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集約型イーサネット負荷分散について

 

リンクアグリゲーション機能は、複数の物理集約型イーサネットインタフェースをバンドルして1つの論理インタフェースを形成するために使用されます。1つまたは複数のリンクを集約して、仮想リンクまたはリンクアグリゲーショングループ (LAG) を形成します。この仮想リンクは、MAC クライアントでは単一リンクであると見なされます。リンクアグリゲーションによって帯域幅が増加し、障害発生時のグレースフルパフォーマンスが実現し、可用性が向上します。

これらのメリットに加えて、集合的なイーサネットバンドルが拡張されてロードバランシング機能を提供し、集約型イーサネットバンドルのメンバーリンクの使用状況を完全かつ効率的に使用できるようにします。

ロードバランシング機能により、デバイスは、ネットワークの輻輳を軽減するために、受信および送信トラフィックを複数のパスまたはインターフェイスに分割できます。ロードバランシングによって、さまざまなネットワークパスの使用率が向上し、ネットワーク帯域幅がより効果的になります。

通常、負荷分散を使用するアプリケーションには、以下のものが含まれます。

  • 集約インターフェイス (レイヤー 2)

    集約型インターフェイス (集合イーサネットの場合は AE、集約された SONET の場合もあります) は、2つのデバイス間の複数のインターフェイス間でロードバランシングを実現するレイヤー2メカニズムです。これはレイヤー2のロードバランシングメカニズムであるため、個々のコンポーネントリンクはすべて、両端で同じ2台のデバイス間でなければなりません。Junos OS は、イーサネットと SONET に対してシグナルされない (静的な) 構成をサポートするだけでなく、Ethernet リンク上でのネゴシエーション用に、802.3 ad 標準化された LACP プロトコルとしても機能します。

  • 同じコストのマルチパス (ECMP) (レイヤー 3)

    デフォルトでは、アクティブルートの同一宛先に対して同じコストのパスが複数存在する場合、Junos OS はハッシュアルゴリズムを使用して、転送テーブルにインストールする next-hop アドレスの1つを選択します。宛先のネクストホップのセットが何らかの形で変化すると、ハッシュアルゴリズムを使用して次ホップアドレスが再選択されます。また、パケットごとの負荷分散と呼ばれる、転送テーブルに複数のネクストホップアドレスをインストールするためのオプションも用意されています。

    ECMP 負荷分散には以下のものがあります。

    • BGP のパス間 (BGP マルチアドレス)

    • 複数の Lsp にわたる BGP パス内

複雑なイーサネットトポロジでは、トラフィックフローが増加し、ロードバランシングが困難になる原因として、次のような理由が考えられます。

  • 集約の次ホップによる不正負荷分散

  • パケットハッシュ計算の誤り

  • パケットフローの変動が不十分

  • パターン選択の誤り

トラフィックの不均衡が発生しているため、負荷があまりにも分散していないため、特定のリンクで輻輳が発生することはありません。その他のリンクは効率的に利用されていません。

このような課題を克服するために、Junos OS は、アグリゲート型のイーサネットバンドル (IEEE 802.3 ad) における本物のトラフィックの不均衡を解決するために、以下のソリューションを提供しています。

  • 適応型のロードバランシング

    アダプティブロードバランシングでは、フィードバックメカニズムを使用して本物のトラフィック不均衡を修正します。バランスのとれた重みを修正するために、リンクの帯域幅とパケットストリームを調整して、AE バンドルのリンク全体で効率的なトラフィックの配信を実現します。

    適応型負荷分散を構成するにadaptiveは、 [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance]階層レベルでステートメントを追加します。

    統合型イーサネットインターフェイス上で VLAN ID が設定されている場合、アダプティブロードバランシングはサポートされません。この制限は、PTX シリーズパケットトランスポートルーターと QFX10000 スイッチにのみ影響します。

    許容値をパーセントとして設定するにはtolerance 、オプションのキーワード[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive]を階層レベルで含めます。

    1秒あたりのパケット数に基づいて適応型負荷分散を構成するには (1 秒あたりのppsデフォルトビット数の[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive]設定ではなく)、階層レベルでオプションのキーワードを指定します。

    最後の2秒間のサンプリングレートに基づいてハッシュ値のスキャン間隔を設定するには、 scan-interval[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive]階層レベルでオプションのキーワードを指定します。

    およびppsscan-intervalオプションのキーワードは、PTX シリーズパケットトランスポートルーターでのみサポートされています。

  • パケット当たりランダムスプレーロードバランシング

    適応型の負荷分散オプションに障害が発生した場合、パケット単位のランダムなスプレーロードバランシングが最後の手段として機能します。これにより、AE バンドルのメンバーが均等にロードされるため、帯域幅を考慮する必要がなくなります。パケット単位でパケットの並べ替えを行います。したがって、アプリケーションが並べ替えを吸収する場合にのみお勧めします。パケットごとのランダムスプレーは、パケットハッシュ以外のソフトウェアエラーの結果発生したトラフィックの不均衡を排除します。

    パケット単位でランダムなスプレー負荷分散を設定するにper-packetは、階層[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance] レベルのステートメントを含めます。

統合型イーサネット負荷分散ソリューションは相互に排他的です。複数の負荷分散ソリューションが設定されている場合、最後に構成されたソリューションは、以前に構成したものより優先されます。show interfaces aex aggregated-ether-options load-balanceコマンドを発行することで、使用されている負荷分散ソリューションを検証できます。