W poprzednich częściach naszego przewodnika omówiliśmy już, jak w sieci SPB kierowany i przesyłany jest ruch. Dziś przyjrzymy się, w jaki sposób technologia ta umożliwia równoważenie obciążeń na wiele ścieżek pomiędzy węzłami BEB.
Jak już wcześniej ustaliliśmy, jednym z kluczowych elementów płaszczyzny danych (data plane), odpowiadającej za transportowanie ruchu w sieci SPB, jest enkapsulacja MAC-in-MAC (Ethernet-in-Ethernet). Oznacza to zasadniczo, że każdym razem gdy ramka Ethernetowa trafia do domeny SPB, dochodzi do jej enkapsulacji w nową ramkę Ethernetową. Aby rozruszać nieco Waszą pamięć, poniżej diagram ilustrujący ten mechanizm:
Diagram 1: Enkapsulacja MAC-in-MAC.
W większości przypadków, nowy nagłówek Ethernetowy (SPB) wygląda podobnie, jak nagłówek „standardowej” ramki Ethernetowej. Istnieją jednak dwie zasadnicze różnice:
- pole I-SID (kluczowe dla sieci SPB, o czym więcej opowiedzieliśmy w rozdziale 3)
- pole B-VID
O polu B-VID do tej pory jeszcze nie mówiliśmy. Co to jest? Jaką pełni funkcję? Za co odpowiada? Odpowiedź na te pytania zawiera się w jednym słowie: multipathing. Jest to zdolność rozkładania obciążeń związanych z ruchem na kilka ścieżek pomiędzy nadawcą (źródłowym węzłem BEB) i odbiorcą (docelowym węzłem BEB), pod warunkiem że pomiędzy oboma punktami istnieją dwie lub więcej ścieżek o równym koszcie przejścia (drzewa najkrótszej ścieżki).
Czym są sieci VLAN w obrębie sieci szkieletowej?
B-VID, czyli skrót od ‘Backbone VLAN ID’ (można się też niekiedy spotkać z określeniem ‘Base VLAN ID’), to identyfikator sieci VLAN wewnątrz sieci szkieletowej. Choć sieć VLAN wewnątrz sieci szkieletowej łączą pewne podobieństwa z normalnym VLANem w rozumieniu standardu 802.1Q, jej właściwości i zastosowania są nieco inne:
- Zgodnie ze standardem, wewnątrz sieci szkieletowej dopuszczalne są VLANy od 1 do 16 (w przypadku standardowych wirtualnych sieci LAN od 1 do 4095).
- Możemy zdefiniować jedną (lub więcej) sieć VLAN wewnątrz sieci szkieletowej, ale nie konfigurujemy jej na żadnym konkretnym porcie przełącznika.
- Sieć VLAN wewnątrz sieci szkieletowej istnieje jedynie na linkach/portach NNI. Za każdym razem, gdy konfigurujemy port przełącznika jako interfejs NNI, automatycznie połączy się on ze wszystkimi zdefiniowanymi VLANami w sieci szkieletowej. Oznacza to, że wszystkie VLANy wewnątrz sieci szkieletowej obejmują całą sieć SPB. Dla przykładu, spójrzmy na niewielką sieć SPB z dwoma VLANami w sieci szkieletowej, przedstawioną na diagramie 2.
- Ruch kierowany przez sieć SPB będzie forwardowany poprzez jedną z sieci VLAN wewnątrz sieci szkieletowej.
- I na koniec, najważniejsze: jeżeli pomiędzy źródłem i miejscem docelowym ruchu istnieją dwie lub więcej najkrótszych ścieżek o równym koszcie przejścia, algorytm narzuci VLANom w sieci szkieletowej wykorzystanie różnych ścieżek. Schemat ten ilustrują diagramy 4 i 5.
Uwaga: dla uproszczenia, VLANy w sieci szkieletowej ponumerowaliśmy 1, 2 itd. Jednak ponieważ ich pole VLAN ID jest również 12-bitowe (podobnie, jak w normalnych VLANach), możemy użyć dowolnej wartości od 1 do 4095. Dobra praktyka nakazuje jednak, aby korzystać z wartości w przedziale od 4050 do 4065. W naszym przykładzie w poprzednim rozdziale skonfigurowaliśmy dwa VLANy wewnątrz sieci szkieletowej o numerach 4051 i 4052. Są to domyślne wartości wykorzystywane w rozwiązaniu Extreme (poprzednio Avaya).
Diagram 2: Niewielka sieć SPB z dwoma VLANami wewnątrz sieci szkieletowej (oznaczone kolorem zielonym i fioletowym).
Przyjrzyjmy się teraz prostej sieci z dwoma VLANami wewnątrz sieci szkieletowej, tak jak na diagramie 3. Z punktu widzenia protokołu IS-IS, pomiędzy węzłami BEB-1 i BEB-2 istnieją dwie najkrótsze ścieżki o równym koszcie przejścia (w terminologii sieci SPB określa się je mianem tzw. Equal Cost Trees lub w skrócie ECT) wynoszącym 30 (zakładając, że koszt na każdym połączeniu wynosi 10).
Diagram 3: Dwie najkrótsze ścieżki o równym koszcie pomiędzy węzłami brzegowymi 1 i 2.
Jako że skonfigurowaliśmy dwa VLANy wewnątrz sieci szkieletowej, IS-IS zaprogramuje pierwszą najkrótszą ścieżkę o równym koszcie przejścia w tablicy forwardingu VLANA numer 1 oraz drugą najkrótszą ścieżkę o równym koszcie przejścia w tablicy forwardingu VLANA numer 2 – tak, jak to widać na diagramach 4 oraz 5.
Diagram 4: Najkrótsza ścieżka o równym koszcie przejścia dla ruchu kierowanego przez VLAN 1 w sieci szkieletowej.
Diagram 5: Najkrótsza ścieżka o równym koszcie przejścia dla ruchu kierowanego przez VLAN 2 w sieci szkieletowej.
Jakie konkretne korzyści dla Twojej organizacji daje Extreme Fabric Connect? Obejrzyj nasz Fantastic Fabric show!
Rozkładanie obciążeń związanych z ruchem
Na koniec pozostaje pytanie: w jaki sposób ruch będzie rozkładany na obu omawianych ścieżkach? W gruncie rzeczy zależy to od preferencji implementującego, aczkolwiek w przypadku rozwiązania Extreme odbywa się to na następujących, niezbyt skomplikowanych zasadach:
W przypadku sieci wirtualnych z identyfikatorem I-SID o wartości nieparzystej (np. 1, 3, 5, 7 … 10001 itd.), cały ruch kierowany jest przez VLAN 1 w sieci szkieletowej, a dla sieci wirtualnych z identyfikatorem I-SID o wartości parzystej – cały ruch kierowany jest przez VLAN 2 w sieci szkieletowej.
Ważna uwaga: wykorzystanie dwóch (lub więcej) VLANów wewnątrz sieci szkieletowej służy równoważeniu obciążeń związanych z ruchem, nie zwiększaniu redundancji/nadmiarowości! Awaria połączenia lub węzła zainicjuje obliczenie nowej najkrótszej ścieżki, czego efektem mogą być zupełnie nowe Equal Cost Trees (ECT), ale równie dobrze – tylko jedno drzewo najkrótszej ścieżki.
Macie już teraz mniejszy lub większy ogląd na to, jak w sieci SPB działa multipathing. Jeśli uważacie, że nie jest to zbyt skomplikowany mechanizm, to prawdopodobnie macie rację. Z drugiej jednak strony okazał się on więcej, niż wystarczający we wszystkich dotychczasowych wdrożeniach Extreme Fabric Connect u naszych klientów. Do tego dochodzą nowe funkcjonalności, takie jak IEEE 802-1Qca Path Control and Reservation, który umożliwi bardziej złożone kierowanie ruchem.
W kolejnej części „Shortest Path Bridging dla Początkujących”: