- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Решения компании Extreme Networks «Extreme Automated Campus» обеспечивают возможность одновременного использования множества путей передачи и быстрого восстановления в случае аварии. Сеть, состоящая из множества физических коммутаторов, представляет собой один распределённый. Трафик, при этом, всегда идет по кратчайшему доступному пути.
«Extreme Automated Campus» — это в основе своей построение Ethernet Fabric на основе симбиоза стандартов IEEE 802.1ah, 802.1aq и RFC6329. Как это работает, почему это легко и удобно инсталлируется, масштабируется и администрируется раскроем в нашей статье.
“Data plane” фабрики — это реализация IEEE 802.1ah [1], когда ethernet пакет полностью, вместе с заголовком, инкапсулируется в новый ethernet пакет, собственно поэтому он и называется MAC-in-MAC или еще PBB (Provider Backbone Bridges). Так как MAC-in-MAC уже поддерживается аппаратно большинством выпускаемых на рынок чипсетов, это, собственно, и предопределило его большую популярность в сравнении с протоколом TRILL.
В заголовке 802.1ah, кроме MAC адресов и номера backbone VLAN, которые необходимы для пересылки пакетов между нодами фабрики, также передается поле I-SID (Individual Service ID), которое определяет принадлежность пользовательского трафика к тому или иному сервису. I-SID поле имеет длину 24 bit, соответственно теоретически фабрика может коммутировать более 16,7 млн различных сервисов.
«Control Plane» фабрики является протокол SPB «Shortest Path Bridging», который утверждён стандартом IEEE 802.1aq [2]. Сам стандарт описывает два различных режима работы SPBv и SPBm, на основе VLAN и MAC-in-MAC соответственно. В нашем конкретном случае реализован SPBm. Стандарт вводит определенную новую терминологию:
BEB – Backbone Edge Bridge
BCB – Backbone Core Bridge
B-VLAN – Backbone VLAN
C-VLAN — Customer VLAN
UNI – User to Network Interface
NNI – Network to Network Interface
VSN – Virtual Service Network
Сами термины в пояснении не особо нуждаются, ну а тем, кто знаком с MPLS они напомнят такие применяемые термины как P-router, PE-router, LSP, L2/L3VPN …
Непосредственно логика работы SPBm реализуется с помощью протокола IS-IS. В RFC6329 [3] –“IS-IS Extensions Supporting IEEE 802.1aq Shortest Path Bridging” описаны дополнительные TLV необходимые для корректной работы SPB.
Все коммутаторы, включенные в фабрику, сначала устанавливают соседство с помощью IS-IS и затем формируют L1 IS-IS area. Потом каждая нода вычисляет с помощью алгоритма Дейкстры SPT (Shortest Path Tree) от себя ко всем другим нодам. Далее с помощью IS-IS происходит заполнение FIB B-VLAN. Для B-VLAN отключены «flooding, broadcasting, learning», порты вручную тоже добавить нельзя. Собственно, именно поэтому магистральные МАС адреса всегда известны и находятся под операторским контролем, С-МАС инкапсулированы в 802.1ah заголовок и внутри фабрики никакого изучения этих МАС не происходит.
Для Unicast рассчитывается единственный вариант SPT в каждом настроенном B-VLAN. Пример заполненного FIB Unicast может выглядеть следующим образом.
Switch# show isis spbm unicast-fib
================================================================================
SPBM UNICAST FIB ENTRY INFO
================================================================================
DESTINATION BVLAN SYSID HOST-NAME OUTGOING COST
ADDRESS INTERFACE
--------------------------------------------------------------------------------
00:16:ca:23:73:df 1000 0016.ca23.73df SPBM-1 1/21 10
00:16:ca:23:73:df 2000 0016.ca23.73df SPBM-1 1/21 10
00:18:b0:bb:b3:df 1000 0018.b0bb.b3df SPBM-2 MLT-2 10
00:14:c7:e1:33:e0 1000 0018.b0bb.b3df SPBM-2 MLT-2 10
00:18:b0:bb:b3:df 2000 0018.b0bb.b3df SPBM-2 MLT-2 10
--------------------------------------------------------------------------------
Total number of SPBM UNICAST FIB entries 5
--------------------------------------------------------------------------------
Для Multicast вычисляются все возможные пары SPT
Например, для сервиса терминируемого на 4-х BEB будет произведен расчёт 4 SPT для каждого B-VLAN. Каждое такое SPT рассчитывается на основе I-SID сконфигурированного сервиса и BEB который является рутом этого дерева. Каждая SPBM нода имеет свой мультикаст адресс для каждого VSN. Этот адрес (согласно стандарта) состоит из 2-х частей “Nickname/Source B-MAC” + “I-SID”
Например:
Source: 0A-BC-DE / ISID: fe-dc-ba (I-SID 16 702 650)
MMAC-DA: A3-BC-DE-FE-DC-BA
( A-сдвигается на место “MSB” верхних четыре бита; 3 – фиксированое значение)
Пример заполненного multicast FIB:
Switch:1(config)#show isis spbm multicast-fib
==========================================================================================
SPBM MULTICAST FIB ENTRY INFO
==========================================================================================
MCAST DA ISID BVLAN SYSID HOST-NAME OUTGOING-INTERFACES INCOMING
INTERFACE
------------------------------------------------------------------------------------------
03:00:07:e4:e2:02 15000066 1001 0077.0077.0077 Switch-25 1/33 MLT-2
03:00:08:e4:e2:02 15000066 1001 0088.0088.0088 Switch-33 1/50,1/33 40.40.40.40
03:00:41:00:04:4d 1101 4058 00bb.0000.4100 Switch-1(*)1/3,1/49,0.0.0.0 TunnelHQ
03:00:41:00:04:4f 1103 4058 00bb.0000.4100 Switch-1(*)1/3,1/49,0.0.0.0 cpp
------------------------------------------------------------------------------------------
Total number of SPBM MULTICAST FIB entries 4
------------------------------------------------------------------------------------------
Для предотвращения образования петель фабрика использует RPFC (Reverse Path Forwarding Check), логика работы которого обеспечивается также с помощью IS-IS. При RPFC трафик принимается только от валидного «source B-MAC/VLAN», остальные пакеты отбрасываются.
Собственно, после этого остается только прописать необходимые сервисы, настойка которых производится только на границе фабрики (то есть BEB коммутаторах).
Примеры поддерживаемых сервисов представлены ниже.
К особенностям при работе с IP мультикаст потоками необходимо отнести следующее:
Достоинства «Extreme Automated Campus»:
• Работает на открытых стандартах
• Поддержка стандартных инструментов Ethernet OAM – IEEE 802.1ag и ITU-T Y.1731
• IS-IS работает на уровне L2, не требуется настройка IP внутри фабрики
• SPT (Shortest path tree) рассчитывается на основе метрик и при этом нет заблокированных линков
• Нет необходимости настройки STP в ядре фабрики
• Все участники фабрики после расчётов обладают одним и тем же набором SPT
• Симметричный пути между любыми двумя узлами
• RPFC (Reverse Path Forwarding Check) устраняет петли
• Поддержка ECMP (Equal Cost Multiple Paths) для балансировки
• Поддержка рассылки мультикаста “1-many”, “many-1”, “many-many”
• Фабрика является одним виртуальным хопом для пользовательского трафика
• Работа фабрики поверх любой физической топологии: ring, full-mesh, partial-mesh, daisy-chain…
• Высокая масштабируемость до 1000 нод в одной фабрике
• Настройка сервисов только на границе фабрики
• Минимизация человеческого фактора
• Сходимость после сбоев до 200мс
UPD: Образ виртуальной машины VOSS для тестирования «Extreme Automated Campus» можно скачать на github. [4]
Автор: NikolayN
Источник [5]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/setevy-e-tehnologii/308270
Ссылки в тексте:
[1] IEEE 802.1ah: https://ru.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.1ah-2008
[2] IEEE 802.1aq: https://ru.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.1aq
[3] RFC6329: https://tools.ietf.org/html/rfc6329
[4] github.: https://github.com/extremenetworks/Virtual_VOSS
[5] Источник: https://habr.com/ru/post/439586/?utm_campaign=439586
Нажмите здесь для печати.