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集合型イーサネットインターフェイスでのロードバランシング

SUMMARY 集合型イーサネットインターフェイスのロードバランシングは、トラフィックを複数のインターフェイスに分割することで、ネットワークの輻輳を軽減します。

複数の物理集合型イーサネットインターフェイスをバンドルして単一の論理インターフェイスを形成する場合、これはリンクアグリゲーションと呼ばれます。リンクアグリゲーションは、帯域幅を拡大し、障害発生時に緩やかな劣化を提供し、可用性を高め、ロードバランシング機能を提供します。ロードバランシングにより、デバイスは複数のインターフェイスに沿って着信トラフィックと発信トラフィックを分割し、ネットワークの輻輳を軽減できます。このトピックでは、ロードバランシングと、デバイスでロードバランシングを構成する方法について説明します。

集合型イーサネットロードバランシングについて

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ーフェイスをバンドルして、1つの論理インターフェイスを形成するために使用します。1 つ以上のリンクが集約され、仮想リンクまたは LAG(リンク アグリゲーション グループ)が形成されます。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ます。リンクアグリゲーションは、帯域幅を増加させ、障害発生時に緩やかな劣化を提供し、可用性を向上させます。

これらの利点に加えて、集約型イーサネットバンドルは、集約型イーサネットバンドルのメンバーリンク間のリンク利用が完全かつ効率的に利用されることを保証する負荷分散機能を提供するために拡張されています。

ロードバランシング機能を使用すると、デバイスは着信トラフィックと発信トラフィックを複数のパスまたはインターフェイスで分割して、ネットワークの輻輳を軽減できます。ロードバランシングは、さまざまなネットワークパスの使用率を向上させ、より効果的なネットワーク帯域幅を提供します。

通常、負荷分散を使用するアプリケーションは次のとおりです。

  • 集約されたインターフェイス(レイヤー 2)

    集約インターフェイス(集約イーサネットの場合はAE、集約SONETの場合はASとも呼ばれます)は、2つのデバイス間にある複数のインターフェイスにわたってロードバランシングを行うレイヤー2メカニズムです。これはレイヤー 2 の負荷分散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、両端の同じ 2 つのデバイス間にある必要があります。Junos OSは、イーサネットおよびSONETの非シグナリング(スタティック)設定、およびイーサネットリンクを介したネゴシエーション用の802.3ad標準化LACPプロトコルをサポートしています。

  • 等価コスト マルチパス(ECMP)(レイヤー 3)

    デフォルトでは、アクティブなルートの同じ宛先へのイコールコスト 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、ネクストホップ アドレスの 1 つを選択し、転送テーブルにインストールします。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たびに、ハッシュアルゴリズムを使用してネクストホップアドレスが再選択されます。また、複数のネクストホップアドレスを転送テーブルにインストールできるオプションもあり、これはパケット単位のロードバランシングと呼ばれます。

    ECMPロードバランシングには、以下のものがあります。

    • BGP パス複数(BGP マルチパス)

    • BGP パス内、複数の LSP 間

複雑なイーサネットトポロジーでは、トラフィックフローの増加によりトラフィックの不均衡が発生し、ロードバランシングは以下の理由により困難になります。

  • アグリゲートネクストホップによる不正なロードバランシング

  • 不正なパケット ハッシュ計算

  • パケットフローの分散が不十分

  • パターン選択が正しくない

トラフィックの不均衡の結果として、負荷が十分に分散されず、特定のリンクで輻輳が発生しますが、他の一部のリンクは効率的に利用されていません。

これらの課題を克服するために、Junos OSは、集約されたイーサネットバンドル(IEEE 802.3ad)における真のトラフィックの不均衡を解決するための以下のソリューションを提供しています。

  • 適応型ロードバランシング

    適応型ロードバランシングは、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の不均衡を修正します。不均衡の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は、AEバンドル内のリンク間で効率的なトラフィック分散を実現するように調整されています。

    適応型ロード バランシングを設定するには、 階層レベルで ステートメントを含め ます 。adaptive[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance]

    注:

    VLAN IDが集合型イーサネットインターフェイスで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ていません。この制限は、PTXシリーズの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。

    許容値をパーセンテージで設定するには、階層レベルでオプションのキーワードを含め ます 。tolerance[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive]

    (デフォルトのビット/秒の設定ではなく)1秒あたりのパケット数に基づいて適応型ロード バランシングを設定するには、階層レベルでオプションのキーワードを含め ます 。pps[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive]

    直近 2 秒間のサンプル レートに基づいてハッシュ値のスキャン間隔を構成するには、階層レベルでオプションのキーワードを含め ます 。scan-interval[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive]

    注:

    および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。ppsscan-interval

  • パケット単位のランダムスプレーロードバランシング

    適応型ロードバランシングオプションが失敗した場合、パケット単位のランダム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は、帯域幅を考慮せずに均等にロードされます。パケット単位はパケットの並べ替えを引き起こすため、アプリケーションが並べ替えを吸収する場合にのみ推奨されます。パケット単位のランダム スプレーにより、パケット ハッシュを除き、ソフトウェア エラーの結果として発生するトラフィックの不均衡が解消されます。

    パケットごとのランダムスプレーロードバランシングを設定するには、 階層レベルで ステートメントを含め ます 。per-packet[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance]

集合型イーサネットのロードバランシング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、最後に設定されたソリューションが以前に設定されたソリューションを上書きします。コマンドを発行 することで、使用されているロードバランシングソリューションを確認できます。show interfaces aex aggregated-ether-options load-balance

5タプルデータを用いた集合型イーサネットインターフェイスのステートフルロードバランシング

集合型イーサネット()インターフェイスから複数のフローを送信する場合、効果的かつ最適なロードバランシング動作を可能にするには、フローを異なるメンバーリンクに均等に分散する必要があります。ae 合理化された堅牢なロードバランシング方法を得るには、ロードバランシングのたびに選択されるアグリゲートイーサネットインターフェイスバンドルのメンバーリンクが重要な役割を果たします。リリース13.2R1より前のJunos OSリリースでは、TrioベースのFPC(MPC)を搭載したMXシリーズルーター上で、インターフェイスバンドルのメンバーリンクまたはネクストホップ(または等価コストマルチパスECMのネクストホップのユニリスト)リンクの選択は、バランスモードのネクストホップ選択方法と、メンバーリンク またはネクストホップ選択の不平衡モードを使用して実行されます。ae リンク選択のバランスモードでは、ユニリストで 2^n(2 を n 乗)ネクストホップのいずれかを選択する必要がある場合、事前計算されたハッシュ値に 'n' ビットを使用します。メンバーリンクまたはネクストホップ選択のアンバランスモードでは、事前に計算されたハッシュの8ビットを使用してセレクターテーブル内のエントリを選択します。これは、リンクアグリゲーショングループ(LAG)または バンドルのメンバーリンクIDでランダムに実行されます。ae

バランス対アンバランスという用語は、セレクタテーブルが負荷分散メカニズムに使用されるかどうかを示します。LAGバンドルは、アンバランスモード(セレクターテーブルバランシング)を使用して、メンバーリンク間のトラフィックのバランスを取ります。トラフィック フローが最小の場合、アンバランス モードでは次の問題が発生する可能性があります。リンク選択ロジックは、事前に計算されたハッシュのサブセット ビットのみを利用します。ハッシュ アルゴリズムの効率に関係なく、これはフローの圧縮表現にすぎません。フロー間の分散は非常に小さいため、計算される結果のハッシュとサブセットは、すべてのLAGメンバーリンクを効果的に利用するために必要な変動性を提供しません。ハッシュ計算とセレクターテーブルには、過剰な量のランダムな性質が存在します。その結果、フロー数が少ないほど、選択される各子リンクの最適なロードバランシング手法からの逸脱が大きくなります。

子リンクごとの偏差は、次のように定義されます。

Vi = ((Ci - (M/N))))/N

どこ

  • Vi は、その子リンク 'i' の偏差を示します。

  • i は子リンク メンバー/インデックスを示します。

  • Ci は、その子リンク「i」に送信されたパケットを表します。

  • Mは、そのLAGバンドルで送信された合計パケット数を示します。

  • N は、その LAG 内の子リンクの数を示します。

これらの欠点のため、フロー数が少ないフローやフロー間の分散が少ないフローの場合、リンク使用率が偏り、少数の子リンクが完全に使用されない可能性が高くなります。Junos OS Release 13.2R1 以降、均一なロード バランシングとリバランスを実行する機能が、MPC3E と MPC4E を除く MPC を搭載した MX シリーズ ルーターに導入されます。フロー数の変化によりロードバランシングが歪んだり歪んだりする場合、リバランシングはサポートされません。

フローの状態を記録して保持し、それに応じてトラフィック負荷を分散するメカニズムが追加されました。その結果、m 個のフローに対して、LAG バンドルの n 個のメンバー リンク、または ECMP リンク内のネクストホップのユニリストに分散されます。メンバーリンク間で負荷を分割するこの方法は、 ステートフルロードバランシング と呼ばれ、5タプルの情報(送信元と宛先アドレス、プロトコル、送信元ポートと宛先ポート)を使用します。このようなメソッドは、フローに直接マップすることも、フロー内の特定のフィールドに基づく事前計算ハッシュにマップすることもできます。その結果、各子リンクで観測される偏差が減少します。

このメカニズムは、最小限のフロー(約数千フロー未満)に対してのみ効率的に機能します。大量のフロー(1000〜10,000フロー)の場合は、分散型Trioベースのロードバランシングメカニズムを使用することをお勧めします。

LAG内の「n」個のリンクが0からn-1のリンクIDで識別されるシナリオ例を考えてみましょう。ハッシュ テーブルまたはフロー テーブルは、フローが表示されたときに記録するために使用されます。ハッシュ鍵は、フローを一意に識別するフィールドを使用して構築されます。ルックアップの結果によって、フローが現在使用しているlink_idが識別されます。各パケットについて、フロー識別子に基づくフローテーブルが調べられます。一致が見つかった場合は、以前に処理または検出されたフローに属するパケットを示します。リンク ID はフローに関連付けられます。一致が見つからない場合、それはフローに属する最初のパケットです。リンク ID はリンクの選択に使用され、フローはフロー テーブルに挿入されます。

ハッシュ値に基づいてフロー単位のロード バランシングを有効にするには、 階層レベルで ステートメントを含め ます 。per-flow[edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] デフォルトでは、Junos OS は宛先アドレスのみに基づくハッシュ方式を使用し、複数のイコールコスト パスが利用可能な場合、転送ネクストホップを選択します。すべてのパケット転送エンジンスロットには、デフォルトで同じハッシュ値が割り当てられます。既存のパラメータを使用してLAGを動的にリバランスするようにロードバランシングアルゴリズムを設定するには、階層レベルにステート メントを含め ます 。rebalance interval[edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] このパラメーターは、リバランス間隔にわたって、すべてのイングレス パケット転送エンジン(PFE)に同期したリバランス スイッチオーバーを提供することで、トラフィックのロード バランシングを定期的に行います。間隔は、1 分あたり 1 から 1000 フローの範囲の値として指定できます。負荷タイプを設定するには、階層レベルで ステートメントを含め ます 。load-type (low | medium | high)[edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful]

このオプションは 、AE バンドルの負荷分散機能が有効になります。stateful per-flow このオプションは 、指定した間隔で負荷分散状態をクリアします。rebalance オプションは 、使用する適切なメモリパターンをパケット転送エンジンに通知します。load この集合型イーサネットインターフェイスを流れるフローの数が少ない場合(1〜100フロー)、 キーワードを使用できます。low 同様に、比較的高いフロー(100〜1000フロー)の場合、キーワードを使用し、キーワードを最大フロー(1000〜10,000フロー)に使用できます。mediumlarge 各キーワードの効果的な負荷分散のためのフローのおおよその数は派生物です。

このコマンドは 、ハードウェア レベルでロード バランス状態をクリアし、クリーンアップされた空の状態からのリバランスを有効にします。clear interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance state このクリア状態は、このコマンドを使用した場合にのみトリガーされます。このコマンドは 、集約されたイーサネット インターフェイスのロード バランシング状態をすべてクリアし、新しく再作成します。clear interfaces aggregate forwarding-options load-balance state

集約されたイーサネットインターフェイスまたはLAGバンドル用のステートフルロードバランシングを設定するためのガイドライン

集合型イーサネットインターフェイスに対してステートフルロードバランシングを設定する際は、以下の点に注意してください:

  • 子リンクが削除または追加されると、新しい集約セレクターが選択され、トラフィックは新しいセレクターに流れます。セレクターが空であるため、フローはセレクターに入力されます。この動作により、古い状態が失われるため、フローの再分配が発生します。これは、ステートフルなフロー単位の負荷分散を有効にしない既存の動作です。

  • 受信トラフィックがMPC1E、MPC2E、MPC3E-3D、MPC5E、MPC6Eラインカードに到達した場合の、AEインターフェイス上のステートフルフロー単位のロードバランシング機能。他のタイプのラインカードは、この機能を備えていません。MPCがこの機能をサポートしていない場合は、該当するCLIエラーが表示されます。

    イングレス ライン カードを MPC とし、エグレス ライン カードを MPC または DPC とすると、この機能は正しく動作します。イングレスラインカードがDPCで、エグレスラインカードがDPCまたはMPCの場合、ステートフルロードバランシングはサポートされていません。

  • この機能は、マルチキャスト トラフィック(ネイティブ/フラッド)ではサポートされていません。

  • 再調整オプションを有効にするか、ロード バランスの状態をクリアすると、トラフィック フローに対して異なるリンク セットを選択できるため、アクティブなフローのパケットの順序変更が発生する可能性があります。

  • 機能のパフォーマンスは高いものの、ラインカードメモリを大量に消費します。約4,000個の論理インターフェイスまたは16個の集合型イーサネット論理インターフェイスで、サポートされているMPCでこの機能を有効にすることができます。ただし、パケット転送エンジンのハードウェア メモリが少なくなると、使用可能なメモリによっては、デフォルトのロード バランシング メカニズムにフォールバックします。このような状況では、システム ロギング メッセージが生成され、ルーティング エンジンに送信されます。ステートフルロードバランシングをサポートするAEインターフェイスの数に制限はありません。制限はラインカードによって決まります。

  • トラフィック フローが頻繁にエージングする場合、デバイスはロード バランシングの状態を削除または更新する必要があります。そのため、適切なロードバランシングを行うためには、リバランスを設定するか、clearコマンドを定期的に実行する必要があります。そうしないと、トラフィックの偏りが発生する可能性があります。子リンクがダウンまたはアップしても、既存のフローでロード バランシングの動作が変更されることはありません。この条件は、パケットの並べ替えを回避するためです。新しいフローは、表示される子リンクを取得します。負荷分散があまり効果的でないことがわかった場合は、負荷分散状態をクリアするか、再分散機能を使用してハードウェアの状態を自動的にクリアランスさせることができます。リバランス機能を設定すると、トラフィックフローが異なるリンクにリダイレクトされ、パケットの並べ替えが発生する可能性があります。

集合型イーサネットインターフェイスでのステートフルロードバランシングの設定

フローの状態を記録して保持し、それに応じてトラフィック負荷を分散するメカニズムが追加されました。その結果、m 個のフローに対して、LAG バンドルの n 個のメンバー リンク、または ECMP リンク内のネクストホップのユニリストに分散されます。メンバーリンク間で負荷を分割するこの方法は、 ステートフルロードバランシング と呼ばれ、5タプルの情報(送信元と宛先アドレス、プロトコル、送信元ポートと宛先ポート)を使用します。このようなメソッドは、フローに直接マップすることも、フロー内の特定のフィールドに基づく事前計算ハッシュにマップすることもできます。その結果、各子リンクで観測される偏差が減少します。

インターフェイスバンドルで ステートフルロードバランシングを設定するには:ae

  1. 集合型イーサネットインターフェイスを設定することを指定します。
  2. ステートフルロードバランシングを設定することを指定します。
  3. MPCを搭載したMXシリーズルーター(MPC3EとMPC4Eを除く)で、集約型イーサネットインターフェイス()バンドルのメンバーリンク間でトラフィックフローを均等かつ効果的に分散するメカニズムを有効にします。ae
  4. 指定した間隔でロードバランス状態をクリアすることにより、集約されたイーサネットバンドルのトラフィックフローの定期的なリバランスを設定します。
  5. ロードバランシングタイプを定義して、トラフィックフローに使用する適切なメモリパターンをパケット転送エンジンに通知します。各キーワードの効果的な負荷分散のためのフローのおおよその数は派生物です。
  6. インターフェイスのアドレスファミリーとIPアドレス を設定します。ae

適応型ロードバランシングの設定

このトピックでは、アダプティブ ロード バランシングを設定する方法について説明します。適応型ロードバランシングは、集約型イーサネット(AE)バンドルのメンバーリンク帯域幅の効率的な利用を維持します。適応型ロードバランシングは、フィードバックメカニズムを使用して、AEバンドル内のリンクの帯域幅とパケットストリームを調整することで、トラフィックの負荷分散を修正します。

開始する前に、以下を実行します。

  • プロトコルファミリーとIPアドレスでインターフェイスのセットを設定します。これらのインターフェイスは、AE バンドルのメンバーシップを構成することができます。

  • AEバンドルを作成するには、ルーターインターフェイスのセットを集合型イーサネットとして設定し、特定のAEグループ識別子を使用します。

AEバンドルのアダプティブロードバランシングを設定するには:

  1. AE バンドルで適応型ロードバランシングを有効にします。
  2. AE バンドルでの適応型負荷分散のスキャン間隔の値を設定します。スキャン間隔の値は、整数値に 30 秒の期間を乗算することにより、トラフィック スキャンの長さを決定します。
  3. 許容率の値を設定します。許容値は、ルーターがアダプティブ ロード バランシングの更新をトリガーする前に、AE バンドルのメンバー間のトラフィック レートの許容偏差を決定します。
  4. (オプション)AEバンドルでパケット/秒ベースの適応型ロードバランシングを有効にします。

MXシリーズルーターの802.3ad LAGでの負荷分散のためのPICレベル対称ハッシュの設定

802.3ad LAG(リンク アグリゲーション グループ)での負荷分散のための対称ハッシュは、2 台の MX シリーズ ルーター(ルーター A とルーター Bなど)が LAG バンドル上の DPI(ディープ パケット インスペクション)デバイスを介して透過的に接続されている場合に便利です。DPI デバイスは、順方向と逆方向の両方のトラフィック フローを追跡します。

対称ハッシュが設定されている場合、トラフィックのリバースフローもLAG上の同じ子リンクを経由して送信され、同じDPIデバイスを介して流れるようにバインドされます。これにより、順方向と逆方向の両方のフローでトラフィックの DPI を適切にアカウンティングできます。

対称ハッシュが設定されていない場合、LAG上の別の子リンクが、異なるDPIデバイスを通過するトラフィックのリバースフロー用に選択される可能性があります。これにより、DPI デバイス上のトラフィックの順方向および逆方向のフローに関する情報が不完全になり、DPI デバイスによるトラフィックのアカウンティングが不完全になります。

対称ハッシュは、送信元アドレスや宛先アドレスなどのフィールドに基づいて計算されます。ファミリーinet(IPv4プロトコルファミリー)およびマルチサービス(スイッチまたはブリッジ)トラフィックのレイヤー2、レイヤー3、レイヤー4データユニットフィールドに基づいて、シャーシレベルとPICレベルの両方でロードバランシングの対称ハッシュを設定できます。シャーシレベルで設定された対称ハッシュは、ルーター全体に適用され、すべてのPICとパケット転送エンジンに継承されます。PICレベルの対称ハッシュを設定すると、パケット転送エンジンレベルでよりきめ細かくなります。

LAGバンドルでDPIデバイスを介して接続された2台のルーターについては、1台のルーターとリモートエンドルーター、またはその逆の 設定が可能です。symmetric-hashsymmetric-hash complement

シャーシレベルで対称ハッシュを設定するには、階層レベルで または ステートメントを含めます。symmetric-hashsymmetric-hash complement[edit forwarding-options hash-key family] シャーシレベルでの対称ハッシュの設定とリンクインデックスの設定については、 ルーティングデバイス用Junos OSネットワークインターフェイス ライブラリと ルーティングデバイス用Junos OS VPNライブラリを参照してください。https://www.juniper.net/documentation/en_US/junos/information-products/pathway-pages/config-guide-network-interfaces/network-interfaces.htmlhttps://www.juniper.net/documentation/en_US/junos/information-products/pathway-pages/config-guide-vpns/index.html

注:

MX シリーズ DPC では、PIC レベルで対称ハッシュを構成することは、パケット転送エンジン レベルで対称ハッシュを構成することを意味します。

インバウンドトラフィックインターフェイス(トラフィックがルーターに入る場所)のPICレベルで対称ハッシュを設定するには、[]階層レベルで または ステートメントを含めます。symmetric-hashsymmetric-hash complementedit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key

注:
  • PICレベルの対称ハッシュは、[]階層レベルで設定されたシャーシレベルの対称ハッシュよりも優先されます。edit chassis forwarding-options hash-key

  • 802.3adリンクアグリゲーショングループでの負荷分散のための対称ハッシュは、現在、VPLS、INETおよびブリッジトラフィックでのみサポートされています。

  • PICまたはパケット転送エンジンのハッシュキー設定は、「対称ハッシュ」または「対称ハッシュ補数」モードのいずれかが可能ですが、両方を同時に行うことはできません。

例:MX シリーズ ルーター上の 802.3ad LAG での負荷分散のための PIC レベルの対称ハッシュの設定

注:

これらの例は、MX240、MX480、およびMX960ルーターでサポートされているDPCにのみ適用されます。サポートされる DPC のリストについては、関連ドキュメント セクションの MX240、MX480、および MX960 ルーターでサポートされている DPC を参照してください。

次の例は、MXシリーズルーターで負荷分散するために、PICレベルで対称ハッシュを構成する方法を示しています。

両方のルーターでのファミリーマルチサービスの対称ハッシュの設定

トラフィックがルーター A に入るインバウンドトラフィックインターフェイスで、 階層レベルで ステートメントを含めます。symmetric-hash[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]

トラフィックがルーター B に入るインバウンドトラフィックインターフェイスで、 階層レベルで ステートメントを含めます。symmetric-hash complement[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]

両方のルーターでのファミリーinetの対称ハッシュの設定

トラフィックがルーター A に入るインバウンドトラフィックインターフェイスで、 階層レベルで ステートメントを含めます。symmetric-hash[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]

トラフィックがルーター B に入るインバウンドトラフィックインターフェイスで、 階層レベルで ステートメントを含めます。symmetric-hash complement[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]

2 つのルーターでのファミリー inet およびファミリー マルチサービスの対称ハッシュの設定

トラフィックがルーター A に入るインバウンドトラフィックインターフェイスで、 階層レベルで ステートメントを含めます。symmetric-hash[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]

トラフィックがルーター B に入るインバウンドトラフィックインターフェイスで、 階層レベルで ステートメントを含めます。symmetric-hash complement[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]

例:アグリゲート イーサネット ロード バランシングの設定

例:アグリゲート イーサネット ロード バランシングの設定

この例では、集合型イーサネットのロードバランシングを設定する方法を示します。

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。

  • MICおよびMPCインターフェイスを備えた3つのMXシリーズルーター、またはPICおよびFPCインターフェイスを備えた3つのPTXシリーズパケットトランスポートルーター

  • すべてのデバイスでJunos OS Release 13.3あるいはそれ以降のものが作動

概要

ネクストホップルーターに利用可能なパスやインターフェイスが複数ある場合は、転送プレーンでロードバランシングが必要となります。また、リンク利用率を高めるためには、着信トラフィックが使用可能なすべてのパスにロードバランシングされるのが最適です。

集合型イーサネットバンドルは、ロードバランシングを使用してバンドルのメンバーリンク(IEEE 802.3ad)間でトラフィックフローのバランスをとる典型的なアプリケーションです。

Junos OSリリース13.3以降、集約型イーサネットのロードバランシングが強化され、MXシリーズルーターのMICまたはMPC上の集約型イーサネットバンドルにおける真のトラフィックの不均衡を解決する2つのソリューションが提供されます。Junos OSリリース14.1以降、集約型イーサネットのロードバランシングが強化され、PTXシリーズパケットトランスポートルーターのPICまたはFPC上の集約型イーサネットバンドルにおける真のトラフィックの不均衡を解決する2つのソリューションが提供されます。

集合型イーサネットのロードバランシングソリューションは以下の通りです。

  • アダプティブ - アダプティブ ロード バランシングは、フローベースのハッシュでは均一な負荷分散を実現するのに十分でないシナリオで使用されます。このロードバランシングソリューションは、リアルタイムのフィードバックおよび制御メカニズムを実装して、ネットワーク負荷の不均衡を監視および管理します。

    適応型負荷分散ソリューションは、セレクターエントリーを変更し、AEバンドルの各メンバーリンクのリンク使用率を定期的にスキャンして偏差を検出することで、トラフィックフローの不均衡を修正します。偏差が検出されると、調整イベントがトリガーされ、影響を受けるメンバーリンクにマッピングされるフローが少なくなります。その結果、そのメンバーリンクの提供帯域幅がダウンします。これにより、継続的なフィードバックループが発生し、一定期間にわたって、すべてのメンバーリンクに同じバイトレートが提供され、AEバンドル内の各メンバーリンクにわたって効率的なトラフィック分散が提供されます。

    適応型ロード バランシングを設定するには、 階層レベルで ステートメントを含め ます 。adaptive[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance]

    注:

    VLAN IDが集合型イーサネットインターフェイスで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ていません。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のみに影響します。

    このオプションは 、パケット/秒レートに基づいてロードバランシングを有効にします。pps 既定の設定は、ビット/秒のロード バランシングです。

    この値は 、スキャンの時間を 30 秒の倍数として構成します。scan-interval

    値は 、バンドル内の集約されたイーサネットリンクへのパケットトラフィックフローの分散に対する制限です。tolerance 最大 100% の差異を指定できます。tolerance属性が設定されていない場合、デフォルト値の20%が適応型ロードバランシングに対して有効になります。許容値を小さくすると、帯域幅のバランスは良くなりますが、コンバージェンス時間が長くなります。

    注:

    および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。ppsscan-interval

  • パケット単位のランダムスプレー—適応型ロードバランシングソリューションが失敗した場合、パケット単位のランダムスプレーが最後の手段として機能します。パケット単位のランダムスプレーロードバランシングソリューションは、集約ネクストホップにパケットをランダムにスプレーすることで、トラフィックの不均衡に対処するのに役立ちます。これにより、AEバンドルのすべてのメンバーリンクが均等にロードされ、パケットの並べ替えが行われます。

    さらに、パケット単位のランダムスプレーにより、トラフィックの不均衡の原因となったイングレスパケット転送エンジンが特定され、パケットハッシュ以外のソフトウェアエラーの結果として発生するトラフィックの不均衡が排除されます。

    パケットごとのランダムスプレーロードバランシングを設定するには、 階層レベルで ステートメントを含め ます 。per-packet[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance]

    注:

    負荷分散のためのパケット単位オプションは、PTXシリーズパケットトランスポートルーターではサポートされていません。

集合型イーサネットのロードバランシング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、最後に設定されたソリューションが以前に設定されたソリューションを上書きします。実装中のロードバランシングソリューションを検証するには、 コマンドを発行 します。show interfaces aex aggregated-ether-options load-balance

トポロジー

このトポロジーでは、2つの集約型イーサネットバンドル(ae0とae1)がR2ルーターとR3ルーター間のリンク上に構成されています。

図 3: 集合型イーサネットロードバランシング集合型イーサネットロードバランシング

設定

CLIクイック構成

この例をすばやく設定するには、次のコマンドをコピーしてテキストファイルに貼り付け、改行を削除して、ネットワーク構成に合わせて必要な詳細を変更し、[edit]階層レベルのCLIにコマンドをコピー&ペーストしてください。

R1

R2

R3

適応型ロードバランシングの設定
ステップバイステップでの手順

次の例では、設定階層のいくつかのレベルに移動する必要があります。設定モードでのCLIエディターの使用CLIのナビゲーションについては、「1 コンフィグレーション・モードでのCLIエディタの使用」1 を参照してください。

R2 ルーターを設定するには:

注:

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. 作成するアグリゲートイーサネットインターフェイスの数を指定します。

  2. R2 を 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。

  3. ae0アグリゲートイーサネットバンドルの5つのメンバーリンクを設定します。

  4. ae1集合型イーサネットバンドルの8つのメンバーリンクを設定します。

  5. R2のae0で集約イーサネットロードバランシングを有効にします。

  6. ae0アグリゲートイーサネットバンドルのリンク速度を設定します。

  7. ae0アグリゲートイーサネットバンドルにLACPを設定します。

  8. ae0アグリゲートイーサネットバンドルのインターフェイスパラメーターを設定します。

  9. R2のae1で集約イーサネットロードバランシングを有効にします。

  10. ae1アグリゲート型イーサネットバンドルのリンク速度を設定します。

  11. ae1アグリゲートイーサネットバンドルにLACPを設定します。

  12. ae1アグリゲート型イーサネットバンドルのインターフェイスパラメーターを設定します。

  13. 選択的集約イーサネット統計情報を無効にします。

  14. R2 のすべてのインターフェイスと AE バンドルで RSVP を設定します。

  15. R2 のすべてのインターフェイスと AE バンドルで MPLS を設定します。

  16. R2 のすべてのインターフェイスと AE バンドルで IS-IS を設定します。

結果

設定モードから、show chassisshow interfacesshow accounting-options、およびshow protocols のコマンドを入力して設定を確認します。出力結果に意図した設定内容が表示されない場合は、この例の手順を繰り返して設定を修正します。

検証

設定が正常に機能していることを確認します。

ae0での適応型ロードバランシングの検証
目的

ae0集合型イーサネットバンドルで受信したパケットが、5つのメンバーリンク間で負荷分散されていることを確認します。

アクション

オペレーショナルモードから、show interfaces ae0 extensiveコマンドを実行します。

意味

ae0アグリゲートイーサネットバンドルのメンバーリンクは、アダプティブロードバランシングで完全に活用されます。

変更履歴

サポートされる機能は、使用しているプラットフォームとリリースによって決まります。 特定の機能がお使いのプラットフォームでサポートされているかどうかを確認するには、 Feature Explorer をご利用ください。

リリース
説明
14.1
Junos OSリリース14.1以降、集約型イーサネットのロードバランシングが強化され、PTXシリーズパケットトランスポートルーターのPICまたはFPC上の集約型イーサネットバンドルにおける真のトラフィックの不均衡を解決する2つのソリューションが提供されます。
13.3
Junos OSリリース13.3以降、集約型イーサネットのロードバランシングが強化され、MXシリーズルーターのMICまたはMPC上の集約型イーサネットバンドルにおける真のトラフィックの不均衡を解決する2つのソリューションが提供されます。
13.2R1
Junos OS Release 13.2R1 以降、均一なロード バランシングとリバランスを実行する機能が、MPC3E と MPC4E を除く MPC を搭載した MX シリーズ ルーターに導入されます。
10.1
Junos OS リリース 10.1 以降では、 ステートメントを使用して 、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 キーがレイヤー 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構成することもできます。payload