibrage de charge multicast :
Spécifiez le nombre d’interfaces Ethernet agrégées (aex) à créer :
[edit chassis] user@switch#
set aggregated-devices ethernet device-count 1Spécifiez le nombre minimum de liens pour l’aex, c’est-à-dire le LAG, à étiqueter
up:Par défaut, un seul lien doit être activé pour que le LAG soit étiqueté
up.[edit interfaces] user@switch#
set ae0 aggregated-ether-options minimum-links 1Spécifiez les quatre membres à inclure dans le GAL :
[edit interfaces] user@switch#
set xe-0/1/0 ether-options 802.3ad ae0user@switch#set xe-1/1/0 ether-options 802.3ad ae0user@switch#set xe-2/1/0 ether-options 802.3ad ae0user@switch#set xe-3/1/0 ether-options 802.3ad ae0Réactiver l’équilibrage de charge multicast :
[edit chassis] user@switch# set multicast-loadbalanceVous n’avez pas besoin de définir la vitesse de liaison comme vous le faites pour les LAG qui n’utilisent pas l’équilibrage de charge multicast. La vitesse de liaison est automatiquement réglée à 40 Gbit/s sur un LAG de 40 gigabits.
Vous pouvez éventuellement modifier la valeur de l’option
hash-modedans l’instruction multicast-loadbalance pour essayer différents algorithmes jusqu’à ce que vous trouviez celui qui distribue le mieux votre trafic multicast routé L3.Si vous modifiez l’algorithme de hachage lorsque l’équilibrage de charge multicast est désactivé, le nouvel algorithme prend effet une fois que vous avez réactivé l’équilibrage de charge multicast.
Résultats
Vérifiez les résultats de la configuration :
user@switch> show configuration
chassis
aggregated-devices {
ethernet {
device-count 1;
}
}
multicast-loadbalance {
hash-mode crc-gip;
}
interfaces
xe-0/1/0 {
ether-options {
802.3ad ae0;
}
}
xe-1/1/0 {
ether-options {
802.3ad ae0;
}
}
xe-2/1/0 {
ether-options {
802.3ad ae0;
}
}
xe-3/1/0 {
ether-options {
802.3ad ae0;
}
}
ae0 {
aggregated-ether-options {
minimum-links 1;
}
}
}
Vérification
Pour vérifier que la configuration fonctionne correctement, effectuez les opérations suivantes :
Vérification de l’état d’une interface LAG
But
Vérifiez qu’un LAG (ae0) a été créé sur le commutateur.
Action
Vérifiez que le LAG ae0 a été créé :
user@switch> show interfaces ae0 terse
Interface Admin Link Proto Local Remote ae0 up up ae0.0 up up inet 10.10.10.2/24
Signification
Le nom d’interface aex indique un LAG. A pour agrégé et E pour Ethernet. Ce numéro différencie les différents LAG.
Vérification de l’équilibrage de charge multicast
But
Vérifiez que la charge du trafic est équilibrée de manière égale entre les chemins.
Action
Vérifiez l’équilibrage de charge sur les quatre interfaces :
user@switch> monitor interface traffic
Bytes=b, Clear=c, Delta=d, Packets=p, Quit=q or ESC, Rate=r, Up=^U, Down=^D ibmoem02-re1 Seconds: 3 Time: 16:06:14 Interface Link Input packets (pps) Output packets (pps) xe-0/1/0 Up 2058834 (10) 7345862 (19) xe-1/1/0 Up 2509289 (9) 6740592 (21) xe-2/1/0 Up 8625688 (90) 10558315 (20) xe-3/1/0 Up 2374154 (23) 71494375 (9)
Signification
Les interfaces doivent acheminer à peu près le même volume de trafic.
Tableau de l’historique des modifications
La prise en charge des fonctionnalités est déterminée par la plateforme et la version que vous utilisez. Utilisez l’explorateur de fonctionnalités pour déterminer si une fonctionnalité est prise en charge sur votre plateforme.
payload .