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SMET との協力した支援による複製

 

これまでにないマルチキャスト

この’ガイドで前述したさまざまな機能を簡単に見直して、この章のコンテキストを AR + smet 提供してみてください。

  • 最適化されていないマルチキャスト:これは、マルチキャストトラフィックがどこにでもあふれ、コア内のすべての Pe にアクセスする、最も簡単なケースです。

  • 支援のある複製:これは、リーフデバイスからレプリケーターデバイスに複製の負荷が転送される場合に当てはなりません。この場合も、トラフィックがすべてのアクセスインターフェイスにあふれ、コア内のすべての EVPN PEs に殺到しています。リーフからレプリケーターに転送されるのは複製の負荷だけですが、レプリケーターはすべての PEs にトラフィックをフラッディングします。

  • IGMP スヌーピングと選択的 (SMET) 転送:この場合、VLAN 上で IGMP スヌーピングを有効にしますが、そのグループのリスナーの関心があるアクセスインターフェイスでのみ、どのトラフィックを転送するかを指定します。また、トラフィックはコアにある EVPN PEs にのみ転送されます (タイプ-6 でシグナル化が発生) – 。このスキームでは、evpn core への複製の負荷は、選択された転送によって大幅に減少します。ただし、リーフには存在しています。

AR + SMET

複数のリーフデバイスと大量のマルチキャストトラフィックを持つデータセンターファブリックでは、IGMP スヌーピング、選択的 (SMET) 転送、および AR の機能を組み合わせることで、コアアクセス帯域幅を節約し、リーフデバイスからレプリケーションの負荷を転送することも効果的です。つまり、ファブリック内で AR/IGMP スヌーピングの両方の機能を構成して、両方のメリットを最大限に活用することをお勧めします。これは一般に AR + SMET と呼ばれています。

このスキームでは、リーフ、LS、および BL デバイスで AR および IGMP スヌーピングの両方が有効になります。リーフデバイスと BL デバイスには AR リーフの役割が割り当てられ、LS-1 デバイスは AR-Replicator の役割で構成されます。

コアへの最適な転送をサポートするために、AR-レプリケーターは EVPN で有効になります。そのため、これらのデバイスの発信と処理には EVPN NLRI ルートがあります。

AR+SMET Roles and Configuration

このスキームのリーフデバイスと BL 端末は、以下のように構成されています。

  • アクセスインターフェイスでの IGMP スヌーピング: トラフィックは、グループのリスナーの関心があるアクセスインターフェイスでのみ転送されます。(IGMP レポート)

  • 選択的 (SMET) 転送: トラフィックは、タイプが6および PIM デバイスに対して、グループのリスナーの関心を示す EVPN Pe にのみ転送されます。

  • AR リーフロール: AR リーフの役割に基づいたリーフは、複製物のみにトラフィックを送信します。AR リーフは、LEAFs で構成されています。

このスキームの LS デバイスは、以下のように構成されています。

  • EVPN シリーズ: 前の章では、リーンスパインデバイスがアンダーレイに参加していました。Assisted Replicationの章では、リーンスパインデバイスは evpn に参加し、タイプ 3 AR および IR Nlri ルートを送信し、プロバイダトンネルを構築します。この場合も、EVPN ファミリーが有効になっている必要があります。さらに、IGMP スヌーピングでは、LEAFs から受信したタイプ6のルートを処理して、次ホップ (オイル) を構築します。これには、関心のあるリスナーのみが含まれています。

  • AR-Replicator: リーフデバイスから AR-R への負荷の転送に役立てることができます。LS デバイスで Replicator 構成が有効になっています。

  • 選択的 (SMET) 転送: レプリケーターデバイスは、リスナーの目的を表現した EVPN PEs だけにトラフィックを転送します。これを実現するには、Vlan で IGMP スヌーピングを構成します。

  • 拡張 AR モード: AR デバイスは、受信パケットの発信元 IP アドレスを保持できない場合、トラフィックの発生源となる PE のマルチホームピアにパケットが送信されないようにする必要があります。Assisted Replicationの章では、マルチホーム環境でのレプリケーションを支援するセクションを参照してください。

これは SMET にも合致しています。たとえば、AR + SMET がある場合、リーフデバイスはパケットをマルチホームピアに転送し、AR-R はトラフィックを発信した PE のマルチホームピアへの転送をスキップする必要があります。さらに、s は転送を満たしているため、グループのリスナーに関心がある場合にのみ、リーフはマルチホームにトラフィックを送信する必要があります。

機能の構成をまとめています。

  • BL と葉のデバイス: IGMP スヌーピング + AR リーフの役割

  • LS デバイス: IGMP スヌーピングと AR Replicator の役割

AR + SMET 手順

Listener Figure 1がリーフ4の背後にある場合、および G1 の場合は、リーフ-5 を検討します。リーフ-4 とリーフ-5 は、グループ G1 でタイプ6のルートを送信します。このタイプ-6 は、すべての EVPN PEs によって受信されます。リーフおよび AR レプリケーターのビルドでは、このグループの転送状態を、関連する LEAFs シリーズとともに石油でも満たしています。

Figure 1: Ar + smet
Ar + smet

全体的な目標は、リーフからのトラフィックをリーフ-4 とリーフ-5 にのみ転送することです。また、目的は、リーフ-1 では、1つのトラフィックのコピーのみを AR-R1 に、AR-R1 をリーフ-4 およびリーフに複製するということです。

「リーフ-1」は、転送原則に基づいています。グループ G1 に対するリモートリスナーの関心があるため、group G の石油を追加します。リーフ-1 は AR リーフなので、その石油には AR-R1 のみが追加されます。S をベースとした AR – R1 は転送原理を満たしています。リーフ4およびリーフ5のグループ G の石油を追加します。

リーフ-1 は1つのコピーを AR-1 に送信し、これは AR-1 からリーフ4およびリーフ5のみで複製されます。リーフデバイスにトラフィックが送信されない (リーフ-2、リーフ-4、リーフ-6、リーフ-200) ため、コア帯域幅、レプリケーション、処理負荷が軽減されます。

AR Plus SMET Enhanced Mode Procedures

拡張モードでの AR plus の手順は、この章で前に説明したものと同様です。 AR は、リーフ-1 から着信パケットの Src IP を保持できないため、すべてのリーフに対して、葉-1 への複製をスキップします。ローカルバイアス動作をそのまま維持するには、リーフ-1 受信でパケットをリーフに複製します。 2.

Figure 2: 拡張モードでの AR + SMET
拡張モードでの AR + SMET

ホスト-3、Host-4、Host-6、および Host-7 によるリスナーの関心があります。ホスト3とホスト4はリーフ-2 の背後にあり、リーフ-1 にマルチホーム化されていることがわかります。さらに、ホスト3からのレポートは、マルチEVPN Intra-Multicast Optimization with Multihomingで説明されているタイプ-7/8 の原則を使用して同期します。

リーフ-1 はリーフ-2、リーフ-4、およびリーフ-5 からタイプ-6 を受信しました。リーフ-1 は AR リーフとして設定されており、さらにリーフに対してマルチホーム化されていることも推定しているため、1つのコピーを ar-a over トンネルに、1つのコピーを2個の IR トンネルに送信します。また、トラフィックはアクセスインターフェイスから来ているため、リーフ-1 は、 (SRC ローカルバイアス)によってトラフィックを Host 3 に転送します。

リーフからパケットを受信したときに、リーフ-2 は、パケットがマルチホーム (S VTEP IP) から到着してから、DF (夏時間)になっているにもかかわらず Host-3 に転送されません。しかし、リーフがホスト4へのトラフィックを転送するのは、1つのシングルホームインターフェイス(SH)であるためです。

AR + SMET した特典の図

DC’ファブリックに 200 leafs がある場合は、s と考えてみてください。20グループのマルチキャストトラフィックは G1 であり、各グループは 1 Mbps のトラフィックレートを持っています。各グループには、ファブリック内に10人の LEAFs があることが求められています。各’メカニズムで動作を特徴付けることができます。

ファブリック内の LEAFs の数: N = 200

グループ数: G = 20

トラフィックレート: R = 1 Mbps

トラフィックに関心のある LEAFs の数: T = 10

Non-optimized Multicast

コア帯域幅の消費:

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

ソースをホストするリーフでの複製の負荷:

(N * G) = 200 * 20 = 4000 倍

リーフとリーンスパイン間のリンク帯域幅の消費量:

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

Assisted Replication (AR):

コア帯域幅の消費:

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

ソースをホストするリーフでの複製の負荷:

(1 * G) = 1 * 20 = 20 回

リーフとリーンスパイン間のリンク帯域幅の消費量:

(1 * G * R) = (1 * 21 * 1) = 20 Mbps

Optimized Multicast (SMET Forwarding) without AR

コア帯域幅の消費:

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

ソースをホストするリーフでの複製の負荷:

(T * G) = 10 * 20 = 200 倍

リーフとリーンスパイン間のリンク帯域幅の消費量:

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

AR + SMET

コア帯域幅の消費:

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

アクセス時に受信した各パケットに対するリーフの複製負荷:

(1 * G) = 1 * 20 = 20 回

リーフとリーンスパイン間のリンク帯域幅の消費量:

(1 * G * R) = (1 * 21 * 1) = 20 Mbps

AR + SMET を満たすことで、コア帯域幅全体の消費量が大幅に減少していることがわかります。また、リーフとリーンスパインデバイス間のリンク使用率が大幅に低下し、リーフへの複製負荷が軽減されます。

ファブリック内の数: N = 200

グループ数: G = 20

ファブリック内の目的の数: T = 10

トラフィックレート: R = 1 Mbps

VLAN 内マルチキャスト

最適化されていないマルチキャスト

AR

SMET

AR + SMET

利益率: AR + SMET a-vis は最適化されていない

コア帯域幅消費 (Mbps)

4000

4000

200

200

20

ソースをホストする TOR の複製負荷

4000

20

200

20

200

TOR とリーンスパイン間のリンク帯域消費 (Mbps)

4000

20

200

20

200

このシナリオには、リーフから AR への最適化されたマルチキャストとレプリケーション負荷の転送の目標を達成しました。Figure 3

Figure 3: VLAN 内マルチキャストのメリットの図
VLAN 内マルチキャストのメリットの図

これまでに説明した最適化は、単一の VLAN に適用できます。VLAN 間のルーティング/転送を開始すると、これらのすべての最適化は、トラフィック全体を大幅に削減するうえで重要な役割を果たします。

章のまとめ

この章では、これまでに紹介した AR + SMET という手順を満たしています。AR with SMET と IGMP スヌーピングの連携によって、コア帯域幅の使用率、リーフとリーンスパイン間のリンク帯域幅、リーフの複製負荷、不要なトラフィックからの処理負荷が大幅に削減されます。私たちは典型的なユースケースを考え、さまざまなデバイスにおけるトラフィックの利用状況とレプリケーション負荷を計算して、これらの最適化手法のメリットを連携しながら導入しました。

構成

Figure 4は、リファレンストポロジを示しています。

Figure 4: リファレンストポロジ
リファレンストポロジ

ここで’は、AR を使用して IGMP スヌーピング対応ネットワークをさらに最適化する方法について説明します。

構成の詳細

EVPN PEs で AR on をオンにしてみましょう’。

既存のすべての IGMP スヌーピング対応の EVPN PEs (リーフ-1 ~ リーフ-4、BL-2) を、AR リーフ (AR リーフ) デバイスとして設定し、リーンスパインとしては“、”薄くているのは evpn pes として、ネットワークの ar Replicator (ar-replicator) デバイスとして使用します。

Configuring the EVPN overlay on SPINE-1

この構成をスパ1にコピー & ペーストします。

オーバーレイでのルーティングのための I BGP の構成:

お客様の Vlan を構成します。

お客様の Vlan を拡張するために EVPN を設定します。

お客様の Vlan で IGMP スヌーピングを構成します。

Configuring the EVPN Overlay on SPINE-2

下の構成をスパイン (2) にコピーして貼り付けます。

オーバーレイでのルーティングのための I BGP の構成:

お客様の Vlan を構成します。

お客様の Vlan を拡張するために EVPN を設定します。

お客様の Vlan で IGMP スヌーピングを構成します。

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

以下の構成をコピーして、次のデバイスに貼り付けます。

リーフ-1、リーフ-2、リーフ-3、リーフ-4、BL-1、BL-2

Configuring LEAF and Border-LEAFPEs as AR-LEAF

以下の構成をコピーして、次のデバイスに貼り付けます。

リーフ-1、リーフ-2、リーフ-3、リーフ-4、BL-1、BL-2

Configuring SPINE-1 as AR-Replicator

以下の構成をスパイン1にコピーして貼り付けます。

スパイン1でセカンダリループバックアドレスを設定します。

AR-Replicator IP としてのセカンダリループバック IP を使用して AR-Replicator を構成します。

Configuring SPINE-2 as AR-Replicator

下の構成をスパイン (2) にコピーして貼り付けます。

スパイン2でセカンダリループバックアドレスを設定します。

AR-Replicator IP としてのセカンダリループバック IP を使用して AR-Replicator を構成します。

トラフィックの検証

EVPN Intra-Multicast Optimization with Multihomingでは、host 1 からのトラフィックを開始し、ホスト6とホスト-3 で開始しました。ここで AR を有効にする’には、ネットワーク内のトラフィック転送がどのように変化しているかを確認してみましょう。

Figure 5RT 統計情報から見ると、10 Pps のホスト-1 から送信されたトラフィックは、対象となるシングルホームレシーバー、host-6、関連するマルチホームホスト-3、レガシーデバイス、VLAN-101 でのホスト-7 によって継続的に受信されることがわかります。

Figure 5: RT 統計
RT 統計

それでは、どのような変化があるのでしょうか。リーフ’-1 をもう一度見てみましょう。

Multicast Traffic Outputs - LEAF-1

これまでと同様に、負荷分散されたマルチキャストトラフィックがアクセスインターフェイスに到着し、ae0 には存在しません。また、IGMP レポートを学習したアクセスインターフェイス ae 1.0 に転送します。

しかし、コアでは何か変化がありました。前とは異なり、リーフ-1 はパケットの2つのコピーのみをコアに送信するため、リーフ-1 での複製負荷が軽減され、リーフ-1 とスパインの間の物理リンク帯域幅も節約されます。

このマルチキャストトラフィックは、AR-Replicator Spines の1つの方向に送信されます (例: スパイン-2)。このトラフィックはスパイン-2 (104.104.104.114) の AR IP に送信されることに注意してください。

さらに、トラフィックは、マルチホーミングピア PE (106.106.106.106) に向けても VTEP に送信されます。

Multicast Traffic Outputs - SPINE-2

Ar-a によって32782によってマルチキャストトラフィックの負荷が分散され、vtep という AR によって、スパイントンネルに2個の着信があります。

スパイン2は、目的の AR リーフ Pe のみにこのトラフィックを選択して複製します。このトラフィックは、VTEPs 上で、リーフ-5 (101.101.101.101 および 102.102.102.102) に向かって転送されます。さらに、VTEP 上では末端 (109.109.109.109) に向かいます。

また、トラフィックは、108.108.108.108 (リーフ) に向かっていて、目的の受信者が存在し、それがソース PE のマルチホームでない場合 VTEP にも送信されます。

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

これらのデバイスでは、トラフィック転送動作が変化することはありませんが、リーフ-1 から VTEP でトラフィックを継続して受信する2つ目以外のすべてのデバイスは、スパイン 2 (104.104.104.104) から VTEP でトラフィックを受信しています。

そのため、出力は簡潔にするために省略されています。

詳細な制御プレーンの検証

簡潔にするために、ここでは、AR リーフの検証のためのリーフ-2 を取り上げ、以下の AR Replicator の検証について説明します。その他の AR および AR の各 Pe の状態は類似しています。

Verification of base EVPN Assisted-Replication State

AR-R スパインによって各リモート PE に対応する AR トンネルが設定されていることを確認し、その IP アドレスを使用して送信したトラフィックを受信します。

各 AR トンネルでは、ソース-PE がマルチホームであり、ソースに対応する通常のリモート VTEP に対応する通常のリモート VTEPs を出力 (ローカル・バイアス論理インタフェース…) に表示することもできます。この情報は、このソース PE からソース PE のマルチホームピアまたはソース pe 自体に着信するトラフィックを複製することを避けるために、AR によって使用されます。

AR-R EVPN x (スパイン-1 およびスパイン) が、発信元ルーター’の IP アドレスがそれぞれの AR に設定されたレプリケーター-1R タイプ3のルートをアドバタイズしていることを確認します。

このルートにある PMSI トンネル属性 (PMSI) では、トンネルタイプを AR レプリケーションとして設定し、PMSI セットの flags フィールドで2ビットタイプフィールドを指定して、ar to Replicator (01) として固有のロールを指定する必要があります。

このルートには、拡張コミュニティーも搭載されています。“IGMP プロキシのサポート”ビットに加えて、このルートには拡張-MH-AR ビットも設定されています。

すべての EVPN PEs で同様の出力を見ることができます。

AR リーフ EVPN PEs (リーフ-1、リーフ-2、リーフ-3、リーフ-4、リーフ-5、ボーダー-1、境界線 2) が通常のタイプ3ルートをアドバタイズしていることを確認します。ただし、このルートにある PMSI トンネル属性 (PMSI) の flags フィールドにある2ビットタイプのフィールドは、AR ロールを AR リーフ (01) として表すように設定する必要があります。

すべての AR リーフ EVPN PEs で同様の出力を見ることができます。

AR リーフのリーフ-1 が、アドバタイズされた AR IP を使用して、AR-R PEs にトラフィックを送信するように VTEPs を設定していることを確認します。

Verification of EVPN Assisted-Replication State with Snooping

リーフ-1 (AR-IP 103.103.103.113) とスパイン (AR-IP 104.104.104.114) が AR-レプリケーターとして学習されたことを確認します。

葉-1 がリーフ-2 (106.106.106.106) をそのリストに追加していることを確認します。これは、リーフから複製されたトラフィックを受信し続けることを指定します。

Verification of Multicast Forwarding State

リーフ-1 で EVPN core next ホップが225.1.1.1 に含まれていることを確認します。ここで、AR-R PEs への次のホップ VTEP と、マルチホームピア PE、リーフ-2 (vtep. 32769) までのロードバランシングを実行します。

Group 225.1.1.1 に対して作成されたマルチキャスト転送状態が更新され、上記の新しい EVPN core/next ホップが含まれていることを確認します。