Descripción general del equilibrio de carga
Obtenga información sobre el equilibrio de carga en interfaces Ethernet agregadas y cómo configurar el equilibrio de carga en función de direcciones MAC. Reduce la congestión de la red al dividir el tráfico entre varias interfaces.
El equilibrio de carga en la capa 2 distribuye el tráfico entre los vínculos de miembro. Este enfoque evita la congestión a la vez que mantiene la redundancia. Los siguientes temas cubren los conceptos básicos del equilibrio de carga, junto con cómo configurarlo en función de direcciones MAC, en un vínculo LAG y el uso de hash resistente para mantener la coherencia.
Descripción general del equilibrio de carga y la agregación de vínculos Ethernet
Puede crear un LAG para un grupo de puertos Ethernet. El tráfico de puente L2 tiene una carga equilibrada entre los vínculos miembro de este grupo, lo que hace que la configuración sea atractiva para problemas de congestión, así como para la redundancia. Cada paquete de LAG contiene hasta 16 vínculos. La compatibilidad de plataforma depende de la versión de Junos OS en su instalación.
En el caso de los paquetes de LAG, el algoritmo hash determina cómo el tráfico que entra en un paquete de LAG se coloca en los vínculos de miembro del paquete. El algoritmo hash intenta administrar el ancho de banda equilibrando la carga de manera uniforme de todo el tráfico entrante a través de los vínculos de miembro del paquete. El modo hash del algoritmo hash se establece en carga L2 de forma predeterminada. Cuando el modo hash se establece en carga L2, el algoritmo hash utiliza los campos de carga IPv4 e IPv6 para el hash. También puede configurar la clave hash de equilibrio de carga para el tráfico L2 para que utilice campos de los encabezados L3 y capa 4 mediante la payload instrucción. Sin embargo, tenga en cuenta que el comportamiento de equilibrio de carga es específico de la plataforma y se basa en configuraciones de clave hash adecuadas.
Para obtener más información, consulte Configurar el equilibrio de carga en un vínculo LAG. En un conmutador L2, un vínculo está sobreutilizado y otros están infrautilizados.
Configure el equilibrio de carga en función de las direcciones MAC
El mecanismo de hash key para el equilibrio de carga utiliza información MAC de L2, como la dirección de origen y destino de la trama. Para equilibrar la carga de tráfico según la información de MAC L2, incluya la multiservice instrucción en el nivel de jerarquía o[edit chassis fpc slot number pic PIC number hash-key]:[edit forwarding-options hash-key]
multiservice {
source-mac;
destination-mac;
payload {
ip {
layer3-only;
layer-3 (source-ip-only | destination-ip-only);
layer-4;
inner-vlan-id;
outer-vlan-id;
}
}
}
Use el Explorador de características para confirmar la compatibilidad de plataforma y versión para características específicas.
Revise la sección Comportamiento de equilibrio de carga basado en dirección MAC específico de la plataforma para ver notas relacionadas con su plataforma.
Para incluir la información MAC de la dirección de destino en la clave hash, incluya la destination-mac opción. Para incluir la información MAC de la dirección de origen en la clave hash, incluya la source-mac opción.
-
Cualquier paquete que tenga la misma dirección de origen y destino se enviará por la misma ruta.
-
Puede configurar el equilibrio de carga por paquete para optimizar los flujos de tráfico de EVPN en varias rutas.
-
Los vínculos de miembro Ethernet agregados ahora usarán la dirección MAC física como la dirección MAC de origen en los paquetes OAM 802.3ah.
Comportamiento de equilibrio de carga basado en dirección MAC específico de la plataforma
| Plataforma |
Diferencia |
|---|---|
| serie ACX |
|
Ver también
Configurar el equilibrio de carga en un vínculo LAG
Puede configurar la clave hash de equilibrio de carga para el tráfico L2 para que utilice campos de los encabezados L3 y capa 4 dentro de la carga útil de la trama con fines de equilibrio de carga mediante la payload instrucción. Puede configurar la instrucción para que examine los campos de encabezado de paquete de capa 3 y solo IP de origen o solo IP de destino . También puede consultar los campos de la capa 4 . Esta instrucción se configura en el nivel de [edit forwarding-options hash-key family multiservice] jerarquía.
Puede configurar las opciones L3 o Capa 4, o ambas. Las opciones de solo ip de origen o solo de ip de destino son mutuamente excluyentes. La layer-3-only instrucción no está disponible en enrutadores de la serie MX.
De forma predeterminada, la implementación de Junos de 802.3ad equilibra el tráfico a través de los vínculos de miembro dentro de un paquete de Ethernet agregado en función de la información L3 transportada en el paquete.
Para obtener más información sobre la configuración de LAG, consulte la biblioteca de interfaces de red de Junos OS para dispositivos de enrutamiento.
Ejemplo:
En este ejemplo, se configura la clave hash de equilibrio de carga para utilizar la opción Dirección IP L3 de origen y los campos de encabezado de capa 4. El ejemplo también incluye las direcciones MAC de origen y destino para el equilibrio de carga en un vínculo LAG.
[edit]
forwarding-options {
hash-key {
family multiservice {
source-mac;
destination-mac;
payload {
ip {
layer-3 {
source-ip-only;
}
layer-4;
}
}
}
}
}
Cualquier cambio en la configuración de la clave hash requiere un reinicio de la FPC para que los cambios surtan efecto.
Ejemplo: Configuración del equilibrio de carga en un vínculo LAG
En este ejemplo, se configura la clave hash de equilibrio de carga para utilizar la opción Dirección IP de capa 3 de origen y los campos de encabezado de capa 4, así como las direcciones MAC de origen y destino para el equilibrio de carga en un vínculo de grupo de agregación de vínculos (LAG):
[edit]
forwarding-options {
hash-key {
family multiservice {
source-mac;
destination-mac;
payload {
ip {
layer-3 {
source-ip-only;
}
layer-4;
}
}
}
}
}
Cualquier cambio en la configuración de la clave hash requiere un reinicio de la FPC para que los cambios surtan efecto.
Descripción del equilibrio de carga de multidifusión en vínculos agregados de 10 Gigabit para tráfico de multidifusión enrutado en conmutadores EX8200
La transmisión de video ha recorrido un largo camino desde su introducción en 1997. Inicialmente, se utilizó principalmente para presentaciones ocasionales. Pero a medida que crecía en popularidad, enviar una transmisión separada a cada usuario rápidamente abrumó las redes.
Para resolver esto, se desarrollaron protocolos de multidifusión. La multidifusión permite que un servidor envíe un único flujo de datos a todo un grupo de destinatarios a la vez, en lugar de enviar flujos individuales a cada uno. Enviar un solo flujo de datos a todo un grupo de destinatarios a la vez reduce significativamente la duplicación de datos y la congestión de la red, lo que permite el flujo constante de películas, noticias y otros videos a todos nuestros dispositivos.
Incluso con la multidifusión, la enorme cantidad de datos de video sigue ejerciendo presión sobre el hardware de red y el ancho de banda. Esto a menudo provocaba molestos parpadeos y tartamudeos durante la transmisión.
Para manejar esto, los ingenieros de redes comenzaron a combinar múltiples vínculos físicos en un canal lógico más grande. Estas conexiones virtuales se denominan interfaces de multidifusión o LAG.
El equilibrio de carga de multidifusión garantiza que cada uno de los vínculos individuales de un LAG se utilice de manera eficiente. Utiliza algoritmos hash para evaluar constantemente el flujo de datos y ajustar cómo se distribuye a través de los enlaces. Esto evita que un solo vínculo se sobrecargue o se infrautilice. En los conmutadores Ethernet EX8200 de Juniper Networks, el equilibrio de carga de multidifusión está habilitado de forma predeterminada.
Este tema incluye:
- Cree LAG para multidifusión en incrementos de 10 gigabits
- ¿Cuándo debo usar el equilibrio de carga de multidifusión?
- ¿Cómo funciona el equilibrio de carga de multidifusión?
- ¿Cómo implemento el equilibrio de carga de multidifusión en un conmutador EX8200?
Cree LAG para multidifusión en incrementos de 10 gigabits
El tamaño máximo de vínculo en un conmutador EX8200 es de 10 gigabits. Si necesita un vínculo más grande en un conmutador EX8200, puede combinar hasta doce vínculos de 10 Gigabit. En la topología de ejemplo que se muestra en la Figura 1, se agregaron cuatro vínculos de 10 gigabits para formar cada vínculo de 40 gigabits.
EX8200
¿Cuándo debo usar el equilibrio de carga de multidifusión?
Use un LAG con equilibrio de carga de multidifusión cuando necesite un vínculo descendente superior a 10 Gigabits. Esta necesidad surge frecuentemente cuando actúa como proveedor de servicios o cuando transmite video de multidifusión a una gran audiencia.
Para utilizar el equilibrio de carga de multidifusión, necesita lo siguiente:
-
Un conmutador EX8200: los conmutadores independientes admiten el equilibrio de carga de multidifusión, mientras que el chasis virtual no.
-
Una configuración de multidifusión enrutada L3: para obtener más información acerca de cómo configurar la multidifusión, consulte Guía de configuración de protocolos de enrutamiento de Junos OS.
-
Vínculos agregados de 10 gigabits en un LAG: para obtener información acerca de cómo configurar LAG con equilibrio de carga de multidifusión, consulte Configurar el equilibrio de carga de multidifusión para su uso con vínculos agregados de 10 Gigabit Ethernet en conmutadores EX8200 (procedimiento de CLI).
¿Cómo funciona el equilibrio de carga de multidifusión?
Cuando el tráfico puede usar varios vínculos de miembro, el tráfico que forma parte de la misma secuencia siempre debe estar en el mismo vínculo.
El equilibrio de carga de multidifusión utiliza uno de los siete algoritmos hash para distribuir eficientemente los flujos de datos a través de todos los enlaces agregados disponibles. También utiliza una técnica llamada mezcla de colas para equilibrar el tráfico.
Puede seleccionar un algoritmo específico o utilizar el predeterminado, que es crc-sgip. Este algoritmo predeterminado utiliza una comprobación de redundancia cíclica (CRC) en las direcciones IP de grupo de los paquetes de multidifusión. Le recomendamos que comience con la predeterminada y solo pruebe otras opciones si encuentra que el tráfico L3 no se distribuye de manera uniforme.
Descripción de los algoritmos hash
Seis de los siete algoritmos se basan en el valor hash de las direcciones IP y siempre producirán el mismo resultado para el mismo flujo de datos. Sin embargo, la opción de modo equilibrado es única porque sus resultados pueden cambiar en función del orden en que se agregan las secuencias.
Consulte la Tabla 1 para obtener más información.
| Algoritmos hash |
Basado en |
Mejor uso |
|---|---|---|
| CRC-SGIP |
Comprobación de redundancia cíclica de la dirección IP de origen y grupo de paquetes de multidifusión |
Predeterminado: administración de alto rendimiento del tráfico IP en una red 10 Gigabit Ethernet. Asignación predecible al mismo enlace cada vez. Este modo es complejo pero produce un buen hash distribuido. |
| CRC-GIP |
Comprobación de la redundancia cíclica de la dirección IP del grupo de paquetes de multidifusión |
Asignación predecible al mismo enlace cada vez. Pruebe este modo cuando crc-sgip no distribuya uniformemente el tráfico de multidifusión enrutado L3 y las direcciones IP de grupo varíen. |
| CRC-SIP |
CRC de la dirección IP de origen de los paquetes de multidifusión |
Asignación predecible al mismo enlace cada vez. Pruebe este modo cuando crc-sgip no distribuya uniformemente el tráfico de multidifusión enrutado L3 y las fuentes de flujo varíen. |
| simple-sgip |
Cálculo XOR de la dirección IP de origen y grupo de paquetes de multidifusión |
Asignación predecible al mismo enlace cada vez. Este es un método de hash simple que podría no producir una distribución tan uniforme como la que produce crc-sgip. Pruebe este modo cuando crc-sgip no distribuya uniformemente el tráfico de multidifusión enrutado L3. |
| gip simple |
Cálculo XOR de la dirección IP del grupo de paquetes de multidifusión |
Asignación predecible al mismo enlace cada vez. Este es un método de hash simple que podría no producir una distribución tan uniforme como la que produce crc-gip. Pruebe esto cuando crc-gip no distribuya uniformemente el tráfico de multidifusión enrutado L3 y las direcciones IP del grupo varíen. |
| sorbo simple |
Cálculo XOR de la dirección IP de origen de los paquetes de multidifusión |
Asignación predecible al mismo enlace cada vez. Este es un método de hash simple que podría no producir una distribución tan uniforme como la que produce crc-sip. Pruebe este modo cuando crc-sip no distribuya uniformemente el tráfico de multidifusión enrutado L3 y las fuentes de flujo varían. |
| equilibrado |
Método de cálculo de operación rotativa utilizado para identificar los vínculos de multidifusión con la menor cantidad de tráfico |
Se logra el mejor equilibrio, pero no se puede predecir qué enlace se usará de forma coherente porque eso depende del orden en que se conecten las transmisiones. Úselo cuando no se necesite una asignación coherente después de cada reinicio. |
¿Cómo implemento el equilibrio de carga de multidifusión en un conmutador EX8200?
Para implementar el equilibrio de carga de multidifusión con un nivel optimizado de transferencia de datos en un conmutador EX8200, siga estas recomendaciones:
-
Permita un 25 % de ancho de banda no utilizado en el vínculo agregado para dar cabida a cualquier desequilibrio dinámico debido a cambios de vínculo causados por compartir interfaces de multidifusión.
-
En el caso de los vínculos descendentes, utilice interfaces de multidifusión del mismo tamaño siempre que sea posible. Además, para los vínculos agregados descendentes, la transferencia de datos se optimiza cuando los miembros del vínculo agregado pertenecen a los mismos dispositivos.
-
Para los vínculos agregados ascendentes, utilice un vínculo L3 siempre que sea posible. Además, para los vínculos agregados ascendentes, la transferencia de datos se optimiza cuando los miembros del vínculo agregado pertenecen a dispositivos diferentes.
Ver también
Ejemplo: Configurar el equilibrio de carga de multidifusión para su uso con interfaces 10 Gigabit Ethernet agregadas en conmutadores EX8200
Los conmutadores EX8200 admiten el equilibrio de carga de multidifusión en LAG. El equilibrio de carga de multidifusión distribuye uniformemente el tráfico de multidifusión enrutado L3 a través de los LAG, Puede agregar hasta doce vínculos Ethernet de 10 gigabits para formar un vínculo virtual o LAG de 120 Gigabit. El cliente MAC puede tratar este vínculo virtual como si fuera un único vínculo para aumentar el ancho de banda, proporcionar degradación elegante a medida que ocurren errores de vínculo y aumentar la disponibilidad. En los conmutadores EX8200, el equilibrio de carga de multidifusión está habilitado de forma predeterminada. Sin embargo, si está deshabilitado explícitamente, puede volver a habilitarlo.
Una interfaz con una dirección IP que ya está configurada no puede formar parte del LAG.
Solo los conmutadores independientes EX8200 con vínculos de 10 gigabit admiten el equilibrio de carga de multidifusión. El chasis virtual no admite el equilibrio de carga de multidifusión.
En este ejemplo, se muestra cómo configurar un LAG y volver a activar el equilibrio de carga de multidifusión:
Requisitos
En este ejemplo, se utilizan los siguientes componentes de hardware y software:
Dos conmutadores EX8200, uno utilizado como conmutador de acceso y otro como conmutador de distribución
Junos OS versión 12.2 o posterior para conmutadores de la serie EX
Antes de empezar:
Configure cuatro interfaces de 10 gigabit en el conmutador de distribución EX8200: xe-0/1/0, xe-1/1/0, xe-2/1/0 y xe-3/1/0. Consulte Configuración de interfaces Gigabit Ethernet (procedimiento de la CLI).
Descripción general y topología
El equilibrio de carga de multidifusión utiliza uno de los siete algoritmos hash para equilibrar el tráfico entre los vínculos individuales de 10 gigabits en el LAG. Para obtener una descripción de los algoritmos hash, consulte equilibrio de carga de multidifusión. El algoritmo hash predeterminado es crc-sgip. Puede experimentar con los distintos algoritmos hash hasta determinar el que mejor equilibre el tráfico de multidifusión enrutado L3.
Cuando se necesita un vínculo de más de 10 gigabits en un conmutador EX8200, puede combinar hasta doce vínculos de 10 gigabits para crear más ancho de banda. En este ejemplo, se utiliza la función de agregación de vínculos para combinar cuatro vínculos de 10 gigabits en un vínculo de 40 gigabit en el conmutador de distribución. Además, el equilibrio de carga de multidifusión está habilitado para garantizar una distribución uniforme del tráfico de multidifusión enrutado de capa 3 en el vínculo de 40 gigabits. En la topología de ejemplo ilustrada en la Figura 2, un conmutador EX8200 en la capa de distribución está conectado a un conmutador EX8200 en la capa de acceso.
La velocidad del vínculo se determina automáticamente en función del tamaño del LAG configurado. Por ejemplo, si un LAG está compuesto por cuatro vínculos de 10 Gigabit, la velocidad del vínculo es de 40 Gbps.
El algoritmo hash predeterminado, crc-sgip, implica una comprobación de redundancia cíclica (CRC) de las direcciones IP de origen y grupo del paquete de multidifusión.
de 10 Gigabit
Configurará un LAG en cada conmutador y volverá a habilitar el equilibrio de carga de multidifusión. Cuando se vuelve a habilitar, el equilibrio de carga de multidifusión surtirá efecto automáticamente en el LAG y la velocidad se establece en 10 Gbps para cada vínculo del LAG. La velocidad de vínculo para el LAG de 40 gigabits se establece automáticamente en 40 Gbps.
Configuración
Procedimiento
Configuración rápida de CLI
set chassis aggregated-devices ethernet device-count 1 set interfaces ae0 aggregated-ether-options minimum-links 1 set interfaces xe-0/1/0 ether-options 802.3ad ae0 set interfaces xe-1/1/0 ether-options 802.3ad ae0 set interfaces xe-2/1/0 ether-options 802.3ad ae0 set interfaces xe-3/1/0 ether-options 802.3ad ae0 set chassis multicast-loadbalance hash-mode crc-gip
Procedimiento paso a paso
Para configurar un LAG y volver a activar el equilibrio de carga de multidifusión:
Especifique el número de interfaces Ethernet agregadas (aex) que se van a crear:
[edit chassis] user@switch#
set aggregated-devices ethernet device-count 1Especifique el número mínimo de vínculos para el aex, es decir, el LAG, que se va a etiquetar
up:De forma predeterminada, solo debe haber un vínculo activo para que el LAG se etiquete
upcomo .[edit interfaces] user@switch#
set ae0 aggregated-ether-options minimum-links 1Especifique los cuatro miembros que se incluirán en el LAG:
[edit interfaces] user@switch#
set xe-0/1/0 ether-options 802.3ad ae0user@switch#set xe-1/1/0 ether-options 802.3ad ae0user@switch#set xe-2/1/0 ether-options 802.3ad ae0user@switch#set xe-3/1/0 ether-options 802.3ad ae0Volver a activar el equilibrio de carga de multidifusión:
[edit chassis] user@switch# set multicast-loadbalanceNo es necesario establecer la velocidad del vínculo de la manera que se hace para los LAG que no utilizan el equilibrio de carga de multidifusión. La velocidad del vínculo se establece automáticamente en 40 Gbps en un LAG de 40 Gigabit.
Si lo desea, puede cambiar el valor de la
hash-modeopción en la instrucción multidifusión-loadbalance para probar diferentes algoritmos hasta que encuentre el que mejor distribuya el tráfico de multidifusión enrutado L3.Si cambia el algoritmo hash cuando el equilibrio de carga de multidifusión está deshabilitado, el nuevo algoritmo surtirá efecto después de volver a habilitar el equilibrio de carga de multidifusión.
Resultados
Compruebe los resultados de la configuración:
user@switch> show configuration
chassis
aggregated-devices {
ethernet {
device-count 1;
}
}
multicast-loadbalance {
hash-mode crc-gip;
}
interfaces
xe-0/1/0 {
ether-options {
802.3ad ae0;
}
}
xe-1/1/0 {
ether-options {
802.3ad ae0;
}
}
xe-2/1/0 {
ether-options {
802.3ad ae0;
}
}
xe-3/1/0 {
ether-options {
802.3ad ae0;
}
}
ae0 {
aggregated-ether-options {
minimum-links 1;
}
}
}
Verificación
Para confirmar que la configuración funcione correctamente, realice las siguientes tareas:
Comprobación del estado de una interfaz LAG
Propósito
Compruebe que se creó un LAG (ae0) en el conmutador.
Acción
Compruebe que se creó el LAG ae0 :
user@switch> show interfaces ae0 terse
Interface Admin Link Proto Local Remote ae0 up up ae0.0 up up inet 10.10.10.2/24
Significado
El nombre de interfaz aex indica un LAG. A significa agregado y E significa Ethernet. El número diferencia a los distintos LAG.
Verificar el equilibrio de carga de multidifusión
Propósito
Compruebe que la carga del tráfico esté equilibrada por igual en todas las rutas.
Acción
Compruebe el equilibrio de carga en las cuatro interfaces:
user@switch> monitor interface traffic
Bytes=b, Clear=c, Delta=d, Packets=p, Quit=q or ESC, Rate=r, Up=^U, Down=^D ibmoem02-re1 Seconds: 3 Time: 16:06:14 Interface Link Input packets (pps) Output packets (pps) xe-0/1/0 Up 2058834 (10) 7345862 (19) xe-1/1/0 Up 2509289 (9) 6740592 (21) xe-2/1/0 Up 8625688 (90) 10558315 (20) xe-3/1/0 Up 2374154 (23) 71494375 (9)
Significado
Las interfaces deben transportar aproximadamente la misma cantidad de tráfico.
Tabla de historial de cambios
La compatibilidad de la función depende de la plataforma y la versión que utilice. Utilice el Explorador de características para determinar si una característica es compatible con su plataforma.
payload instrucción.