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集合型イーサネット・インターフェースのロード・バランシング

ロードバランシングは、メンバーリンク全体のレイヤー2で行われ、輻輳や冗長性の維持なしに設定を改善します。以下のトピックでは、ロードバランシングの概要、MACアドレスとLAGリンクに基づいてロードバランシングを設定し、耐障害性のあるハッシュによる一貫性を理解します。

MAC アドレスに基づくロード バランシングの設定

負荷分散のためのハッシュ キー メカニズムは、フレーム送信元と宛先アドレスなどのレイヤー 2 MAC(メディア アクセス制御)情報を使用します。レイヤー 2 MAC 情報に基づいてトラフィックを負荷分散するには、 または [edit chassis fpc slot number pic PIC number hash-key] 階層レベルで ステートメントを[edit forwarding-options hash-key]含multiserviceめます。

ハッシュキーに宛先アドレスMAC情報を含める場合は、 オプションを destination-mac 含めます。ハッシュキーに送信元アドレスMAC情報を含める場合は、 オプションを source-mac 含めます。

メモ：

同じ送信元アドレスと宛先アドレスを持つパケットは、同じパスを介して送信されます。
メモ：

パケット単位のロードバランシングを設定して、複数のパスにわたるEVPNトラフィックフローを最適化できます。

メモ：

集合型イーサネット・メンバー・リンクは、802.3ah OAMパケットの送信元MACアドレスとして物理MACアドレスを使用するようになりました。

「」も参照

例:EX8200スイッチのアグリゲート10ギガビットイーサネットインターフェイスで使用するためのマルチキャストロードバランシングの設定

EX8200スイッチは、リンクアグリゲーショングループ(LAG)でマルチキャストロードバランシングをサポートしています。マルチキャスト ロード バランシングは、レイヤー 3 ルーティングされたマルチキャスト トラフィックを LAG 上に均等に分散します。最大 12 個の 10 ギガビット イーサネット リンクを集約して、120 ギガビット仮想リンクまたは LAG を形成できます。MACクライアントは、この仮想リンクを単一リンクであるかのように扱い、帯域幅を増加させ、リンク障害の発生に応じてグレースフルな劣化を提供し、可用性を高めることができます。EX8200スイッチでは、マルチキャストロードバランシングがデフォルトで有効になっています。ただし、それが明示的に無効になっている場合は、再び無効にすることができます。.

メモ：

IPアドレスが設定済みのインターフェイスは、LAGの一部を形成できません。

メモ：

10ギガビットリンクを持つEX8200スタンドアロンスイッチのみが、マルチキャストロードバランシングをサポートしています。バーチャルシャーシは、マルチキャストロードバランシングをサポートしていません。

この例では、LAGを設定し、マルチキャストロードバランシングを再び有効にする方法を示しています。

要件

この例では、以下のハードウェアとソフトウェアのコンポーネントを使用しています。

  • EX8200 スイッチ 2 台(1 台はアクセス スイッチとして使用、もう 1 台は分散型スイッチとして使用)

  • EX シリーズ スイッチの Junos OS リリース 12.2 以降

開始する前に、以下を行います。

概要とトポロジー

マルチキャスト ロード バランシングは、7 つのハッシュ アルゴリズムのいずれかを使用して、LAG 内の個々の 10 ギガビット リンク間のトラフィックのバランスを取ります。ハッシュ アルゴリズムの説明については、 マルチキャストロードバランスを参照してください。デフォルトのハッシュアルゴリズムはcrc-sgipです。レイヤー 3 でルーティングされたマルチキャスト トラフィックの最適なバランスを取ることができるアルゴリズムを決定するまで、さまざまなハッシュ アルゴリズムを試すことができます。

EX8200 スイッチに 10 ギガビットを超えるリンクが必要な場合、最大 12 個の 10 ギガビット リンクを組み合わせて、より多くの帯域幅を作成できます。この例では、リンク アグリゲーション機能を使用して、4 つの 10 ギガビット リンクを分散型スイッチ上の 40 ギガビット リンクに組み合わせます。さらに、マルチキャスト ロード バランシングが可能で、40 ギガビット リンク上でレイヤー 3 ルーティングマルチキャスト トラフィックを確実に分散できます。 図 2 に示すサンプル トポロジーでは、ディストリビューション レイヤーの EX8200 スイッチがアクセス レイヤー内の EX8200 スイッチに接続されています。

メモ：

リンク速度は、設定されたLAGのサイズに基づいて自動的に決定されます。たとえば、LAGが4つの10ギガビットリンクで構成されている場合、リンク速度は40ギガビット/秒です)。
メモ：

デフォルトのハッシュアルゴリズムcrc-sgipは、マルチキャストパケット送信元とグループIPアドレスの両方の巡回冗長性チェックを使用します。

図 2:4 つの 10 ギガビット リンク 40-Gigabit LAG Composed of Four 10-Gigabit Linksで構成される 40 ギガビット LAG

各スイッチにLAGを設定し、マルチキャストロードバランシングを再び有効にします。再有効化すると、マルチキャスト ロード バランシングが LAG で自動的に有効になり、LAG のリンクごとに速度が 10 ギガビット/秒に設定されます。40ギガビットLAGのリンク速度は、自動的に40ギガビット/秒に設定されます。

構成

手順

CLI クイックコンフィギュレーション

この例を迅速に設定するには、以下のコマンドをコピーしてテキスト ファイルに貼り付け、改行を削除し、ネットワーク設定に合わせて必要な詳細を変更し、コマンドを 階層レベルの CLI [edit] にコピー アンド ペーストします。

手順

LAG を設定し、マルチキャスト ロード バランシングを再び有効にするには:

  1. 作成する集合型イーサネット・インターフェースの数を指定します。

  2. アグリゲート イーサネット インターフェイス(aex)、つまり LAG のラベル付 upけの最小リンク数を指定します。

    メモ：

    デフォルトでは、LAGをラベル付 upけするために必要なリンクは1つだけです。

  3. LAGに含める4つのメンバーを指定します。

  4. マルチキャスト ロード バランシングを再び有効にできます。

    メモ：

    マルチキャスト ロード バランシングを使用しない LAG のリンク速度を設定する必要はありません。リンク速度は、40ギガビットLAGで自動的に40ギガビット/秒に設定されます。

  5. オプションで、 マルチキャストロードバランスステートメントの オプションのhash-mode値を変更して、レイヤー3でルーティングされたマルチキャストトラフィックに最適なアルゴリズムが見つかるまで、さまざまなアルゴリズムを試すことができます。

    マルチキャスト ロード バランシングが無効になっているときにハッシュ アルゴリズムを変更した場合、マルチキャスト ロード バランシングを再有効化した後、新しいアルゴリズムが有効になります。

結果

設定の結果を確認します。

検証

設定が正常に機能していることを確認するには、次のタスクを実行します。

LAGインターフェイスのステータスの検証

目的

スイッチ上に LAG(リンク アグリゲーション グループ)(ae0)が作成されていることを確認します。

アクション

ae0 LAGが作成されていることを確認します。

意味

インターフェイス名 aex は、これが LAG であることを示しています。 A は集約型、 E はイーサネットの略です。この数は、さまざまな LAG を区別します。

マルチキャスト ロード バランシングの検証

目的

トラフィックがパス間で均等に負荷分散されていることを確認します。

アクション

4つのインターフェイス間でロードバランシングを検証します。

意味

インターフェイスは、ほぼ同じ量のトラフィックを伝送している必要があります。

「」も参照

動的ロードバランシング

負荷分散は、特定の ECMP(等価コスト マルチパス ルーティング)または LAG(リンク アグリゲーション グループ)のメンバー間で、ネットワーク トラフィックが可能な限り均等に分散されるようにするために使用されます。一般に、ロード バランシングは静的または動的に分類されます。スタティック ロード バランシング(SLB)は、パケットの内容(送信元 IP、宛先 IP など)に基づいてのみハッシュを計算します。SLB の最大の利点は、特定のフローのすべてのパケットが同じパスを通るようにパケットの順序付けが保証される点です。ただし、SLB メカニズムではパスやリンクの負荷が考慮されないため、ネットワークで以下のような問題が発生することがよくあります。

  • リンク帯域幅の使用率が低い

  • ゾウが1本のリンク上を流れ、その上をマウスの流れを完全にドロップ。

DLB(Dynamic Load Balancing)は、SLB に対する改良点です。

ECMP の場合、グローバルに DLB を設定できますが、LAG の場合は各集合型イーサネット インターフェイスに対して DLB を設定します。設定に基づいて、選択した イーサタイプ (IPv4、IPv6、およびMPLS)にDLBを適用できます。 イーサタイプを設定しない場合、DLBはすべての EtherType に適用されます。デフォルト モードがないため、DLB モードを明示的に設定する必要があることに注意してください。

メモ：

  • Junos OS リリース 22.3R1-EVO 以降、QFX5130-32CD スイッチは ECMP と LAG の両方で動的ロード バランシングをサポートします。

  • Junos OSリリース19.4R1以降、QFX5120-32CおよびQFX5120-48Yスイッチは、ECMPとLAGの両方で動的ロードバランシングをサポートします。LAGの場合、DLBは集合型イーサネット・インターフェースごとに設定する必要があります。

  • Junos OS Evolvedリリース19.4R2以降、QFX5220スイッチはECMP向けのダイナミックロードバランシング(DLB)をサポートしています。ECMP の場合、DLB はグローバルに設定する必要があります。

  • DLBと耐障害性の両方のハッシュを同時に設定することはできません。それ以外の場合は、コミット エラーがスローされます。

  • DLBは、ユニキャストトラフィックにのみ適用されます。

  • LAGがエグレスECMPメンバーの1つである場合、DLBはサポートされていません。

  • DLBは、リモートLAGメンバーではサポートされていません。

  • DLBは、バーチャルシャーシおよびVCF(バーチャルシャーシファブリック)ではサポートされていません。

  • LAGとHiGig-trunkのDLBは同時にサポートされていません。

  • QFX5220スイッチは、LAGでDLBをサポートしていません。
表 2: ECMP/LAG の動的ロード バランシングをサポートするプラットフォーム

プラットフォーム

ECMP の DLB サポート

LAGのDLBサポート

QFX5120-32C

はい

はい

QFX5120-48Y

はい

はい

QFX5220

はい

いいえ

以下の DLB モードを使用して、トラフィックの負荷分散を行うことができます。

  • パケットモードごと

    このモードでは、フロー内の各パケットに対して DLB が開始されます。このモードでは、パケットが常に最高品質のメンバー ポートに割り当てられます。ただし、このモードでは、DLBでは遅延の歪みによりパケットの並べ替えの問題が発生する可能性があります。

  • フローレット モード

    このモードは、 フローではなくフローレット に基づいてリンクを割り当てることに依存します。実際のアプリケーション トラフィックは、TCP などの上位レイヤー トランスポート プロトコルのフロー制御メカニズムに依存し、伝送速度を抑制します。その結果、フローレットが作成されます。フローレットは、同じフローの複数のバーストとして、これらのバースト間で一定の非アクティブ期間で分離されています。この期間は、非アクティブ間隔と呼ばれます。非アクティブ間隔は、新しいフローレットを識別するための分界基準として機能し、DLB 設定でユーザーが設定可能なステートメントとして提供されます。このモードでは、フローレットごとに DLB が開始されます。つまり、新しいフローと、十分に長時間非アクティブだった既存のフロー(設定済 inactivity-intervalみ)に対してです。フローレットのすべてのパケットが同じリンクを取得すると、パケットモードごとの並べ替え問題がこのモードで対処されます。すべてのECMPパスで inactivity-interval 値が最大遅延スキューよりも高く設定されている場合、利用可能なすべてのECMPリンクのリンク使用率を高めながら、フローレット間でのパケットの並べ替えを回避できます。

  • 割り当てられたフロー モード

    割り当てられたフロー モードを使用して、一定期間のリバランスを選択的に無効にして、問題の原因を切り分けることができます。割り当てられたフロー モードはポートの負荷とキュー サイズを考慮しないため、リアルタイム DLB にこのモードを使用したり、このモードを使用して選択されるエグレス ポートを予測することはできません。

メモ：

DLBの重要な動作を以下に示します。

  • DLB は受信 EtherTypes にのみ適用されます。

  • DLBの観点から、レイヤー2およびレイヤー3の両方のLAG(リンクアグリゲーショングループ)バンドルは同じと見なされます。

  • 非対称バンドル(つまり、異なるメンバー容量を持つECMPリンク上)で動的ロードバランシングを使用する場合、リンク使用率は最適ではありません。

  • DLB では、パケットごとおよび割り当てられたフロー モードで新しいリンクが追加された場合、フローの再割り当ては行われません。これは、フラップの後に新しいフローやフローレットが見られない場合、フラップの後に利用されたリンクを利用できない可能性があるリンクフラップシナリオにおいて、最適ではない使用を引き起こす可能性があります。

利点

  • DLBは、メンバー選択のためのパケットコンテンツとともに、メンバー帯域幅の利用率を考慮します。その結果、リアルタイムのリンク負荷に基づいて、より良いリンク使用率を達成できます。

  • DLBは、ゾウの流れによってつながったリンクがマウスの流れで使用されないようにします。このように、DLB を使用することで、SLB で発生するハッシュ コリジョン ドロップを回避できます。つまり、DLB ではリンクが分散するため、パケットのコリジョンと結果的なドロップが回避されます。

「」も参照

動的ロードバランシングの設定

このトピックでは、フローレットモードで動的ロードバランシング(DLB)を設定する方法について説明します。

Junos OSリリース19.4R1以降、QFX5120-32CおよびQFX5120-48Yスイッチは、ECMPとLAGの両方で動的ロードバランシングをサポートします。LAGの場合、DLBは集合型イーサネット・インターフェースごとに設定する必要があります。

Junos OS Evolvedリリース19.4R2以降、QFX5220スイッチはECMP向けのダイナミックロードバランシング(DLB)をサポートしています。ECMP の場合、DLB はグローバルに設定する必要があります。

ECMP 用 DLB の設定(フローレット モード)

フローレット モード(QFX5120-32C、QFX5120-48Y、QFX5220 スイッチ)を使用した ECMP の動的ロード バランシングを設定するには:

  1. フローレットモードで動的ロードバランシングを有効にします。
  2. (オプション)リンク再割り当ての値 - 最小非アクティブ間隔(マイクロ秒単位)を設定inactivity-intervalします。
  3. (オプション)以下を使用して動的ロードバランシングをether-type設定します。
  4. (オプション)コマンドを使用して、ECMP で動的ロード バランシング用に設定されたオプションを show forwarding-options enhanced-hash-key 表示できます。

同様に、 パケット単位 または 割り当てフロー モードで ECMP の DLB を設定できます。

LAG用DLBの設定(フローレットモード)

開始する前に、集約型イーサネットと特定の集合型イーサネット(AE)グループ識別子を使用して、ルーター・インターフェースのセットを設定して、集約型イーサネット(AE)バンドルを作成します。

フローレットモード(QFX5120-32CおよびQFX5120-48Y)を使用してLAGの動的ロードバランシングを設定するには:

  1. フローレットモードで動的ロードバランシングを有効にします。

  2. (オプション) inactivity-interval リンク再割り当ての値 - 最小非アクティブ間隔(マイクロ秒単位)を設定します。

  3. (オプション)以下で動的ロードバランシングを ether-type設定します。

  4. (オプション)コマンドを使用して、LAGで動的ロードバランシング用に設定されたオプションを show forwarding-options enhanced-hash-key 表示できます。

同様に、 パケット単位 または 割り当てられたフロー モードで LAG の DLB を設定できます。

「」も参照

例:動的ロードバランシングの設定

この例では、動的ロードバランシングを設定する方法を示しています。

要件

この例では、以下のハードウェアとソフトウェアのコンポーネントを使用しています。

  • 2つのQFX5120-32CまたはQFX5120-48Yスイッチ

  • すべてのデバイスで Junos OS リリース 19.4R1 以降が実行されている

概要

DLB(Dynamic Load Balancing)は、SLB に対する改良点です。

ECMP の場合、グローバルに DLB を設定できますが、LAG の場合は各集合型イーサネット インターフェイスに対して DLB を設定します。設定に基づいて、IPv4、IPv6、MPLS などの選択した ether-type に DLB を適用できます。 イーサタイプを設定しない場合、DLBはすべての EtherType に適用されます。デフォルト モードがないため、DLB モードを明示的に設定する必要があることに注意してください。

メモ：

  • Junos OSリリース19.4R1以降、QFX5120-32CおよびQFX5120-48Yスイッチは、ECMPとLAGの両方で動的ロードバランシングをサポートします。

  • DLBと耐障害性ハッシュの両方を同時に設定することはできません。それ以外の場合、コミット エラーがスローされます。

トポロジ

このトポロジーでは、R0 と R1 の両方が接続されています。

図 3:動的ロード バランシング Dynamic Load Balancing
メモ：

この例では、静的設定を示しています。動的プロトコルを使用して設定を追加することもできます。

構成

CLI クイックコンフィギュレーション

この例を迅速に設定するには、以下のコマンドをコピーしてテキスト ファイルに貼り付け、改行を削除し、ネットワーク設定に合わせて必要な詳細を変更し、コマンドを 階層レベルの CLI [edit] にコピー アンド ペーストします。

R0

R1

LAGの動的ロードバランシングの設定(QFX5120-32CおよびQFX5120-48Y)

手順

次の例では、設定階層内のさまざまなレベルに移動する必要があります。CLIのナビゲーションについては、 設定モードでのCLIエディターの使用を参照してください。

R0ルーターを設定するには:

メモ：

各ルーターの適切なインターフェイス名、アドレス、およびその他のパラメーターを変更した後、他のルーターに対してこの手順を繰り返します。

  1. LAG(リンク アグリゲーション グループ)を設定します。

    LAGを設定した後、 検証セクションで、 LAGで動的ロードバランシング機能を設定する前にトラフィック負荷の検証セクションで手順を 実行し、DLBを設定する前に設定またはトラフィック負荷を確認します。

  2. LAGのパケットごとのモードで動的ロードバランシングを設定します。

    DLBを設定した後、 検証セクションで、 LAGで動的ロードバランシング機能を設定した後のトラフィック負荷の検証セクションで手順を 実行し、DLBを設定する前に設定またはトラフィック負荷を確認します。

ECMP(QFX5120-32C、QFX5120-48Y、QFX5220スイッチ)の動的ロードバランシングの設定

手順

次の例では、設定階層内のさまざまなレベルに移動する必要があります。CLIのナビゲーションについては、 設定モードでのCLIエディターの使用を参照してください。

R0ルーターを設定するには:

メモ：

各ルーターの適切なインターフェイス名、アドレス、およびその他のパラメーターを変更した後、他のルーターに対してこの手順を繰り返します。

  1. R0 から R1 に接続するギガビット イーサネット インターフェイス リンクを設定します。

  2. スタティック ルートを作成します。

  3. 負荷分散ポリシーを適用します。動的ロードバランシング機能では、複数のECMPネクストホップが転送テーブルに存在する必要があります。

  4. ECMP のパケット単位のモードで動的ロード バランシングを設定します。

  5. R1 で、ギガビット イーサネット インターフェイス リンクを設定します。

検証

設定が正しく機能していることを確認します。

LAGで動的ロードバランシング機能を設定する前に、トラフィック負荷を検証する
目的

リンク アグリゲーション グループで DLB 機能が設定される前に確認します。

アクション

運用モードから、 コマンドを show interfaces interface-name | match pps 実行します。

LAGで動的ロードバランシング機能を設定した後のトラフィック負荷の検証
目的

R0 で受信したパケットが負荷分散されていることを確認します。

アクション

運用モードから、 コマンドを show interfaces interface-name 実行します。

意味

パケット単位のモードによる動的ロード バランシングが正常に機能する。LAGに動的ロードバランシング機能を適用すると、負荷がネットワークで均等に共有されます。

検証

R0 で設定が正しく機能していることを確認します。

R0 での動的ロード バランシングの検証

目的

R0 で受信したパケットが負荷分散されていることを確認します。

アクション

運用モードから、 コマンドを run show route forwarding-table destination destination-address 実行します。

意味

R1 でのロード バランシングの検証

目的

R1 で設定が正しく機能していることを確認します。

アクション

運用モードから、 コマンドを show route 実行します。

意味

パケット単位のモードによる動的ロード バランシングが正常に機能する。ECMP に動的ロード バランシング機能を適用すると、負荷はネットワーク内で均等に共有されます。

「」も参照

リリース履歴テーブル
リリース
説明
19.4R2-EVO
Junos OS Evolvedリリース19.4R2以降、QFX5220スイッチはECMP向けのダイナミックロードバランシング(DLB)をサポートしています。ECMP の場合、DLB はグローバルに設定する必要があります。
19.4R1
Junos OSリリース19.4R1以降、QFX5120-32CおよびQFX5120-48Yスイッチは、ECMPとLAGの両方で動的ロードバランシングをサポートします。LAGの場合、DLBは集合型イーサネット・インターフェースごとに設定する必要があります。
10.1
Junos OS Release 10.1以降では、 ステートメントを使用してレイヤー3およびレイヤー4ヘッダーのフィールドを使用するように、レイヤー2トラフィックのロードバランシングハッシュキーを payload 設定することもできます。