어그리게이션 이더넷 인터페이스의 로드 밸런싱

이더넷 포트 그룹에 대한 링크 어그리게이션 그룹(LAG)을 생성할 수 있습니다. 레이어 2 브리징 트래픽은 이 그룹의 멤버 링크 전반에서 로드 밸런싱되므로 혼잡 문제와 중복성 측면에서 매력적인 구성이 됩니다. 각 LAG 번들에는 최대 16개의 링크가 포함됩니다. (플랫폼 지원은 설치 시 Junos OS 릴리즈에 따라 다릅니다.)

LAG 번들의 경우, 해싱 알고리즘은 LAG 번들로 들어오는 트래픽이 번들의 멤버 링크에 배치되는 방식을 결정합니다. 해싱 알고리즘은 번들의 멤버 링크에서 들어오는 모든 트래픽을 균등하게 로드 밸런싱하여 대역폭을 관리하려고 합니다. 해싱 알고리즘의 해시 모드는 기본적으로 레이어 2 페이로드로 설정됩니다. 해시 모드가 레이어 2 페이로드로 설정되면 해시 알고리즘은 해시를 위해 IPv4 및 IPv6 페이로드 필드를 사용합니다. 또한 문을 사용하여 레이어 3 및 레이어 4 헤더의 필드를 사용하도록 레이어 2 트래픽에 payload 대한 로드 밸런싱 해시 키를 구성할 수 있습니다. 그러나 로드 밸런싱 동작은 플랫폼에 따라 다르며 적절한 해시 키 구성을 기반으로 합니다.

자세한 내용은 LAG 링크에서 로드 밸런싱 구성을 참조하십시오. 레이어 2 스위치에서 한 링크는 과다 활용되고 다른 링크는 충분히 활용되지 않습니다.

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

일반적으로 부하 분산을 사용하는 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

• 어그리게이션 인터페이스(레이어 2)

  어그리게이션 인터페이스(어그리게이션 이더넷의 경우 AE, 어그리게이션 SONET의 경우 AS라고도 함)는 두 디바이스 간의 다중 인터페이스에 걸쳐 로드 밸런싱을 위한 레이어 2 메커니즘입니다. 이는 레이어 2 로드 밸런싱 메커니즘이기 때문에 모든 개별 구성 요소 링크는 양쪽 끝에 있는 동일한 두 디바이스 사이에 있어야 합니다. Junos OS는 이더넷 및 SONET에 대한 비신호(정적) 구성과 이더넷 링크를 통한 협상을 위한 802.3ad 표준화 LACP 프로토콜을 지원합니다.

• ECMP(Equal-Cost Multipath)(레이어 3)

  기본적으로 활성 경로에 대해 동일한 목적지에 대한 동일 비용 경로가 여러 개 있는 경우 Junos OS는 해시 알고리즘을 사용하여 포워딩 테이블에 설치할 다음 홉 주소 중 하나를 선택합니다. 목적지에 대한 다음 홉 집합이 어떤 식으로든 변경될 때마다 해시 알고리즘을 사용하여 다음 홉 주소가 다시 선택됩니다. 포워딩 테이블에 여러 개의 다음 홉 주소를 설치할 수 있는 옵션도 있는데, 이를 패킷별 로드 밸런싱이라고 합니다.

  ECMP 로드 밸런싱은 다음과 같습니다.

  • BGP 경로 간(BGP 다중 경로)

  • BGP 경로 내에서, 여러 LSP에 걸쳐

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

• 집계 다음 홉에 의한 잘못된 로드 밸런싱

• 잘못된 패킷 해시 계산

• 패킷 흐름의 불충분한 차이

• 잘못된 패턴 선택

트래픽 불균형의 결과로 부하가 잘 분산되지 않아 특정 링크에서 혼잡을 유발하는 반면 일부 다른 링크는 효율적으로 활용되지 않습니다.

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

• 적응형 로드 밸런싱

  적응형 로드 밸런싱은 피드백 메커니즘을 사용하여 진정한 트래픽 불균형을 수정합니다. 불균형 가중치를 수정하기 위해 링크의 대역폭과 패킷 스트림은 AE 번들의 링크 전반에 걸쳐 효율적인 트래픽 분배를 달성하도록 조정됩니다.

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

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

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

  지난 2초 동안의 샘플 속도를 기반으로 해시 값에 대한 스캔 간격을 구성하려면 계층 수준에서 선택적 키워드를 scan-interval[edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance adaptive] 포함합니다.

• 패킷당 랜덤 스프레이 로드 밸런싱

  적응형 로드 밸런싱 옵션이 실패하면 패킷당 랜덤 스프레이 로드 밸런싱이 최후의 수단으로 사용됩니다. 이를 통해 AE 번들의 구성원이 대역폭을 고려하지 않고 동등하게 로드됩니다. 패킷당은 패킷 순서 변경을 유발하므로 애플리케이션이 순서 변경을 흡수하는 경우에만 권장됩니다. 패킷당 랜덤 스프레이는 패킷 해시를 제외하고 소프트웨어 오류의 결과로 발생하는 트래픽 불균형을 제거합니다.

  패킷당 랜덤 스프레이 로드 밸런싱을 [edit interfaces aex aggregated-ether-options load-balance] 구성하려면 계층 수준에서 문을 포함합니다per-packet.

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

하위 링크당 편차는 다음과 같이 정의됩니다.

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

어디

• 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, 더 적은 수의 플로우 또는 더 적은 플로우 간 분산이 있는 플로우의 경우, 링크 사용률이 왜곡되고, 소수의 하위 링크가 완전히 활용되지 않을 가능성이 높습니다.

흐름에 대한 상태를 기록 및 유지하고 그에 따라 트래픽 부하를 분산하는 메커니즘이 추가되었습니다. 그 결과, m 개의 흐름에 대해 LAG 번들의 n개 멤버 링크 또는 ECMP 링크의 단일 목록 중 하나에 분산됩니다. 멤버 링크 간에 부하를 분할하는 이 방법을 상태 저장 부하 분산 이라고 하며 5튜플 정보(원본 및 대상 주소, 프로토콜, 원본 및 대상 포트)를 사용합니다. 이러한 메서드는 흐름에 직접 매핑하거나 흐름의 특정 필드를 기반으로 하는 미리 계산 해시에 매핑할 수 있습니다. 결과적으로 각 하위 링크에서 관찰되는 편차가 줄어듭니다.

이 메커니즘은 최소 수의 흐름(약 수천 개 미만의 흐름)에 대해서만 효율적으로 작동합니다. 많은 수의 흐름(1000개에서 10,000개 사이의 흐름)의 경우 분산 Trio 기반 로드 밸런싱 메커니즘을 사용하는 것이 좋습니다.

LAG의 'n' 링크가 0에서 n-1까지의 링크 ID로 식별되는 샘플 시나리오를 고려하십시오. 해시 테이블 또는 흐름 테이블은 흐름이 표시되는 시점을 기록하는 데 사용됩니다. 해시 키는 흐름을 고유하게 식별하는 필드를 사용하여 구성됩니다. 조회 결과는 흐름이 현재 사용 중인 link_id 식별합니다. 각 패킷에 대해 플로우 식별자를 기반으로 하는 플로우 테이블이 검사됩니다. 일치하는 항목이 발견되면 이전에 처리되거나 감지된 플로우에 속하는 패킷을 나타냅니다. 링크 ID는 흐름과 연결됩니다. 일치하는 항목이 발견되지 않으면 플로우에 속하는 첫 번째 패킷입니다. 링크 ID는 링크를 선택하는 데 사용되며 플로우는 플로우 테이블에 삽입됩니다.

해시 값을 기반으로 흐름별 로드 밸런싱을 [edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] 활성화하려면 계층 수준에서 문을 포함합니다per-flow. 기본적으로 Junos OS는 여러 equal-cost 경로를 사용할 수 있을 때 목적지 주소만을 기반으로 하는 해시 방법을 사용하여 포워딩 다음 홉을 선택합니다. 모든 패킷 전달 엔진 슬롯에는 기본적으로 동일한 해시 값이 할당됩니다. 기존 매개 변수를 사용하여 LAG를 동적으로 재조정하도록 로드 밸런싱 알고리즘을 구성하려면 계층 수준에서 문을 [edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] 포함합니다rebalance interval. 이 매개변수는 재조정 간격 동안 모든 수신 패킷 전달 엔진(PFE)에 동기화된 재조정 전환을 제공하여 주기적으로 트래픽 부하를 분산합니다. 분당 1에서 1000 플로우 범위의 값으로 간격을 지정할 수 있습니다. 로드 유형을 구성하려면 계층 수준에서 문을 [edit interfaces aeX unit logical-unit-number forwarding-options load-balance-stateful] 포함합니다load-type (low | medium | high).

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

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

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

• 두 라우터 모두에서 제품군 멀티서비스에 대한 대칭 해싱 구성
• 두 라우터 모두에서 family inet에 대한 대칭 해싱 구성
• 두 라우터에서 패밀리 inet 및 패밀리 멀티서비스에 대한 대칭 해싱 구성

기능 탐색기 를 사용하여 특정 기능에 대한 플랫폼 및 릴리스 지원을 확인합니다.

다음 표를 사용하여 플랫폼에 대한 플랫폼별 동작을 검토할 수 있습니다.