JCNR-vRouter

JCNR vRouterのメリット

• JCNR-vRouterへのDPDKの統合:

  • フォワーディングプレーンは、カーネルベースのフォワーディングよりも高速なフォワーディング機能を提供します

  • フォワーディングプレーンは、カーネルベースのフォワーディングよりも拡張性が高い

  • 次の NIC のサポート:

    • Intel E810(コロンビアビル)とIntel Adapter Virtual Function (IAVF) および Dynamic Device Personalization (DDP)

    • Intel XL710 (Fortville) with Intel Adapter Virtual Function (IAVF)

    メモ：

    動的デバイス・パーソナライゼーション (DDP) は、インテル XL710 NIC ではサポートされていません。

  • インテル XL710 NIC での次のドライバーのサポート:

    • インテル アダプター仮想関数 (IAVF)

    • リナックスベースドライバi40E

• インターフェイスサポート:

  • virtio を使用したポッドインターフェイス

    これらの DPDK 対応の vhost ベースのユーザー ソケット インターフェイスを、ワークロード インターフェイスとして values.yaml ファイル内で定義します。システムは、このタイプのすべてのアクティブ・インターフェースのソケット詳細をワークロード・コンテナーの /dpdk ディレクトリーに保持します。通常、このタイプのポッドインターフェイスは、アクセスインターフェイスではなくトランクインターフェイスとして定義します。

  • カーネル veth ペアを使用したポッドインターフェイス

    ファイル内の values.yaml カーネル veth ペアを持つポッド インターフェイスをアクセス インターフェイスとして定義すると、ポッドは DPDK を使用するのではなく、カーネルを介してトラフィックを渡すことができます。

  • DPDK 仮想機能(VF)ワークロード インターフェイス

    DPDK VF ファブリック トランク インターフェイスは、vRouter の導入で使用される values.yaml ファイルで定義します。これにより、JCNR はインターフェースの名前、その MAC アドレス、および PCI スロット ID を認識できます。

  • DPDK VFファブリック トランク インターフェイス

    DPDK VF ファブリック トランク インターフェイスは、vRouter の導入で使用される values.yaml ファイルで定義します。これにより、JCNR はインターフェースの名前、その MAC アドレス、および PCI スロット ID を認識できます。トラフィックフローを管理しやすくするために、物理インターフェイスにVLANフィルタリングを適用します。クラウドネイティブルーターで使用するためにVLANを設定すると、設定されたVLANのみが物理インターフェイスを通過できます。

  • 物理機能(PF)ワークロード・インターフェース

    PF ワークロードインターフェイスは values_l3.yaml ファイルで定義します。システムは、各 PF ワークロード・インターフェースに 1 つの受信キューと 1 つの送信キューのみを装備します。システムは、1 つの転送 CPU コアを、トラフィックのインターフェイスをポーリングするタスクに割り当てます。

  • PF ファブリック インターフェイス

    PF ファブリック インターフェイスは、 values.yaml ファイルで定義します。システムは、ポーリングを処理する転送CPUコアを割り当てた数の受信キューと送信キューを各PFファブリックインターフェイスに装備します。たとえば、3 つの転送 CPU コアを PF ファブリック インターフェイスに割り当てると、システムは 3 つの受信キューと 3 つの送信キューを PF ファブリック インターフェイスに割り当てます。

  • L2 モードで実行した場合、インターフェイスなしvhost0

    vRouter-agent は values.yaml で L2 モードを検出するため、インターフェイスが起動するのを vhost0 待たずにインストールが完了します。仮想ホスト インターフェイス追加メッセージは送信されないため、vRouter はインターフェイスを作成し vhost0 ません。

• インターフェイスボンディング

  DPDK vRouter は、DPDK VF ファブリック インターフェイス上でのアクティブ/スタンバイ モードでのインターフェイス ボンディングをサポートします。 values.yaml ファイルは、インターフェイス名、モード値、およびプライマリおよびセカンダリ インターフェイスの指定を指定します。DPDKには、ボンディングに使用する独自のボンディングドライバを持つライブラリが含まれています。動作中、vRouter はプライマリ インターフェイスを使用してトラフィックを渡します。プライマリリンクがダウンした場合、ペアのセカンダリインターフェイスは、プライマリインターフェイスが再接続するまでトラフィックを渡します。

• ポッドDPDKインターフェイス

  JCNR-vRouter は、POD アプリケーションへの virtio 通信をサポートします。JCNR-CNIは、ポッドアプリケーションとvRouterに渡す一意のソケットディレクトリを割り当てます。JCNR-CNIは、仮想ホストソケットとポッドボリュームマウントを分離することで、あるポッドが別のポッドのリソースにアクセスできないようにします。

• ポッドカーネルインターフェイス

  JCNR は、Linux カーネルのネットワークスタックを使用するポッドアプリケーションと通信するために、 veth インターフェイスタイプをサポートしています。

vRouter CLI へのアクセス

コマンドの出力は次のようになります。

vRouter-agent CLI にアクセスするには、次のコマンドでシステムから完全なポッド名を使用します。

コマンドの出力は次のようになります。 Defaulted container "contrail-vrouter-agent" out of: contrail-vrouter-agent, contrail-vrouter-agent-dpdk, contrail-vrouter-telemetry-exporter, contrail-init (init), contrail-vrouter-kernel-init-dpdk (init)

vRouter CLI にアクセスした後、システムの監視とトラブルシューティングのために実行できるコマンドがいくつかあります。使用可能なコマンドの一部については、「 CLI コマンドによる vRouter の監視」で説明します。

vRouter の L2 モード パケット フロー

スイッチまたはルーターを理解するには、通過するパケットに何が起こるかを知る必要があります。このセクションでは、L2 モードで導入された場合の vRouter でのパケットの存続期間について説明します。このセクションでは、vRouter MAC およびブリッジ ドメイン(BD)テーブルにデータがどのように入力されるかを示し、vRouter のさまざまな部分を内部から表示するために使用できる CLI コマンドの一部を紹介します。

図 1 のフローチャートは、クラウドネイティブ ルーターを介して考えられる 1 つの汎用パケット フローを示しています。パケットとの可能なすべての相互作用を網羅しているわけではありません。

図 1: vRouter でのパケットの寿命

vRouter は、パケットが正しく処理されるように、受信したパケットについて多くの決定を行います。vRouter がパケットに対してどのような処理を行うかを見てみましょう。 図 1 を見ると、VLAN または BD に基づいていくつかの選択肢があることがわかります。vRouter が転送の決定を行う際に参照するテーブルの 1 つが テーブル 1 です。

BD テーブルは、特定の VLAN ID を持つトラフィックを伝送できるインターフェイスを vRouter に指示します。したがって、VLAN ID はテーブルのキーとして機能し、インターフェイス ID リストは各エントリの値として機能します。

表 2 は、BD テーブルと密接に関連しています。MAC テーブルは、MAC アドレスと VLAN ID をキー ペアとして使用します。次に、このセクションに示すように、インターフェイス ID とヒット カウントがテーブル内の各エントリの値として機能します。

MAC テーブルの主な目的は、どのインターフェイスを介してどの MAC アドレスに到達できるかをマッピングすることです。vRouter は、パケットの処理中に MAC テーブルにエントリを作成し、参照します。

CLI コマンドによる vRouter の監視

vRouter では、CLI コマンドはトラブルシューティングやモニタリングに便利です。 「vRouter CLI へのアクセス」で説明したように、vRouter の CLI にアクセスできます。その CLI でコマンドを実行することで、実行中の vRouter のさまざまな側面について学習できます。次の例では、vRouter CLI にすでに接続していることを前提としています。このセクションに示すコマンドはコマンドプロンプトを表示しないため、独自のvRouterにコピーして貼り付けることができます。

この設定のほとんどの例では、 purel2cli コマンドを使用します。このコマンドには、例で示すよりも多くのオプションがあります。さらに、 purel2cli には、使用可能なオプションを確認するために使用できるヘルプコマンドがあります。

ドロップスタッツコマンド

vRouter は、ドロップしたパケットを追跡し、それらをドロップした理由を含めます。 表 5に、vRouter がパケットをドロップする一般的な理由を示します。 dropstats コマンドを実行するときに、そのカウンターのカウントが 0 の場合、vRouter はカウンターを表示しません。

dropstats コマンドの出力例は次のようになります。

dpdkinfo コマンド

dpdkinfo コマンドは、DPDK の状況と統計に関する洞察を提供します。dpdkinfo コマンドには多くのオプションがあります。以下のセクションでは、使用可能なオプションと dpdkinfo コマンドの出力例について説明します。dpdkinfo コマンドは、vRouter-agent CLI 内からのみ実行できます。

vRouterのトラブルシューティング

vRouterエージェントのデバッグには、Introspectを使用します。イントロスペクトデータには、 http://<ホストサーバーIP>:8085でアクセスできます。 表 6 に、Introspect データのサンプルを示します。