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集合型イーサネット・インターフェースでのロード・バランシング

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

複数の物理集約型イーサネット・インターフェー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、これをリンク・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、帯域幅を増加させ、障害発生時にグレースフルな劣化を提供し、可用性を高め、ロードバランシング機能を提供します。負荷分散により、デバイスは受信および送信トラフィックを複数のインターフェイスに沿って分割し、ネットワーク内の輻輳を軽減できます。このトピックでは、負荷分散とデバイスでロード バランシングを設定する方法について説明します。

集合型イーサネットロードバランシングの理解

リンクアグリゲーション機能を使用して、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、1つの論理インターフェイスを形成します。1 つ以上のリンクが集約され、仮想リンクまたはリンク アグリゲーション グループ(LAG)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のリンクであるかのように処理します。リンクアグリゲーションにより、帯域幅が増加し、障害発生時に正常に低下し、可用性が向上します。

これらのメリットに加えて、集約されたイーサネット・バンドルが拡張され、負荷分散機能を提供し、集約されたイーサネット・バンドルのメンバー・リンク間のリンク利用を完全かつ効率的に利用することができます。

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、複数のパスまたはインターフェイスに沿って送受信トラフィックを分割できます。ロードバランシングは、さまざまなネットワークパスの利用率を向上させ、より効果的なネットワーク帯域幅を提供します。

通常、ロード バランシングを使用するアプリケーションには以下が含まれます。

  • アグリゲート インターフェイス(レイヤー 2)

    集合型インターフェイス(集合型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台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行うレイヤー2メカニズムです。これはレイヤー 2 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、各エンド上の同じ 2 つのデバイス間にある必要があります。Junos OSは、イーサネットとSONETのシグナルなし(静的)設定、およびイーサネットリンク上の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。

  • ECMP(Equal Cost Multipath)(レイヤー 3)

    デフォルトでは、アクティブルートの同じ宛先への複数のイコールコストパスがある場合、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つを選択して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方法で変更されるたびに、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指定されます。また、パケット単位のロードバランシングと呼ばれる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ます。

    ECMP ロード バランシングは次の場合があります。

    • BGP パス間(BGP マルチパス)

    • BGP パス内で、複数の LSP 間で

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、次のような理由でロード バランシングが困難になります。

  • アグリゲート ネクスト ホップによるロード バランシングの誤り

  • パケット ハッシュの不正確な計算

  • パケット フローの差異の不十分

  • 不正なパターン選択

トラフィックの不均衡の結果、負荷が十分に分散されないため、特定のリンクでは輻輳が発生し、他の一部のリンクは効率的に利用されません。

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)で真のトラフィック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、真のトラフィックの不均衡を修正します。不均衡な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が適応され、AEバンドル内のリンク全体で効率的なトラフィック配信を実現します。

    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 adaptive ステートメントを [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance] 含めます。

    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、適応型ロード 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とQFX10000スイッチのみに影響します。

    許容誤差値をパーセンテージとして設定するには、 階層レベルに tolerance オプションのキーワードを [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive] 含めます。

    パケット/秒に基づいて適応型ロードバランシングを設定するには(デフォルトのビット/秒設定ではなく)、 階層レベルに オプションキーワードを[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive]ppsめます。

    過去 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設定するには、 階層レベルに scan-interval オプション キーワードを [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive] 含めます。

    注:

    および scan-interval オプションのpps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に障害が発生した場合、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リゾートとして機能します。これにより、AEバンドルのメンバーは、帯域幅を考慮することなく、均等にロードされます。パケットごとにパケットの並べ替えが発生するため、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。

    パケット単位のランダム 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[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance] per-packetめます。

集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、使用されている負荷分散ソリューションを show interfaces aex aggregated-ether-options load-balance 確認できます。

5 タプル データを使用し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

集約されたイーサネット(ae)インターフェイスから複数のフローを送信する場合、効果的で最適なロードバランシング動作を可能にするために、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。合理化された堅牢なロードバランシング方法を得るために、ロードバランシングのために毎回選択される集約された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FPC(MPC)を搭載したMXシリーズルーター上で、等価コストマルチパスECMのインターフェイスバンドルまたはネクストホップ(またはネクストホップのユニリスト)リンクの選択 ae は、バランスド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方法のバランスモードを使用して実行されます。バランスドモードのリンク選択では、ユニリストで2^n(2をnの力まで上昇)の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で「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不平衡モードは、事前計算されたハッシュで8ビットを使用してセレクターテーブル内のエントリーを選択します。セレクターテーブルは、リンクアグリゲーショングループ(LAG)または ae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。

バランスドとアンバランスの項は、セレクター・テーブルがロードバランシング・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、不平衡モード(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 フローが最小限の場合、不平衡モードでは以下の問題が発生する可能性があります。リンク選択論理は、事前計算されたハッシュのサブセット ビットのみを使用します。ハッシュ アルゴリズムの効率に関係なく、フローは圧縮表現のみです。フロー間分散は非常に低いので、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ばらつきを提供しません。ハッシュ計算とセレクターテーブルには、過剰なランダムな性質が存在します。その結果、フローの数が少ないほど、選択された各子リンクに対して最適な負荷分散技術からの逸脱が高くなります。

子リンクごとの偏差は、

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'のために送信されるパケットを表します。

  • M は、その LAG バンドルで送信されたパケットの合計を示します。

  • N は、その LAG 内の子リンクの数を示します。

このような欠点があるため、フローの数が少ない場合、またはフロー間の分散が少ないフローでは、リンク使用率が歪み、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リリース13.2R1以降、MPC3EsとMPC4Esを除くMPCを搭載したMXシリーズルーターには、統一されたロードバランシングとリバランスを実行する機能が導入されました。フロー数の変化により負荷分散が歪んだり歪んだりした場合、リバランス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す。その結果、m 個のフロー数では、LAG バンドルの n 個のメンバー リンク間、または ECMP リンク内のネクストホップのユニリスト間で分散されます。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タプル情報(送信元および宛先アドレス、プロトコル、送信元および宛先ポート)を使用します。このようなメソッドは、フローに直接マッピングすることも、フロー内の特定のフィールドに基づいて事前計算ハッシュにマッピングすることもできます。その結果、各子リンクで観察される偏差は減少する。

このメカニズムは、最小限のフロー数(約数千未満のフロー)でのみ効率的に機能します。より多くのフロー(1000~10,000 フロー)では、分散 Trio ベースの負荷分散メカニズムを使用することをお勧めします。

LAG内の「n」リンクが0~n-1のリンク ID で識別されるシナリオの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、フローがいつ現れたかを記録するために使用されます。ハッシュキーは、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、フローが現在使用しているlink_idが識別されます。パケットごとに、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、それ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ています。一致するもの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 を使用してリンクを選択し、フローをフロー テーブルに挿入します。

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[edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful]per-flowめます。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に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。既存のパラメーターを使用してLAGを動的に再調整するよう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 rebalance interval ステートメントを [edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] 含めます。このパラメータは、すべてのイングレスパケット転送エンジン(PFEs)に同期されたリバランススイッチオーバーを、リバランス間隔で提供することで、トラフィックを定期的にロードバランシングします。間隔は、1 分あたり 1~1000 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 load-type (low | medium | high) ステートメントを [edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] 含めます。

オプションは stateful per-flow 、AEバンドルでロードバランシング機能を有効にします。オプションは rebalance 、指定された間隔で負荷分散状態をクリアします。オプションは load 、使用する適切なメモリパターンに関してパケット転送エンジンに通知します。この集約されたイーサネット インターフェイス上のフローの数が少ない(1~100 フローの間)場合、キーワードを low 使用できます。同様に、比較的高いフロー(100~1000 フロー) medium では、 キーワードを使用でき、 large キーワードを最大フロー(1000~10,000 フロー)に使用できます。各キーワードの効果的な負荷分散のためのフローの概算数は、二次的な数値です。

コマンドは clear interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance state 、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。このクリア状態は、このコマンドを使用する場合にのみトリガーされます。コマンドは clear interfaces aggregate forwarding-options load-balance state 、すべての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状態をクリアし、新しく再作成します。

アグリゲッジド イーサネット インターフェイスまたは LAG バンドルのステートフル 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・インターフェースにステートフル・ロード・バランシングを設定する際には、以下の点に留意してください。

  • 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、トラフィックが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、セレクターにはフローが入力されます。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ごとのロードバランシングを有効にすることなく、既存の動作です。

  • 受信トラフィックがMPC1E、MPC2E、MPC3E-3D、MPC5E、およびMPC6Eラインカードに到達した場合、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 カードでは、この機能が厳密に管理されません。MPC がこの機能をサポートしていない場合、適切な CLI エラーが表示されます。

    イングレスラインカードをMPC、エグレスラインカードをMPCまたはDPCとして使用すると、この機能は正しく機能します。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。

  • リバランス オプションを有効にするか、ロード バランス状態をクリアすると、トラフィック フローに異なるリンク 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並べ替えが発生する可能性があります。

  • この機能のパフォーマンスは高いですが、ラインカードメモリを大量に消費します。サポートされる MPC では、約 4,000 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、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 メモリが低い場合、使用可能なメモリに応じて、デフォルトのロード バランシング メカニズムがフォールバックします。このような状況でシステム 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定されます。

  • トラフィックフローが頻繁にエージングされる場合、デバイスはロードバランシング状態を削除または更新する必要があります。その結果、適切な負荷分散を行うには、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。子リンクがダウンしたり立ち上がったりしても、ロードバランシングの動作は既存のフローで変更されません。この条件は、パケットの並べ替えを回避することです。新しいフローは、表示される子リンクをピックアップします。負荷分散があまり効果的でない場合は、ロードバランシングの状態をクリアするか、リバランス機能を使用してハードウェア状態の自動クリアランスを行うことができます。リバランスファシリティを設定すると、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・インターフェー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す。その結果、m 個のフロー数では、LAG バンドルの n 個のメンバー リンク間、または ECMP リンク内のネクストホップのユニリスト間で分散されます。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タプル情報(送信元および宛先アドレス、プロトコル、送信元および宛先ポート)を使用します。このようなメソッドは、フローに直接マッピングすることも、フロー内の特定のフィールドに基づいて事前計算ハッシュにマッピングすることもできます。その結果、各子リンクで観察される偏差は減少する。

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 ae 設定するには:

  1. 集合型イーサネット・インターフェー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. MPC3EとMPC4Eを除くMPCを搭載したMXシリーズルーター上で、集約されたイーサネットインターフェイス(ae)バンドルのメンバーリンク上で、トラフィックフローを均等かつ効果的に配信するメカニズムを有効にします。
  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で、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について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概算数は、二次的な数値です。
  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 ae 設定します。

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、AE(集合型イーサネット)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、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、フィードバックメカニズムを使用してトラフィック負荷の不均衡を修正します。

開始する前に、以下を行います。

  • 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できます。

  • 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、および特定のAEグループ識別子と共に設定することで、AEバンドルを作成します。

AEバンドルに適応型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バンドルの適応型ロードバランシングのスキャン間隔値を設定します。スキャン間隔の値は、整数の値に 30 秒の期間を掛けることで、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、ルーターが適応型ロード バランシング更新をトリガーする前に、AE バンドルのメンバー間で許容されるトラフィック レートの偏差を決定します。
  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でのロードバランシングのためのPICレベル対称ハッシュの設定

802.3ad リンク アグリゲーション グループ(LAG)での負荷分散のための対称ハッシュは、2 つの MX シリーズ ルーター(ルーター A やルーター B など)が LAG バンドル上のディープ パケット インスペクション(DPI)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、トラフィックの逆フローもLAG上の同じ子リンクを経由し、同じDPIデバイスを通過するようにバインドされます。これにより、フォワードフローとリバースフローの両方で、トラフィックのDPI上で適切なアカウンティングが可能になります。

対称ハッシュが設定されていない場合、異なるDPIデバイスを介したトラフィックのリバースフローに対して、LAG上の異なる子リンクが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フォワード フローとリバース 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。IPv4プロトコルファミリー(ファミリーinet)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の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レベルの両方で負荷分散を行う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よって継承されます。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 レベルでの粒度が向上します。

LAGバンドルを介してDPIデバイスを介して接続された2つのルーターでは、1つのルーターとsymmetric-hash complementリモートエンドルーターで、またはその逆を設定symmetric-hashできます。

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 symmetric-hash complement ステートメントを[edit forwarding-options hash-key family]symmetric-hashめます。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。

注:

MXシリーズDPCでは、PICレベルで対称ハッシュを設定することは、パケット転送エンジンレベルで対称ハッシュを設定することを指します。

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、[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key]階層レベルに または symmetric-hash complement ステートメントを含めますsymmetric-hash

注:
  • PICレベルの対称ハッシュは、[edit chassis forwarding-options hash-key]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を上書きします。

  • 802.3ad リンク アグリゲーション グループ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」モードのいずれかになりますが、両方同時に設定することはできません。

例:MXシリーズルーター上の802.3ad LAGでのロードバランシングのためのPICレベル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、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のためにPICレベルで対称ハッシュを設定する方法を示しています。

両方のルーターでファミリー マルチサービスの対称ハッシュを設定する

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は、 階層レベルに ステートメントを[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]symmetric-hashめます。

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は、 階層レベルで ステートメントを[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]含めますsymmetric-hash complement

両方のルーターでファミリ inet の対称ハッシュを設定する

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は、 階層レベルに ステートメントを[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]symmetric-hashめます。

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は、 階層レベルで ステートメントを[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]含めますsymmetric-hash complement

2つのルーター上のファミリinetと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は、 階層レベルに ステートメントを[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]symmetric-hashめます。

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は、 階層レベルで ステートメントを[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]含めますsymmetric-hash complement

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・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。

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

  • すべてのデバイスで Junos OS リリース 13.3 以降が実行されている

概要

ネクストホップルーターで利用可能な複数のパスまたはインターフェイスがある場合、転送プレーンではロードバランシングが必要であり、利用可能なすべてのパスで受信トラフィックが負荷分散され、リンク使用率が向上するのが最適です。

集約型イーサネット・バンドルは、負荷分散を使用してバンドルのメンバー・リンク(IEEE 802.3ad)間のトラフィック・フローのバランスを取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、MICまたはMXシリーズルーターのMPC上の集約されたイーサネットバンドルの真のトラフィック不均衡を解決するための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 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 上の集約されたイーサネット バンドルにおける真のトラフィック不均衡を解決するための 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・ロードバランシング・ソリューションは、以下のとおりです。

  • 適応型: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一様な負荷分散を実現するには不十分な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、ネットワーク負荷の不均衡を監視および管理するために、リアルタイムのフィードバックと制御メカニズムを実装しています。

    適応型ロードバランシング・ソリューションは、セレクターエントリーを変更することでトラフィックフローの不均衡を修正し、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、逸脱を検出します。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の数は少なくて済みます。その結果、そのメンバーリンクの提供された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 adaptive ステートメントを [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance] 含めます。

    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、適応型ロード 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にのみ影響します。

    オプションは pps 、1秒あたりのパケットレートに基づいてロードバランシングを有効にします。デフォルト設定は、ビット/秒のロードバランシングです。

    この値は scan-interval 、スキャンの時間を 30 秒の倍数で設定します。

    この値は tolerance 、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・フローの差異に対する制限です。最大100%の分散を指定できます。トレランス属性が設定されていない場合、適応型ロードバランシングでは、デフォルト値の20%が有効になります。許容値が小さいほど帯域幅のバランスが良くなりますが、コンバージェンス時間は長くなります。

    注:

    および scan-interval オプションのpps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に障害が発生した場合、パケット単位のランダムスプレーが最後のリゾートとして機能します。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、パケットを集合ネクストホップにランダムに噴霧することで、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発生します。

    さらに、パケット単位のランダム スプレーによってイングレス パケット転送エンジンが特定され、トラフィックの不均衡が引き起こされ、パケット ハッシュを除くソフトウェア 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。

    パケット単位のランダム 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[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance] per-packetめます。

    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、実装されている負荷分散ソリューションを show interfaces aex aggregated-ether-options load-balance 検証できます。

トポロジ

このトポロジーでは、R2ルーターとR3ルーター間のリンクに、ae0とae1の2つの集約されたイーサネットバンドルが設定されています。

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。

R1

R2

R3

適応型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。

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. R2 と R1 を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集約型イーサネット・バンドルの5つのメンバー・リンクを設定します。

  4. ae1集約型イーサネット・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 でアグリゲート イーサネット ロード バランシングを有効にします。

  6. ae0集約イーサネットバンドルのリンク速度を設定します。

  7. ae0集約型イーサネット・バンドルでLACPを設定します。

  8. ae0集約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 でアグリゲート イーサネット ロード バランシングを有効にします。

  10. ae1集合型イーサネット・バンドルのリンク速度を設定します。

  11. ae1集合型イーサネット・バンドルでLACPを設定します。

  12. ae1集合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 accounting-optionsshow interfacesおよび のコマンドをshow chassis入力して設定をshow protocols確認します。出力結果に意図した設定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

設定が正しく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集約型イーサネット・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。

対処

運用モードから、 コマンドを show interfaces ae0 extensive 実行します。

意味

ae0集約型イーサネット・バンドルのメンバー・リンクは、適応型ロードバランシングでフル活用されています。

リリース履歴テーブル
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 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 上の集約されたイーサネット バンドルにおける真のトラフィック不均衡を解決するための 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、MICまたはMXシリーズルーターのMPC上の集約されたイーサネットバンドルの真のトラフィック不均衡を解決するための2つのソリューションが提供されます。
13.2R1
Junos OSリリース13.2R1以降、MPC3EsとMPC4Esを除くMPCを搭載したMXシリーズルーターには、統一されたロードバランシングとリバランスを実行する機能が導入されました。
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。