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어그리게이션 이더넷 인터페이스의 로드 밸런싱

어그리게이션 이더넷 인터페이스의 로드 밸런싱은 여러 인터페이스 간에 트래픽을 분할하여 네트워크 혼잡을 줄입니다.

여러 개의 물리적 어그리게이션 이더넷 인터페이스를 번들로 묶어 하나의 논리적 인터페이스를 형성하는 것을 링크 어그리게이션이라고 합니다. 링크 어그리게이션은 대역폭을 증가시키고, 장애 발생 시 정상적인 성능 저하를 제공하며, 가용성을 높이고, 로드 밸런싱 기능을 제공합니다. 로드 밸런싱을 통해 디바이스는 여러 인터페이스를 따라 수신 및 발신 트래픽을 분할하여 네트워크의 혼잡을 줄일 수 있습니다. 이 항목에서는 로드 밸런싱과 디바이스에서 로드 밸런싱을 구성하는 방법에 대해 설명합니다.

기능 탐색기를 사용하여 특정 기능에 대한 플랫폼 및 릴리스 지원을 확인하십시오.

플랫폼 관련 참고 사항은 플랫폼별 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱 동작 섹션을 검토합니다.

어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱 이해

링크 어그리게이션 기능은 여러 개의 물리적 어그리게이션 이더넷 인터페이스를 번들로 묶어 하나의 논리적 인터페이스를 형성하는 데 사용됩니다. 하나 이상의 링크가 어그리게이션되어 가상 링크 또는 LAG(Link Aggregation Group)를 형성합니다. MAC 클라이언트는 이 가상 링크를 단일 링크인 것처럼 처리합니다. 링크 어그리게이션은 대역폭을 증가시키고, 장애 발생 시 정상적인 성능 저하를 제공하며, 가용성을 높입니다.

이러한 이점 외에도 어그리게이션 이더넷 번들은 로드 밸런싱 기능을 제공하도록 향상되어 어그리게이션 이더넷 번들의 멤버 링크 간 링크 활용도를 완전하고 효율적으로 활용할 수 있습니다.

로드 밸런싱 기능을 사용하면 디바이스가 네트워크의 혼잡을 줄이기 위해 여러 경로 또는 인터페이스를 따라 들어오고 나가는 트래픽을 나눌 수 있습니다. 로드 밸런싱은 다양한 네트워크 경로의 활용도를 향상시키고 보다 효과적인 네트워크 대역폭을 제공합니다.

일반적으로 로드 밸런싱을 사용하는 애플리케이션은 다음과 같습니다.

  • 어그리게이션 인터페이스(레이어 2)

    어그리게이션 인터페이스(어그리게이션 이더넷의 경우 AE, 어그리게이션 SONET의 경우 AS라고도 함)는 두 디바이스 간의 여러 인터페이스에서 로드 밸런싱을 위한 레이어 2 메커니즘입니다. 이것은 레이어 2 로드 밸런싱 메커니즘이기 때문에 모든 개별 구성 요소 링크는 각 끝에서 동일한 두 디바이스 사이에 있어야 합니다. Junos OS는 이더넷 및 SONET에 대한 비신호(정적) 구성과 이더넷 링크를 통한 협상을 위한 802.3ad 표준화된 LACP 프로토콜을 지원합니다.

  • ECMP(Equal-Cost Multipath)(레이어 3)

    기본적으로 활성 경로에 대해 동일한 목적지에 대한 여러 개의 동일 비용 경로가 있는 경우, Junos OS는 해시 알고리즘을 사용하여 포워딩 테이블에 설치할 다음 홉 주소 중 하나를 선택합니다. 대상에 대한 다음 홉 집합이 어떤 식으로든 변경될 때마다 다음 홉 주소는 해시 알고리즘을 사용하여 다시 선택됩니다. 패킷당 로드 밸런싱라고 하는 여러 개의 다음 홉 주소를 포워딩 테이블에 설치할 수 있는 옵션도 있습니다.

    ECMP 로드 밸런싱은 다음과 같을 수 있습니다.

    • BGP 경로 전반(BGP 다중 경로)

    • BGP 경로 내, 여러 LSP에 걸쳐

복잡한 이더넷 토폴로지에서는 트래픽 플로우 증가로 인해 트래픽 불균형이 발생하며, 다음과 같은 이유로 로드 밸런싱이 어려워집니다.

  • 통합 다음 홉에 의한 잘못된 로드 밸런싱

  • 잘못된 패킷 해시 계산

  • 패킷 플로우의 불충분한 차이

  • 잘못된 패턴 선택

트래픽 불균형으로 인해 부하가 잘 분산되지 않아 특정 링크에서 혼잡이 발생하는 반면, 일부 다른 링크는 효율적으로 활용되지 않습니다.

이러한 문제를 극복하기 위해 Junos OS는 어그리게이션 이더넷 번들(IEEE 802.3ad)의 실제 트래픽 불균형을 해결하기 위한 다음과 같은 솔루션을 제공합니다.

  • 적응형 로드 밸런싱

    적응형 로드 밸런싱은 피드백 메커니즘을 사용하여 실제 트래픽 불균형을 수정합니다. 불균형 가중치를 수정하기 위해 링크의 대역폭과 패킷 스트림을 조정하여 AE 번들의 링크 전반에 걸쳐 효율적인 트래픽 분산을 달성합니다.

    적응형 로드 밸런싱을 구성하려면 계층 수준에서 [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance] 문을 포함 adaptive 합니다.

    허용 오차 값을 백분율로 구성하려면 계층 수준에서 [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive] 선택적 키워드를 포함 tolerance 합니다.

    초당 패킷(초당 기본 비트 수 설정 대신)을 기반으로 적응형 로드 밸런싱을 구성하려면 계층 수준에서 선택적 키워드를 [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive] 포함 pps 합니다.

    마지막 2초 동안의 샘플 속도를 기반으로 해시 값의 스캔 간격을 구성하려면 계층 수준에서 [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive] 선택적 키워드를 포함 scan-interval 합니다.

  • 패킷당 랜덤 스프레이 로드 밸런싱

    적응형 로드 밸런싱 옵션이 실패하면 패킷당 랜덤 스프레이 로드 밸런싱이 최후의 수단으로 사용됩니다. 이는 대역폭을 고려하지 않고 AE 번들의 멤버가 균등하게 로드되도록 보장합니다. 패킷당 패킷 재정렬이 발생하므로 애플리케이션이 재정렬을 흡수하는 경우에만 권장됩니다. 패킷당 랜덤 스프레이는 패킷 해시를 제외하고 소프트웨어 오류의 결과로 발생하는 트래픽 불균형을 제거합니다.

    패킷당 랜덤 스프레로드 밸런싱을 구성하려면 계층 수준에서 [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance] 문을 포함 per-packet 합니다.

어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱 솔루션은 상호 배타적입니다. 로드 밸런싱 솔루션 중 둘 이상이 구성된 경우, 마지막으로 구성된 솔루션이 이전에 구성된 솔루션을 재정의합니다. 명령을 실행 show interfaces aex aggregated-ether-options load-balance 하여 사용 중인 로드 밸런싱 솔루션을 확인할 수 있습니다.

5-튜플 데이터를 사용한 어그리게이션 이더넷 인터페이스를 위한 스테이트풀 로드 밸런싱

여러 플로우가 통합 이더넷(ae) 인터페이스에서 전송되는 경우, 효과적이고 최적의 로드 밸런싱 동작을 가능하게 하려면 플로우가 서로 다른 멤버 링크에 균등하게 분산되어야 합니다. 간소화되고 강력한 로드 밸런싱 방법을 얻기 위해서는 로드 밸런싱을 위해 매번 선택되는 어그리게이션 이더넷 인터페이스 번들의 멤버 링크가 중요한 역할을 합니다. 링크 선택의 균형 모드는 유니리스트에서 2^n(2를 n의 거듭제곱으로 올림)의 다음 홉 중 하나를 선택해야 하는 경우 미리 계산된 해시 값에서 'n'비트를 사용합니다. 멤버 링크 또는 다음 홉 선택의 불균형 모드는 사전 계산된 해시의 8비트를 사용하여 선택기 테이블의 항목을 선택하며, 이는 링크 어그리게이션 그룹(LAG) 또는 ae번들의 멤버 링크 ID로 무작위로 수행됩니다.

균형 대 불균형이라는 용어는 선택기 테이블이 로드 밸런싱 메커니즘에 사용되는지 여부를 나타냅니다. LAG 번들은 불균형 모드(선택기 테이블 밸런싱)를 사용하여 멤버 링크 간에 트래픽의 균형을 맞춥니다. 트래픽 플로우가 최소화되면 언밸런스드 모드에서 다음 문제가 발생할 수 있습니다. 링크 선택 로직은 사전 계산된 해시의 하위 집합 비트만 활용합니다. 해싱 알고리즘의 효율성에 관계없이 이는 흐름의 압축된 표현일 뿐입니다. 플로우 간 분산이 매우 낮기 때문에 계산된 결과 해시와 하위 집합은 모든 LAG 멤버 링크를 효과적으로 활용하는 데 필요한 변동성을 제공하지 않습니다. 과도한 양의 임의 특성이 해시 계산과 선택기 테이블에 존재합니다. 결과적으로, 선택한 각 하위 링크에 대한 최적의 로드 밸런싱 기술로부터의 편차는 플로우 수가 적을수록 더 커집니다.

하위 링크당 편차는 다음과 같이 정의됩니다

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

여기서

  • Vi는 해당 하위 링크 'i'에 대한 편차를 나타냅니다.

  • i는 하위 링크 멤버/인덱스를 나타냅니다.

  • Ci는 해당 하위 링크 'i'에 대해 전송된 패킷을 나타냅니다.

  • M은 해당 LAG 번들에서 전송된 총 패킷을 나타냅니다.

  • N은 해당 LAG의 하위 링크 수를 나타냅니다.

이러한 단점으로 인해 플로우 수가 적거나 플로우 간 분산이 적은 플로우의 경우 링크 활용도가 왜곡되고 일부 하위 링크가 완전히 활용되지 않을 가능성이 높습니다.

플로우에 대한 상태를 기록 및 유지하고 그에 따라 트래픽 부하를 분산하는 메커니즘이 추가되었습니다. 결과적으로, m개의 플로우에 대해 LAG 번들의 n 멤버 링크 또는 ECMP 링크의 단일 다음 홉 사이에 배포됩니다. 멤버 링크 간에 부하를 분할하는 이러한 방법을 스테이트풀 로드 밸런싱 이라고 하며 5-튜플 정보(소스 및 대상 주소, 프로토콜, 소스 및 대상 포트)를 사용합니다. 이러한 방법은 플로우에 직접 매핑하거나 플로우의 특정 필드를 기반으로 사전 계산 해시에 매핑할 수 있습니다. 결과적으로 각 하위 링크에서 관찰되는 편차가 감소합니다.

이 메커니즘은 최소한의 플로우(대략 수천 개 미만의 플로우)에 대해서만 효율적으로 작동합니다. 더 많은 수의 플로우(1000개에서 10,000개 플로우 사이)의 경우 분산된 Trio 기반 로드 밸런싱 메커니즘을 사용하는 것이 좋습니다.

LAG의 'n'개 링크가 0에서 n-1까지의 링크 ID로 식별되는 샘플 시나리오를 생각해 보십시오. 해시 테이블 또는 플로우 테이블은 플로우가 나타날 때 플로우를 기록하는 데 사용됩니다. 해싱 키는 플로우를 고유하게 식별하는 필드를 사용하여 구성됩니다. 조회 결과로 플로우가 현재 사용 중인 link_id 식별됩니다. 각 패킷에 대해 플로우 식별자를 기반으로 하는 플로우 테이블이 검사됩니다. 일치하는 항목이 발견되면 이전에 처리되거나 탐지된 플로우에 속하는 패킷임을 나타냅니다. 링크 ID는 플로우와 연결됩니다. 일치하는 패킷이 없으면 플로우에 속하는 첫 번째 패킷입니다. 링크 ID는 링크를 선택하는 데 사용되며 플로우는 플로우 테이블에 삽입됩니다.

해시 값을 기반으로 플로우별 로드 밸런싱을 활성화하려면 계층 수준에서 [edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] 명령문을 포함 per-flow 합니다. 기본적으로 Junos OS는 여러 동일 비용 경로를 사용할 수 있을 때 대상 주소에만 기반한 해싱 방법을 사용하여 포워딩 다음 홉을 선택합니다. 모든 패킷 포워딩 엔진 슬롯에는 기본적으로 동일한 해시 값이 할당됩니다. 기존 매개 변수를 사용하여 LAG를 동적으로 재조정하도록 로드 밸런싱 알고리즘을 구성하려면 계층 수준에서 [edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] 문을 포함 rebalance interval 합니다. 이 매개 변수는 재조정 간격 동안 모든 수신 패킷 전달 엔진(PFE)에 동기화된 재조정 스위치오버를 제공하여 주기적으로 트래픽 로드 밸런싱을 수행합니다. 분당 1에서 1000 플로우 범위의 값으로 간격을 지정할 수 있습니다. 부하 유형을 구성하려면 계층 수준에서 [edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] 문을 포함 load-type (low | medium | high) 합니다.

stateful per-flow 옵션은 AE 번들에서 로드 밸런싱 기능을 활성화합니다. 이 rebalance 옵션은 지정된 간격으로 로드 밸런싱 상태를 지웁니다. load 이 옵션은 사용할 적절한 메모리 패턴에 대해 패킷 포워딩 엔진에 알려줍니다. 이 어그리게이션 이더넷 인터페이스에서 흐르는 플로우 수가 적으면(1에서 100 플로우 사이) 키워드를 low 사용할 수 있습니다. 마찬가지로 상대적으로 높은 플로우(100개에서 1000개 플로우 사이)의 경우 키워드를 medium 사용할 수 있으며 large 최대 플로우(1000개에서 10,000개 플로우 사이)에 키워드를 사용할 수 있습니다. 각 키워드에 대한 효과적인 로드 밸런싱을 위한 대략적인 flow 수는 파생 함수입니다.

이 명령은 clear interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance state 하드웨어 수준에서 부하 분산 상태를 지우고 정리된 비어 있는 상태에서 재조정을 활성화합니다. 이 삭제 상태는 이 명령을 사용할 때만 트리거됩니다. 이 명령은 clear interfaces aggregate forwarding-options load-balance state 모든 통합 이더넷 인터페이스 로드 밸런싱 상태를 지우고 새로 다시 생성합니다.

어그리게이션 이더넷 인터페이스 또는 LAG 번들에 대한 스테이트풀 로드 밸런싱 구성 지침

어그리게이션 이더넷 인터페이스에 대해 스테이트풀 로드 밸런싱을 구성하는 동안 다음 사항을 염두에 두십시오.

  • 하위 링크가 제거되거나 추가되면 새 집계 선택기가 선택되고 트래픽이 새 선택기로 흐릅니다. 선택기가 비어 있기 때문에 흐름이 선택기에 채워집니다. 이 동작으로 인해 이전 상태가 손실되므로 흐름이 재분배됩니다. 이는 스테이트풀 플로우당 로드 밸런싱을 활성화하지 않은 기존 동작입니다.

  • 수신 트래픽이 MPC1E, MPC2E, MPC3E-3D, MPC5E 및 MPC6E 라인 카드에 도달하는 경우 AE 인터페이스의 플로우당 스테이트풀 로드 밸런싱 기능. 다른 유형의 라인 카드는 이 기능을 리거하지 않습니다. MPC가 이 기능을 지원하지 않는 경우 적절한 CLI 오류가 표시됩니다.

    수신 라인 카드를 MPC로 사용하고 송신 라인 카드를 MPC 또는 DPC로 사용하면 이 기능이 제대로 작동합니다. 수신 라인 카드가 DPC이고 송신 라인 카드가 DPC 또는 MPC인 경우, 스테이트풀 로드밸런싱은 지원되지 않습니다.

  • 이 기능은 멀티캐스트 트래픽(네이티브/플러드)에 대해 지원되지 않습니다.

  • 재조정 옵션을 활성화하거나 로드 밸런싱 상태를 지우면 트래픽 흐름에 대해 서로 다른 링크 집합이 선택될 수 있으므로 활성 흐름에 대한 패킷 순서가 변경될 수 있습니다.

  • 기능 성능은 높지만 상당한 양의 라인 카드 메모리를 사용합니다. 대략 4000개의 논리적 인터페이스 또는 16개의 어그리게이션 이더넷 논리적 인터페이스가 지원되는 MPC에서 이 기능을 활성화할 수 있습니다. 그러나 패킷 포워딩 엔진 하드웨어 메모리가 부족하면 사용 가능한 메모리에 따라 기본 로드 밸런싱 메커니즘으로 폴백됩니다. 이러한 상황에서 시스템 로깅 메시지가 생성되어 라우팅 엔진으로 전송됩니다. 스테이트풀 로드 밸런싱을 지원하는 AE 인터페이스 수에 대한 제한은 존재하지 않습니다. 제한은 라인 카드에 의해 결정됩니다.

  • 트래픽 흐름이 자주 노화되면 디바이스는 로드 밸런싱 상태를 제거하거나 새로 고쳐야 합니다. 따라서 적절한 로드 밸런싱을 위해 재조정을 구성하거나 주기적인 간격으로 clear 명령을 실행해야 합니다. 그렇지 않으면 트래픽 왜곡이 발생할 수 있습니다. 하위 링크가 중단되거나 작동하면 로드 밸런싱 동작은 기존 흐름에서 변경되지 않습니다. 이 조건은 패킷 재정렬을 방지하기 위한 것입니다. 새 흐름은 나타나는 하위 링크를 선택합니다. 부하 분산이 그다지 효과적이지 않은 경우 로드 밸런싱 상태를 지우거나 재밸런싱 기능을 사용하여 하드웨어 상태를 자동으로 지우도록 할 수 있습니다. 재조정 기능을 구성할 때 트래픽 흐름이 다른 링크로 리디렉션될 수 있으며, 이로 인해 패킷 순서가 변경될 수 있습니다.

어그리게이션 이더넷 인터페이스에서 스테이트풀 로드 밸런싱 구성

플로우에 대한 상태를 기록 및 유지하고 그에 따라 트래픽 부하를 분산하는 메커니즘이 추가되었습니다. 결과적으로, m개의 플로우에 대해 LAG 번들의 n 멤버 링크 또는 ECMP 링크의 단일 다음 홉 사이에 배포됩니다. 멤버 링크 간에 부하를 분할하는 이러한 방법을 스테이트풀 로드 밸런싱 이라고 하며 5-튜플 정보(소스 및 대상 주소, 프로토콜, 소스 및 대상 포트)를 사용합니다. 이러한 방법은 플로우에 직접 매핑하거나 플로우의 특정 필드를 기반으로 사전 계산 해시에 매핑할 수 있습니다. 결과적으로 각 하위 링크에서 관찰되는 편차가 감소합니다.

인터페이스 번들에서 ae 스테이트풀 로드 밸런싱을 구성하려면:

  1. 어그리게이션 이더넷 인터페이스를 구성하도록 지정합니다.
  2. 스테이트풀 로드 밸런싱을 구성하도록 지정합니다.
  3. MPC3E 및 MPC4E를 제외하고 MPC가 있는 MX 시리즈 라우터에서 어그리게이션 이더넷 인터페이스(ae) 번들의 멤버 링크 전반에 걸쳐 트래픽 흐름을 균등하고 효과적으로 분배하도록 메커니즘을 활성화합니다.
  4. 지정된 간격에서 부하 밸런싱 상태를 지워 어그리게이션 이더넷 번들의 트래픽 흐름의 주기적인 재조정을 구성합니다.
  5. 트래픽 흐름에 사용할 적절한 메모리 패턴에 대해 패킷 포워딩 엔진에 알리도록 로드 밸런싱 유형을 정의합니다. 각 키워드에 대한 효과적인 로드 밸런싱을 위한 대략적인 flow 수는 파생 함수입니다.
  6. 인터페이스의 주소 패밀리와 IP 주소를 구성합니다.ae

적응형 로드 밸런싱 구성

이 주제에서는 적응형 로드 밸런싱을 구성하는 방법을 설명합니다. 적응형 로드 밸런싱은 어그리게이션 이더넷(AE) 번들에 대한 멤버 링크 대역폭의 효율적인 활용을 유지합니다. 적응형 로드 밸런싱은 피드백 메커니즘을 사용하여 AE 번들 내의 링크에서 대역폭과 패킷 스트림을 조정하여 트래픽 로드 불균형을 수정합니다.

시작하기 전에:

  • 프로토콜 패밀리 및 IP 주소를 사용하여 인터페이스 집합을 구성합니다. 이러한 인터페이스는 AE 번들의 멤버십을 구성할 수 있습니다.

  • 특정 AE 그룹 식별자를 사용하여 라우터 인터페이스 집합을 어그리게이션 이더넷으로 구성하여 AE 번들을 생성합니다.

AE 번들에 대한 적응형 로드 밸런싱을 구성하려면:

  1. AE 번들에서 적응형 로드 밸런싱을 활성화합니다.
  2. AE 번들에서 적응형 로드 밸런싱을 위한 스캔 간격 값을 구성합니다. 스캔 간격 값은 정수 값에 30초 기간을 곱하여 트래픽 스캔 길이를 결정합니다.
  3. 허용 오차 백분율 값을 구성합니다. 허용 오차 값은 라우터가 적응형 로드 밸런싱 업데이트를 트리거하기 전에 AE 번들의 구성원 간 트래픽 속도에서 허용되는 편차를 결정합니다.
  4. (선택 사항) AE 번들에서 초당 패킷 기반 적응형 로드 밸런싱을 활성화합니다.

로드 밸런싱을 위한 대칭 해싱 이해

이 기능을 지원하는 디바이스에서 대칭 해싱은 트래픽 대칭에 의존하는 기능에 대해 동일한 경로에서 플로우의 순방향 및 역방향을 유지합니다. 대칭 해싱은 ECMP 다음 홉 및 LAG 멤버 간에 로드 밸런싱을 수행하는 동안 서비스가 세션 컨텍스트를 유지하는 데 도움이 됩니다.

대칭 해싱의 이점

  • 스테이트풀 서비스가 동일한 경로에서 플로우의 양방향을 볼 수 있도록 양방향 경로 대칭을 유지합니다.
  • 흐름의 두 방향에 대해 동일한 정규화된 입력을 사용하여 로드 밸런싱 예측 가능성을 개선합니다.
  • 서비스 처리 또는 세션 상태를 방해할 수 있는 비대칭 라우팅 문제를 줄입니다.

대칭 해싱을 구성하려면 계층에서 [edit forwarding-options enhanced-hash-key] 구성 문을 사용합니다symmetric-hash. 문을 사용하여 enhanced-hash-key 해시 계산에 포함된 패킷 필드를 구성합니다. 안정적인 양방향 필드를 선택하고 단방향 입력을 제외하면 디바이스가 흐름의 양방향에 대해 동일한 해시를 도출하도록 입력을 정규화할 수 있습니다.

계층의 구성 문을 [edit forwarding-options enhanced-hash-key] 사용하여 no-incoming-port 해시에서 수신 인터페이스와 같은 단방향 속성을 제외할 수 있습니다.

명령을 사용하여 show forwarding-options enhanced-hash-key 현재 해시 입력 및 대칭 해싱 상태를 확인합니다.

추가 고려사항:

  • 동적 로드 밸런싱(DLB)이 우선합니다. 대칭 해싱은 정적 로드 밸런싱에 적용됩니다. DLB가 활성화되면 DLB가 대칭 동작을 재정의합니다.
  • 대칭 해싱을 위해 레이어 3 및 레이어 4 필드를 사용합니다. 레이어 2 헤더 필드는 대칭 해싱에 포함되지 않으며, 필요한 경우 구성 문을 사용하여 hash-mode 레이어 2 데이터 필드를 사용해야 합니다.
  • 해시 편광은 모든 디바이스가 동일한 해시 시드와 입력을 사용하는 경우 연속 토폴로지에서 발생할 수 있습니다. 링크 플랩 또는 멤버 변경 시 편광을 줄이기 위해 복원력 있는 해싱과 시드 다양성을 고려하십시오.

MX 시리즈 라우터용 802.3ad LAG에서 로드 밸런싱을 위한 PIC 수준 대칭 해싱 구성

802.3ad LAG(Link Aggregation Group)의 로드 밸런싱을 위한 대칭 해싱은 두 개의 MX 시리즈 라우터(예: 라우터 A 및 라우터 B)가 LAG 번들을 통해 DPI(심층 패킷 검사) 디바이스를 통해 투명하게 연결될 때 유용합니다. DPI 디바이스는 순방향 및 역방향 모두에서 트래픽 흐름을 추적합니다.

대칭 해싱이 구성된 경우, 트래픽의 역방향 플로우도 LAG의 동일한 하위 링크를 통해 전달되며 동일한 DPI 디바이스를 통해 플로우하도록 바인딩됩니다. 이를 통해 순방향 및 역방향 흐름 모두에서 트래픽의 DPI에 대한 적절한 계정을 가능하게 합니다.

대칭 해싱이 구성되지 않은 경우, 다른 DPI 디바이스를 통한 트래픽의 역방향 흐름에 대해 LAG의 다른 하위 링크가 선택될 수 있습니다. 이로 인해 DPI 디바이스에서 트래픽의 정방향 및 역방향 흐름에 대한 정보가 불완전해지며, DPI 디바이스에 의한 트래픽 설명이 불완전하게 됩니다.

대칭 해싱은 소스 주소 및 대상 주소와 같은 필드를 기반으로 계산됩니다. 패밀리 inet(IPv4 프로토콜 패밀리) 및 멀티서비스(스위치 또는 브리지) 트래픽에 대한 레이어 2, 레이어 3 및 레이어 4 데이터 유닛 필드를 기반으로 로드 밸런싱을 위해 섀시 수준과 PIC 수준 모두에서 대칭 해싱을 구성할 수 있습니다. 섀시 수준에서 구성된 대칭 해싱은 전체 라우터에 적용 가능하며, 모든 PIC 및 패킷 전달 엔진에 의해 상속됩니다. PIC 수준의 대칭 해싱을 구성하면 패킷 포워딩 엔진 수준에서 더 세분화된 기능을 제공할 수 있습니다.

LAG 번들을 통해 DPI 디바이스를 통해 연결된 두 라우터의 경우, 한 라우터에서 symmetric-hash 를 구성하고 원격 엔드 라우터에서 symmetric-hash complement 를 구성하거나 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

섀시 수준에서 대칭 해싱을 구성하려면 계층 수준에서 [edit forwarding-options hash-key family] symmetric-hash 또는 문을 포함합니다symmetric-hash complement. 섀시 수준에서 대칭 해싱을 구성하고 링크 인덱스를 구성하는 방법에 대한 자세한 내용은 라우팅 디바이스용 Junos OS 네트워크 인터페이스 라이브러리라우팅 디바이스용 Junos OS VPN 라이브러리를 참조하십시오.

참고:

MX 시리즈 DPC에서 PIC 수준에서 대칭 해싱을 구성한다는 것은 패킷 포워딩 엔진 수준에서 대칭 해싱을 구성하는 것을 의미합니다.

인바운드 트래픽 인터페이스(트래픽이 라우터로 들어오는 곳)의 PIC 수준에서 대칭 해싱을 구성하려면, [edit chassis fpc slot-number pic hash-keypic-number] 계층 수준에서 symmetric-hash 또는 symmetric-hash complement 문을 포함합니다:

참고:
  • PIC 수준의 대칭 해싱은 [edit chassis forwarding-options hash-key] 계층 수준에서 구성된 섀시 수준의 대칭 해싱보다 우선합니다.

  • 802.3ad 링크 어그리게이션 그룹의 로드 밸런싱을 위한 대칭 해싱은 현재 VPLS, INET 및 브리지된 트래픽에 대해서만 지원됩니다.

  • PIC 또는 패킷 포워딩 엔진의 해시 키 구성은 "대칭 해시" 또는 "대칭 해시 보완" 모드일 수 있지만 동시에 둘 다 있을 수는 없습니다.

예: MX 시리즈 라우터의 802.3ad LAG에서 로드 밸런싱을 위한 PIC 수준 대칭 해싱 구성

참고:

이러한 예는 MX240, MX480 및 MX960 라우터에서 지원되는 DPC에만 적용됩니다. 지원되는 DPC 목록은 관련 문서 섹션의 MX240, MX480 및 MX960 라우터에서 지원되는 DPC를 참조하십시오.

다음 예는 MX 시리즈 라우터에서 로드 밸런싱을 위해 PIC 수준에서 대칭 해싱을 구성하는 방법을 보여줍니다.

두 라우터 모두에서 패밀리 멀티서비스를 위한 대칭 해싱 구성

트래픽이 라우터 A로 들어가는 인바운드 트래픽 인터페이스에서 계층 수준에 문을 포함 symmetric-hash 합니다.[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]

트래픽이 라우터 B로 들어오는 인바운드 트래픽 인터페이스에서 계층 수준에 문을 포함 symmetric-hash complement 합니다.[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]

두 라우터 모두에서 family inet에 대한 대칭 해싱 구성

트래픽이 라우터 A로 들어가는 인바운드 트래픽 인터페이스에서 계층 수준에 문을 포함 symmetric-hash 합니다.[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]

트래픽이 라우터 B로 들어오는 인바운드 트래픽 인터페이스에서 계층 수준에 문을 포함 symmetric-hash complement 합니다.[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]

두 라우터에서 family inet 및 family multiservice에 대한 대칭 해싱 구성

트래픽이 라우터 A로 들어가는 인바운드 트래픽 인터페이스에서 계층 수준에 문을 포함 symmetric-hash 합니다.[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family multiservice]

트래픽이 라우터 B로 들어오는 인바운드 트래픽 인터페이스에서 계층 수준에 문을 포함 symmetric-hash complement 합니다.[edit chassis fpc slot-number pic pic-number hash-key family inet]

예: 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱 구성

예: 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱 구성

이 예는 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱을 구성하는 방법을 보여줍니다.

요구 사항

이 예에서 사용되는 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소는 다음과 같습니다.

  • MIC 및 MPC 인터페이스가 있는 MX 시리즈 라우터 3개 또는 PIC 및 FPC 인터페이스가 있는 PTX 시리즈 패킷 전송 라우터 3개

  • 모든 디바이스에서 실행되는 Junos OS 릴리스 13.3 이상

개요

로드 밸런싱은 다음 홉 라우터에 사용할 수 있는 여러 경로 또는 인터페이스가 있을 때 포워딩 플레인에서 필요하며, 링크 활용도를 높이기 위해 수신 트래픽이 사용 가능한 모든 경로에서 로드 밸런싱되는 것이 가장 좋습니다.

어그리게이션 이더넷 번들은 로드 밸런싱을 사용하여 번들의 멤버 링크(IEEE 802.3ad)에서 트래픽 흐름의 균형을 맞추는 일반적인 애플리케이션입니다.

Junos OS 릴리스 13.3부터 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱이 향상되어 MX 시리즈 라우터의 MIC 또는 MPC에 있는 어그리게이션 이더넷 번들에서 실제 트래픽 불균형을 해결하기 위한 두 가지 솔루션을 제공합니다. Junos OS 릴리스 14.1부터 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱이 향상되어 PTX 시리즈 패킷 전송 라우터의 PIC 또는 FPC에 있는 어그리게이션 이더넷 번들에서 진정한 트래픽 불균형을 해결하기 위한 두 가지 솔루션을 제공합니다.

어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱 솔루션은 다음과 같습니다.

  • 적응형 - 적응형 로드 밸런싱은 플로우 기반 해싱이 균일한 부하 분산을 달성하기에 충분하지 않은 시나리오에서 사용됩니다. 이 로드 밸런싱 솔루션은 실시간 피드백 및 제어 메커니즘을 구현하여 네트워크 로드의 불균형을 모니터링하고 관리합니다.

    적응형 로드 밸런싱 솔루션은 선택기 항목을 수정하고 AE 번들의 각 멤버 링크에서 링크 활용도를 주기적으로 스캔하여 편차를 감지함으로써 트래픽 흐름 불균형을 수정합니다. 편차가 발견되면 조정 이벤트가 트리거되고 영향을 받는 멤버 링크에 맵핑되는 플로우 수가 줄어듭니다. 그 결과, 해당 멤버 링크에 제공되는 대역폭이 감소합니다. 이는 지속적인 피드백 루프를 유발하며, 일정 기간 동안 모든 멤버 링크에 동일한 양의 바이트 속도가 제공되도록 보장하여 AE 번들의 각 멤버 링크에 효율적인 트래픽 분산을 제공합니다.

    적응형 로드 밸런싱을 구성하려면 계층 수준에서 [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance] 문을 포함 adaptive 합니다.

    참고:

    적응형 로드 밸런싱을 활성화하면 재조정 간격마다 패킷이 한 번씩 재정렬될 수 있습니다.

    pps 옵션은 초당 패킷 속도에 따라 로드 밸런싱을 활성화합니다. 기본 설정은 초당 비트 로드 밸런싱입니다.

    scan-interval 이 값은 스캔 시간을 30초의 배수로 구성합니다.

    tolerance 값은 번들의 어그리게이션 이더넷 링크에 대한 패킷 트래픽 플로우의 차이에 대한 한계입니다. 최대 100% 차이를 지정할 수 있습니다. 허용 오차 속성이 구성되지 않은 경우, 적응형 로드 밸런싱에 대해 기본값 20%가 활성화됩니다. 허용 오차 값이 작을수록 더 나은 대역폭의 균형을 이루지만 컨버전스 시간이 더 오래 걸립니다.

  • 패킷당 랜덤 스프레이 - 적응형 로드 밸런싱 솔루션이 실패하면 패킷당 랜덤 스프레이가 최후의 수단으로 작용합니다. 패킷당 랜덤 스프레이 로드 밸런싱 솔루션은 패킷을 집계 다음 홉에 무작위로 스프레이하여 트래픽 불균형 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 이렇게 하면 AE 번들의 모든 멤버 링크가 균등하게 로드되어 패킷이 재정렬됩니다.

    또한 패킷당 랜덤 스프레이는 트래픽 불균형을 일으킨 수신 패킷 포워딩 엔진을 식별하고 패킷 해시를 제외하고 소프트웨어 오류의 결과로 발생하는 트래픽 불균형을 제거합니다.

    패킷당 랜덤 스프레로드 밸런싱을 구성하려면 계층 수준에서 [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance] 문을 포함 per-packet 합니다.

    참고:

    로드 밸런싱을 위한 패킷당 옵션은 PTX 시리즈 패킷 전송 라우터에서 지원되지 않습니다.

어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱 솔루션은 상호 배타적입니다. 로드 밸런싱 솔루션 중 둘 이상이 구성된 경우, 마지막으로 구성된 솔루션이 이전에 구성된 솔루션을 재정의합니다. 명령을 실행 show interfaces aex aggregated-ether-options load-balance 하여 구현 중인 로드 밸런싱 솔루션을 확인할 수 있습니다.

토폴로지

이 토폴로지에서는 R2와 R3 라우터 간의 링크에 두 개의 어그리게이션 이더넷 번들인 ae0과 ae1이 구성됩니다.

그림 3: 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱 Aggregated Ethernet Load Balancing

구성

CLI 빠른 구성

이 예를 빠르게 구성하려면, 아래 명령을 복사하여 텍스트 파일로 붙여 넣은 다음 모든 라인브레이크를 제거하고, 네트워크 구성을 일치하는 데 필요한 세부 사항을 변경한 다음, 계층 수준에서 [edit] 명령을 복사하여 CLI에 붙여 넣습니다.

R1

R2

R3

적응형 로드 밸런싱 구성
단계별 절차

다음 예에서는 구성 계층에서 다양한 수준을 탐색해야 합니다. CLI 탐색에 대한 정보는 구성 모드에서 CLI 편집기 사용을 참조하십시오.

R2 라우터를 구성하려면:

참고:

각 라우터에 대한 적절한 인터페이스 이름, 주소 및 기타 매개 변수를 수정한 후 다른 라우터에 대해 이 절차를 반복합니다.

  1. 생성할 어그리게이션 이더넷 인터페이스의 수를 지정합니다.

  2. R2를 R1에 연결하는 기가비트 이더넷 인터페이스 링크를 구성합니다.

  3. ae0 어그리게이션 이더넷 번들의 멤버 링크 5개를 구성합니다.

  4. ae1 어그리게이션 이더넷 번들의 8개 멤버 링크를 구성합니다.

  5. R2의 ae0에서 통합 이더넷 로드 밸런싱을 활성화합니다.

  6. ae0 어그리게이션 이더넷 번들의 링크 속도를 구성합니다.

  7. ae0 어그리게이션 이더넷 번들에 LACP를 구성합니다.

  8. ae0 어그리게이션 이더넷 번들에 대한 인터페이스 매개 변수를 구성합니다.

  9. R2의 ae1에서 통합 이더넷 로드 밸런싱을 활성화합니다.

  10. ae1 어그리게이션 이더넷 번들의 링크 속도를 구성합니다.

  11. ae1 어그리게이션 이더넷 번들에 LACP를 구성합니다.

  12. ae1 어그리게이션 이더넷 번들에 대한 인터페이스 매개 변수를 구성합니다.

  13. 선택적 집계 이더넷 통계를 비활성화합니다.

  14. R2의 모든 인터페이스와 AE 번들에서 RSVP를 구성합니다.

  15. R2의 모든 인터페이스와 AE 번들에서 MPLS를 구성합니다.

  16. R2의 모든 인터페이스와 AE 번들에서 IS-IS를 구성합니다.

결과

구성 모드에서 , show interfaces, show accounting-optionsshow protocols 명령을 show chassis입력하여 구성을 확인합니다. 출력에 의도한 구성이 표시되지 않으면 이 예의 지침을 반복하여 구성을 수정합니다.

검증

구성이 제대로 작동하고 있는지 확인합니다.

ae0에서 적응형 로드 밸런싱 확인
목적

ae0 어그리게이션 이더넷 번들에서 수신된 패킷이 5개의 멤버 링크 간에 로드 밸런싱되는지 확인합니다.

작업

운영 모드에서 명령을 실행합니다 show interfaces ae0 extensive .

의미

ae0 어그리게이션 이더넷 번들의 멤버 링크는 적응형 로드 밸런싱과 함께 완전히 활용됩니다.

플랫폼별 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱 동작

기능 탐색기를 사용하여 특정 기능에 대한 플랫폼 및 릴리스 지원을 확인하십시오.

다음 표를 사용하여 플랫폼의 플랫폼별 동작을 검토하십시오.

플랫폼별 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱 동작

플랫폼 의 차이점

ACX 시리즈

  • ACX7000 시리즈 디바이스에서 ae 멤버 인터페이스는 송신 트래픽을 로드 밸런싱하지 않습니다.

  • ACX7000 시리즈 디바이스에서는 로드 밸런싱에 사용 가능한 모든 멤버 인터페이스를 사용하도록 문을 구성 set forwarding-options hash-key 해야 합니다.

EX 시리즈

  • EX9200 스위치에서 최대 480개의 LAG 번들을 구성할 수 있습니다.

MX 시리즈

  • 이 기능을 지원하는 MX 시리즈 라우터에서 최대 480개의 LAG 번들을 구성할 수 있습니다.

  • 이 기능을 지원하는 MPC가 있는 MX 시리즈 라우터에서 균일한 로드 밸런싱 및 리밸런싱을 수행할 수 있습니다. 플로우 수의 변화로 인해 로드 밸런싱이 왜곡되거나 왜곡되면 재조정이 지원되지 않습니다.

PTX 시리즈
  • 어그리게이션 이더넷 인터페이스에 VLAN ID가 구성된 경우 PTX 시리즈 디바이스에서 적응형 로드 밸런싱이 지원되지 않습니다.
  • ppsscan-interval 선택적 키워드는 PTX 시리즈 패킷 전송 라우터에서만 지원됩니다.

QFX 시리즈
  • VLAN ID가 어그리게이션 이더넷 인터페이스에 구성된 경우 적응형 로드 밸런싱은 QFX10000 스위치에서 지원되지 않습니다.

변경 내역 표

기능 지원은 사용 중인 플랫폼과 릴리스에 따라 결정됩니다. 기능 탐색기를 사용하여 플랫폼에서 기능이 지원되는지 확인합니다.

출시
설명
14.1
Junos OS 릴리스 14.1부터 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱이 향상되어 PTX 시리즈 패킷 전송 라우터의 PIC 또는 FPC에 있는 어그리게이션 이더넷 번들에서 진정한 트래픽 불균형을 해결하기 위한 두 가지 솔루션을 제공합니다.
13.3
Junos OS 릴리스 13.3부터 어그리게이션 이더넷 로드 밸런싱이 향상되어 MX 시리즈 라우터의 MIC 또는 MPC에 있는 어그리게이션 이더넷 번들에서 실제 트래픽 불균형을 해결하기 위한 두 가지 솔루션을 제공합니다.
10.1
Junos OS 릴리스 10.1부터 레이어 2 트래픽에 대한 로드 밸런싱 해시 키를 구성하여 문을 payload 사용하여 레이어 3 및 레이어 4 헤더의 필드를 사용할 수도 있습니다.