LAGとECMPのハッシュアルゴリズム

ハッシュアルゴリズムを理解する

ハッシュアルゴリズムは、ECMPが有効になっている場合にLAGバンドルに入るトラフィック、またはスイッチから出るトラフィックのトラフィック転送を決定するために使用されます。

LAGバンドルの場合、ハッシュアルゴリズムは、LAGバンドルに入るトラフィックがバンドルのメンバーリンクにどのように配置されるかを決定します。ハッシュアルゴリズムは、バンドル内のメンバーリンク全体ですべての着信トラフィックを均等にロードバランシングすることで、帯域幅を管理しようとします。

ECMPの場合、ハッシュアルゴリズムにより、受信トラフィックがネクストホップデバイスに転送される方法が決まります。

ハッシュアルゴリズムは、さまざまなパケットフィールドの値と、送信元ポートIDや送信元デバイスIDなどの内部値に基づいてハッシュを決定します。ハッシュアルゴリズムで使用されるパケットフィールドは、パケットのEtherTypeや、場合によってはスイッチの設定によって異なります。ハッシュ アルゴリズムは、以下の EtherType を認識します。

• IP(IPv4およびIPv6)

• MPLS

• MACインMAC

これらのEtherTypeのいずれにも属しないと認識されないトラフィックは、レイヤー2ヘッダーに基づいてハッシュされます。ユーザーがハッシュモードをレイヤー2ヘッダーとして設定すると、IPおよびMPLSトラフィックもレイヤー2ヘッダーに基づいてハッシュされます。

トラフィック転送を決定するためにハッシュアルゴリズムが使用するいくつかのフィールドを設定できます。ただし、ヘッダー内の特定の値がハッシュアルゴリズムによってどのように使用されるかを設定することはできません。

ハッシュアルゴリズムに関しては、以下の点に注意してください。

• ハッシュ用に選択したフィールドは、パケットタイプのみに基づいています。フィールドは、転送決定(ブリッジまたはルーティング)やエグレスLAGバンドル設定(レイヤー2またはレイヤー3)などの他のパラメーターに基づいてはいません。

• 同じフィールドが、ユニキャストパケットとマルチキャストパケットのハッシュ化に使用されます。ただし、ユニキャストパケットとマルチキャストパケットのハッシュ方式は異なります。

• 同じフィールドがハッシュアルゴリズムによって使用され、ECMPトラフィックとLAGトラフィックをハッシュ化しますが、ハッシュアルゴリズムではECMPトラフィックとLAGトラフィックのハッシュ方法が異なります。LAGトラフィックはトランクハッシュを使用し、ECMPはECMPハッシュを使用します。LAGとECMPはどちらも同じRTAG7シードを使用しますが、偏光を避けるためにその128Bシードの異なるオフセットを使用します。トランクとECMPオフセットを使用するためのHASH関数の初期設定は、PFE初期設定時に設定されます。異なるハッシュにより、LAGバンドルがECMPネクストホップパスの一部である場合にトラフィックが偏極化されないようにします。

• スイッチが混合または非混合のバーチャルシャーシまたはバーチャルシャーシファブリック(VCF)に参加しているかどうかに関係なく、同じフィールドがハッシュに使用されます。

各EtherTypeがハッシュに使用するフィールドと、レイヤー2ヘッダーが使用するフィールドについては、以下のセクションで説明します。

IP(IPv4およびIPv6)

IPv4およびIPv6パケットのペイロードフィールドは、IPv4またはIPv6パケットをLAGバンドル内のメンバーリンクに配置する必要がある場合、またはECMPが有効になっているときにネクストホップデバイスに送信する必要がある場合に、ハッシュアルゴリズムによって使用されます。

ハッシュモードは、デフォルトでレイヤー2ペイロードフィールドに設定されています。IPv4およびIPv6ペイロードフィールドは、ハッシュモードがレイヤー2ペイロードに設定されている場合、ハッシュに使用されます。

ハッシュモードがレイヤー2ヘッダーに設定されている場合、IPv4、IPv6、およびMPLSパケットはレイヤー2ヘッダーフィールドを使用してハッシュされます。送信元MACアドレス、宛先MACアドレス、またはEtherTypeフィールドで受信IPv4、IPv6、およびMPLSパケットをハッシュ化する場合は、ハッシュモードをレイヤー2ヘッダーに設定する必要があります。

表1 は、デフォルトでハッシュアルゴリズムで使用されるIPv4およびIPv6ペイロードフィールドを示しています。

• ✓—フィールドは、デフォルトでハッシュアルゴリズムによって使用されます。

• Χ—フィールドは、デフォルトでハッシュアルゴリズムによって使用されません。

• (設定可能)—フィールドは、ハッシュアルゴリズムによって使用または使用されないように設定できます。

EX2300スイッチでは、ECMPが有効になっている場合に、IPv4またはIPv6パケットをLAGバンドル内のメンバーリンクに配置する必要があるか、ネクストホップデバイスに送信する必要がある場合、ハッシュアルゴリズムによりIPv4およびIPv6パケットの以下のペイロードフィールドが使用されます。

• LAGのユニキャストトラフィックの場合 - SIP、DIP、L4SP、L4DP

• LAG上の既知のマルチキャストトラフィックの場合 - 送信元IP、宛先IP、イングレスMOD ID、イングレスポートID

• LAGのブロードキャスト、不明なユニキャスト、不明なマルチキャストトラフィックの場合 - 送信元MAC、宛先MAC、イングレスモードID、イングレスポートID

• ECMP ロードバランシング:宛先 IP、レイヤー 4 送信元ポート、レイヤー 4 宛先ポート

MPLS

ハッシュアルゴリズムは、送信元IP、宛先IP、MPLSラベル0、MPLSラベル1、MPLSラベル2、およびMPLS3フィールドを使用してMPLSパケットをハッシュします。ECMP は、LSR ルーターのハッシュにこれらのフィールドを使用します。

• レイヤー3VPN:MPLSラベル(上位3つのラベル)、送信元IP、宛先IP、イングレスポートID

• レイヤー 2 回線:MPLS ラベル(上位 3 つのラベル)とイングレス ポート ID

機能エクスプローラーを使用して、特定の機能のプラットフォームとリリースのサポートを確認します。

表2は 、デフォルトでハッシュアルゴリズムで使用されるMPLSペイロードフィールドを示しています。

• ✓—フィールドは、デフォルトでハッシュアルゴリズムによって使用されます。

• Χ—フィールドは、デフォルトでハッシュアルゴリズムによって使用されません。

MPLSパケットハッシュのハッシュアルゴリズムで使用されるフィールドは、ユーザーが設定することはできません。

送信元 IP フィールドと宛先 IP フィールドは、ハッシュに常に使用されるわけではありません。終端されていないMPLSパケットの場合、パケットにボトムオブスタック(BoS)フラグが表示されている場合、ペイロードがチェックされます。ペイロードがIPv4またはIPv6の場合、IP送信元アドレスとIP宛先アドレスフィールドがMPLSラベルとともにハッシュに使用されます。パケットにBoSフラグが表示されない場合、MPLSラベルのみがハッシュに使用されます。

MAC-in-MACパケットハッシュ

MAC-in-MAC EtherTypeを使用するパケットは、レイヤー2ペイロードソースMAC、レイヤー2ペイロード宛先MAC、およびレイヤー2ペイロードEtherTypeフィールドを使用して、ハッシュアルゴリズムによってハッシュされます。 表3をご覧ください。

MAC-in-MAC EtherType パケットのフィールドを使用したハッシュは、リリース 13.2X51-D20 の EX4300 スイッチで初めてサポートされました。MAC-in-MAC EtherType のフィールドを使用したハッシュは、以前のリリースではサポートされていません。

MAC-in-MACハッシュのハッシュアルゴリズムで使用されるフィールドは、ユーザーが設定することはできません。

• ✓—フィールドは、デフォルトでハッシュアルゴリズムによって使用されます。

• Χ—フィールドは、デフォルトでハッシュアルゴリズムによって使用されません。

レイヤー 2 ヘッダー ハッシュ

レイヤー2ヘッダーフィールドは、パケットのEtherTypeがIP(IPv4またはIPv6)、MPLS、またはMAC-in-MACとして認識されない場合に、ハッシュアルゴリズムによって使用されます。ハッシュモードがレイヤー2ヘッダーに設定されている場合、レイヤー2ヘッダーフィールドは、ペイロードフィールドの代わりに、IPv4、IPv6、MPLSトラフィックのハッシュ化にも使用されます。

• ✓—フィールドは、デフォルトでハッシュアルゴリズムによって使用されます。

• Χ—フィールドは、デフォルトでハッシュアルゴリズムによって使用されません。

• (設定可能)—フィールドは、ハッシュアルゴリズムによって使用または使用されないように設定できます。

ハッシュパラメータ

Junos OS リリース 19.1R1 以降、スイッチのQFX5000シリーズでは、実装されている既存のアルゴリズムのハッシュ パラメーターを変更できるようになりました。イングレスバッファパーティションとエグレスバッファパーティションの両方の共有バッファプールのしきい値を変更したり、ハッシュ関数の選択、ハッシュアルゴリズム、その他の追加パラメータを変更したりできます。このドキュメントで後述する「その他のハッシュパラメータの設定」を参照してください。