最適化を使用した EVPN インター VLAN マルチキャストルーティング

選択的 (SMET) 転送による VLAN 間マルチキャスト

でFigure 1は、リーフ-2 のタイプ-6 (v-red) とリーフ-3 のタイプ-6 が、受信した IGMP レポートをベースにした v-ブルーで発生しています。BL-2 (v-table 用 PIM-DR) は、v-red から v-blue へのトラフィックをルーティングします。Post ルーティング、BL-2 L2---blue 上のトラフィックをリーフ-3 と BL-1 のみに転送します。この章では、 EVPN Intra-VLAN Multicast with Optimizationで説明されている、サブネット内の最適化手順に従ってください。V-blue、リーフ-2、およびリーフ-5 のリスナーを持たない LEAFs は、v-ブルー用にルーティングされたマルチキャストトラフィックを受信しません。

Figure 1: IRB では、サブネット間のマルチキャストを、SMET と一致するピンを実行しています。

複数のリスナー Vlan を使用した VLAN 間マルチキャスト

EVPN ファブリックでは、複数のレシーバー Vlan が存在するため、トラフィックをルーティングする必要があります。マルチ VLAN マルチキャスト転送機能を備えた Vlan がいくつかある状況では、選択して (SMET) 選択的に評価することができます。2 Figure 2つのレシーバー vlan (v ~ blue と、v-緑色) がある場合を考えてみましょう。Vlan 数は数百の順序で表示されます。’「Bl-1」と言うと、青色の場合は PIM-dr、緑の場合は pim-2 になります。

Figure 2: 複数の Vlan を使用したサブネット間のマルチキャスト (SMET の転送を満たしている)

最適化されたマルチキャストが有効になっている場合、リーフ-2 はタイプ-6 (v-blue) で、リーフ-4 はタイプ-6 (v-緑) になります。また、リーフ-3 はタイプ-6 (v-赤) を生成します。ソースが v-red 上でトラフィックの送信を開始すると、リーフ-1 は、トラフィックを2つの BLs に L2 フォワードし、v-red でリーフ3に転送します。リーフ-3 は、アクセスホスト Rcv-1 に転送されます。

BL-1 が v-red 上でトラフィックを受信した場合、そのトラフィックは v-ブルーに PIM DR であるため、v-table にルーティングされます。ルーティング後 v-blue は、サブネット間で選択的なマルチキャストプロシージャを選択して、トラフィックを別の BL と2つの末端に転送します。リーフ-2 は、v. v-blue 上のトラフィックをアクセスインターフェースに転送して、Rcv-1 にします。

同様に、BL-2 でのトラフィックの受信時には、そのトラフィックは v-緑色で PIM DR であるため、v-緑色にルーティングされます。ルーティング後、v-green は、トラフィックを別の BL に L2 フォワードし、選択したマルチキャストプロシージャごとに4つのリーフにします。リーフ-4 は、アクセスインターフェイス上のトラフィックを Rcv-1 に転送します。

BL-1 は、irb 上の BL-2 と同じトラフィックを受信します。このトラフィックは、BL-1’の RPF to source が irb を超えるため、IIF に不一致が生じたため、切断されます。

したがって、トラフィックは、受信側 Vlan 上のアクセスインターフェイスだけに送信されるだけで、帯域幅とリソースを各受信者 VLAN に節約できます。

AR と SMET VLAN マルチキャスト

’ここでは、標準的な evpn データセンターファブリックを使用Figure 3しています。ここでは、BL デバイスが、irbs の PIM で有効になっています。BL L3-PIM デバイスは、複数の Vlan と複数の受信レプリケーションを実行する必要がある場合、ファブリック内の複数のリーフに送信するために、BLs が大きな圧倒を受けている可能性があります。BL デバイスがうまく機能していても、複製の面では、BLs とリーンスパイン間のリンクによって複数の複製コピーを送信できないことがあります。

SMET れていますが、ファブリックで AR を使用することにより、BL デバイスから AR Replicator へのレプリケーションの負荷がさらに向上し、また、BL と AR-R の間のリンクの帯域幅も減少します。

でFigure 3は、リーフ-2 およびリーフは、v-blue でのリスナーの関心を持ち、リーフ-2 およびリーフは v-緑でリスナーを処理しています。「BL-1」と言うと、v-blue と BL-2 の PIM DR は、v が緑の PIM DR であり、データセンターファブリックでは最適化が有効になっています。

送信元がトラフィックを v-red に送信する場合、リーフ-1 は AR リーフとして、パケットのコピーのみを ar-Replicator に送信します (例: AR-1)。BLs が PIM を実行しているため、このパケットを BLs に複製し、マルチキャスト・フラグ・コミュニティー (MF) のビットをリセットします。最適化については、 EVPN Intra-VLAN Multicast with Optimization参照してください。

Figure 3: AR + との間の VLAN マルチキャスト

BL-1 では、PIM 対応デバイスを使用し、PIM DR では、v-red から v-blue へのトラフィックをルーティングしています。通常、AR を使用しない場合、BL には2つのコピーが複製されています。また、BL-1 と AR の間のリンクは、同じパケットの2つのコピーを伝送することになります。Ar, BL-1 は、ar リーフとして、AR 社の1台に1つのパケットのみを送信します。 AR-2 としています。この時点で、AR-blue のパケットをリーフ-2 およびリーフ-4 に複製しています。

同様に、BL-2、PIM DR は v-緑で、パケットを v から v へルーティングします。BL-2 は AR リーフであるため、複数のコピーを作成するのではなく、1つのコピーを replicator AR に送信します。AR-R2 高くは、パケットを複製して、v-グリーンからリーフ2およびリーフ-5 へと送信します。

リーフ-3 と残りの LEAFs (リーフ-6 ~ リーフ-200) は、トラフィックの受信を受けられません。もちろん、リスナーを持たない LEAFs’のアクセスインターフェースもトラフィックの代わりとなります。

そのため、VLAN と SMET が一致するということは、各リスナー vlanに以下のメリットをもたらします。

• コア帯域幅の節約

• リーフと BLs におけるレプリケーション負荷の軽減

• LEAFs、BLs、および AR レプリケーターによる選択的転送

• リーフ/BL とリーン Spines の間のリンク使用率の削減

• アクセス側の帯域幅の節約

• コアから受信した不要なマルチキャストトラフィックの処理負荷を軽減します。

スケール設定では、このような最適化のスキームによって、パケット複製、処理、さらにはコア帯域幅の使用率の負荷を軽減することができます。そのため、AR plus は、従来の選択的 P2MP マルチキャストと同等の EVPN データセンターファブリックになります。

’また、さまざまなレベルで負荷を分散しています。

• リーフレイヤー: リーフデバイスは、複製するためにレプリケーターのいずれかを選択して、さまざまなフローを処理します。このことにより、リーフとレプリケーター間の複数のアンダーレイリンクが共有 equitably になります。

• BL レイヤー: 異なる BL デバイスは、さまざまな Vlan 用の PIM DRs です。したがって、さまざまな Vlan に対するルーティングの負荷は、BL デバイス間で共有されます。

リーフデバイスのみがマルチホーム化されている場合は、DF が転送するため、アクセス帯域幅は節約できます。そのため、DF 選挙が実行されるため、マルチホームセット内のさまざまなリーフデバイスが異なる Vlan の DFs になります。

最適化されàた vis--vis が最適化されていない VLAN 間

ここでは、「 Assisted Replication with SMETでの計算と同様の比較を行います。’データセンターのファブリックに 200 LEAFs が存在するケースを考えてみましょう。20のグループに対して大量のマルチキャストトラフィックが発生した場合、各グループは 1 Mbps のトラフィックレートを持ち、各 VLAN の各グループにはファブリックに10個の LEAFs があることが伝えられます。さらに、データセンターファブリックに 500 Vlan があると仮定しています。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

• グループ当たりの VLAN 当たりのトラフィックに関心のある LEAFs の数: T = 10

• ファブリック内の Vlan 数 M = 500

Non-optimized Multicast

コア帯域幅の消費:

(N * G * R * M) = (200 * 20 * 1 * 500) = 2000 Gbps

BL での複製負荷:

(N * G * M) = 200 * 20 * 500 = = 2M 倍

BL とリーンスパイン間のリンク帯域幅の消費量:

(N * G * R * M) = (200 * 20 * 1 * 500) = 2000 Gbps

Assisted Replication

コア帯域幅の消費:

(N * G * R * M) = (200 * 20 * 1 * 500) = 2000 Gbps

BL での複製負荷:

(1 * G * M) = 1 * 20 * 500 = 10K 倍

BL とリーンスパイン間のリンク帯域幅の消費量:

(1 * G * R * M) = (1 * 20 * 1 * 500) = 10 Gbps

Optimized Multicast (SMET Forwarding) without AR

コア帯域幅の消費:

(T * G * R * M) = (10 * 20 * 1 * 500) = 100 Gbps

コアから受信した各パケットのレプリケーション負荷 (BL):

(T * G * M) = (10 * 20 * 500) = 10万倍

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 * M) = (10 * 20 * 1 * 500) = 10万 = 100 Gbps

AR + SMET

コア帯域幅の消費:

(T * G * R * M) = (10 * 20 * 1 * 500) = 100 Gbps

コアから受信した各パケットのレプリケーション負荷 (BL):

(1 * G * M) = (1 * 20 * 500) = 10K 倍

BL とリーンスパイン間のリンク帯域幅の消費量:

(1 * G * R * M) = (1 * 20 * 1 * 500) = 10 Gbps

AR と SMET を使用すれば、コア帯域幅全体の消費が大幅に減少していることがわかります。また、BL とリーンスパインデバイスの使用率が大幅に低下します。And Table 1Figure 4をFigure 5参照してください。また、BLs のレプリケーションの負荷も軽減されます。

Figure 4: VLAN 間マルチキャスト

Figure 5: 最適化されたマルチキャストメリット

章のまとめ

この章では、最適化によって導入された VLAN 間マルチキャストの動作について説明しました。Se ごとの VLAN マルチキャストでは、手順が変更されていません。ただし、最適化スキームでは、トラフィックがルーティングされる各リスナー Vlan に適用できるため、メリットがあります。また、一般的なユースケースで quantitatively のさまざまなメリットについて説明し、VLAN 間マルチキャストで重要な役割を果たすための、このガイドのパート I の最適化手法のすべてについて説明しました。

そのため、データセンターファブリック内で VLAN と VLAN 間のマルチキャストの両方をカバー’することで、このファブリックを外部の世界に接続し、マルチキャストトラフィックをファブリックから送受信できるさまざまな方法をご紹介しましょう。

構成と検証

これまでのところ、ソースとレシーバーはすべて同じ VLAN、VLAN-101 に搭載されていました。VLAN マルチキャストについて説明したところ、DC 内にソースと受信者がありながら別の Vlan にあるマルチキャスト動作を確認できるようになりました。

開始する前に’、以前は開始していたすべてのソースと受信者を停止してみましょう。

Configuration

ここまでは、VLAN-101 のみに焦点を当てていますが、基本構成には常に VLAN-102 が含まれていました。そのため、このセクションでは、 EVPN Inter-VLAN Multicast Routing without Optimization」の設定を最適化する章で十分なので、トラフィックの検証に直接進むことができます。また、当社の設定にはすでに SMET と AR の最適化が含まれていることも覚えておいてください

Traffic Verification

前述のように、VLAN-101 の group 225.1.1.1 で、10 pps (パケット当たり1秒) でホスト-1 からマルチキャストトラフィックを送信して開始します。

Host 6 と Host 3 では、マルチキャストグループのレシーバーを開始します。しかし、この時間は VLAN-101 と VLAN-102 の両方において225.1.1.1 です。

RT 統計からは、10 pps のホスト-1 から送信されたトラフィックが、VLAN-101 と VLAN-102 の両方で関心のある受信者、host-6、host-3、レガシーデバイス、Host-7 によって受信されるようになったことを確認できます。その結果、それぞれの受信トラフィックが 20 pps になります。

Figure 6: RT 統計

Multicast Traffic Outputs - LEAF-1, LEAF-2, LEAF-4, LEAF-5, SPINE-2 (VLAN-101)

VLAN-101 に到着したマルチキャストトラフィックに対するトラフィック転送動作は、これらのデバイスの前と同じです。したがって、このフローは、Host 2、Host-6、および Host-8 で見られるトラフィックの 10 pps に影響を出ています。

また、トラフィックはスパイン2から BL-1、BL-2 にも複製されることに注意してください。このようなデバイスのトラフィック転送動作を確認することはできません。ここでは、VLAN 間の手順を’理解しているので、これらのデバイスのトラフィックに何が発生するかを見てみましょう。

BL-1, BL-2

VLAN-101 は、境界リーフデバイスにアクセスインターフェイスを持っていません。そのため、一方のマルチキャストトラフィックをそれ以上スイッチングすることはありません。ただし、マルチキャスト (PIM + IGMP) が有効な IRB は、両方のデバイス上で VLAN に関連付けられています。

BL-2 はより高い IP アドレスを持つため、irb では、pim-sm (VLAN-101) 上で PIM-DR として選択されます。

Irb では、BL-1 で明示的な DR の優先度を設定しているため、IP アドレスが小さいにもかかわらず、irb で PIM DR として選択されます (VLAN-102)。

Multicast Traffic Outputs – BL-1, BL-2

Irb が受け手に興味を持っているので、BL は irb で PIM DR に関心を持つので、irb に到着したトラフィックを irb にルーティングします。 102 (VLAN-102):

BL-1 は、VLAN-102 にルーティングされるトラフィックを AR-Replicator Spines の1つの方向に転送します。この場合、スパイン 1 (AR-IP = 103.103.103.113) になります。

さらに、このトラフィックは、マルチホームが BL-1 になっているため、VTEP にも (BL-2) へ送信されます (102.102.102.102)。これは、次のAssisted Replicationください。拡張された AR 転送ルール):

Multicast Traffic Outputs - SPINE-1 (VLAN-102)

スパイン1は、VLAN-102 の BL-1 から受信した AR トンネルトラフィックを、105.105.105.105 (106.106.106.106)、リーフ-4 (108.108.108.108) に選択します。これには、目的のレシーバーとレガシーデバイスのリーフ-5 (109.109.109.109) があります。

Multicast Traffic Outputs - LEAF-1 (VLAN-102)

リーフ-1 は、VLAN-102 のスパイン-1 から10個のマルチキャストトラフィックを受信します。

リーフは、VLAN-102 で関心のある IGMP レシーバーを学習していますが、そのアクセスインターフェイス ae 1.0 は、このインターフェイスでのマルチキャストトラフィックの転送を禁止しています。

その他のアクセスインターフェイス、ae 0.0 および xe-0/4.0 では、レシーバーと IGMP スヌーピングの手順がないため、これらのインターフェイスにトラフィックが転送されないことが保証されます。

したがって、リーフ-1 は、VLAN-101 で 10 pps のみをホスト-3 へと効果的に転送します。

Multicast Traffic Outputs – LEAF-2 (VLAN-102)

リーフ-2 は、VLAN-102 のスパイン-1 から10個のマルチキャストトラフィックを受信します。

VLAN-102 では、従来の DF-NDF ルールおよび IGMP スヌーピング処理手順に従うことによって、そのアクセスインターフェース ae でマルチキャストトラフィックを関心のある IGMP レシーバーに転送します。

その他のアクセスインターフェイス、ae 0.0 および xe-0/4.0 では、レシーバーと IGMP スヌーピングの手順がないため、これらのインターフェイスにトラフィックが転送されないことが保証されます。

リーフ-2 は VLAN-102 で 10 pps をホスト-3 に転送します。したがって、リーフ-1 とリーフ-2 は、ホスト3で検出された20個の pps トラフィック全体を対象としています。

Multicast Traffic Outputs – LEAF-4 (VLAN-102)

リーフ-4 は、VLAN-102 のスパイン-1 から10個のマルチキャストトラフィックを受信します。

アクセス側 IGMP スヌーピング機能により、VLAN-102 上のリーフトラフィックが、受信側を持つシングルホームインターフェイス xe-0/0/3.0 に転送されます。ただし、受信側を持たないマルチホームインターフェイス ae 0.0 ではありません。

VLAN-101 のトラフィックが、目的のシングルホームインターフェイス xe-0/0/3.0 にも転送されていることを思い出してください。そのため、20個の pps トラフィックに対して、egressing xe-0/0/3.0 として認識され、ホスト6で受信されます。

Multicast Traffic Outputs - LEAF-5

レガシーデバイスとしてのリーフは、VLAN-102 でトラフィックを受信し、受信側を持たない場合でも、アクセスインターフェース (xe-0/0/2.0) にフラッドします。

VLAN-101 のトラフィックも interface xe-0/0/2.0 で転送されたことを思い出してください。したがって、これらのアカウントは、20個の pps トラフィック (egressing xe-0/0/2.0) を認識し、ホスト7で受信します。

詳細な制御プレーンの検証

これまでは、PEs で構築された L2 マルチキャストの状態に焦点を当ててきました。トラフィックをルーティングするには、L2 マルチキャスト状態に加え、L3 で構成されており、マルチキャストルーターとして動作している PEs において、非稼働時にも正しく設定されている必要があります。ここでは、ボーダーリーフデバイス、BL-1、BL-2 が該当します。マルチキャストトラフィックが境界リーフ pe でルーティングされ、リーフ Pe に向けて転送が完了すると、リーフ Pe でのトラフィックの L2 スイッチングは、前の章で既に詳しく見た内容と同様の VLAN 内の状態を使用して発生します。

Verification of Layer 3 IGMP State

101および VLAN-102 で検出された IGMP スヌーピングプロキシの状態に加えて、BL-1 の igmp グループメンバーシップが、対応する L3 インターフェイス、irb および irb についても学習していることを確認します。

同じ状態が BL 2 でも学習されていることを確認します。

Verification of Layer 3 PIM State

このグループに対して、BL-1 および BL-2 PIM 状態が作成されていることを確認します。

Verification of Layer 3 Multicast Forwarding State

Irb でソース VLAN-101 のトラフィックが受信され、受信側 VLAN 上の PIM DR であることを確認します。 irb を使用して、トラフィックを VLAN 102-102 (irb) にルーティングします。 102:

Irb でソース VLAN-101 のトラフィックが受信されることを確認します。しかし、これは受信側 VLAN、VLAN-102 (irb) の PIM DR ではないため、irb 経由で VLAN-102 にトラフィックをルーティングすることはありません。 102:

Verification of Layer 2 Multicast Forwarding State in the Routed VLAN

BL-1 では、irb 経由で VLAN-102 にルーティングされた後、グループ225.1.1.1 に対して作成された L2 マルチキャスト転送状態、および VLAN-102 のソース18.18.18.30 に基づいて、VLAN-102 に転送します。

AR を使用しているため、トラフィックが次ホップの負荷分散を通じて AR-Rs の1つに転送されていることを確認します。

VLAN-102 でこのトラフィックを受信した AR は、VLAN-102 で選択したものを関心のある PEs に順に転送します。これは、これまでの章で説明したように、プレーン内の VLAN 転送です。この確認は、読者の課題として残されています。