In questo documento viene descritta l'implementazione della modalità Bilanciamento carico di rete di Microsoft (NLB) sui sistemi Cisco Unified Computing System serie B (UCS-B) con Fabric Interconnect (FI) in modalità host finale. Sui dispositivi upstream sono inoltre previsti diversi requisiti per facilitare la corretta inoltro del traffico di Bilanciamento carico di rete, descritti nel presente documento. L'esempio di configurazione è incentrato sulla modalità IGMP (Internet Group Management Protocol) multicast.
Cisco raccomanda la conoscenza dei seguenti argomenti:
Il documento può essere consultato per tutte le versioni software o hardware.
Le informazioni discusse in questo documento fanno riferimento a dispositivi usati in uno specifico ambiente di emulazione. Su tutti i dispositivi menzionati nel documento la configurazione è stata ripristinata ai valori predefiniti. Se la rete è operativa, valutare attentamente eventuali conseguenze derivanti dall'uso dei comandi.
Bilanciamento carico di rete Microsoft funziona in tre diverse modalità operative: IGMP unicast, multicast e multicast. Un gruppo di nodi di Bilanciamento carico di rete è noto come cluster di Bilanciamento carico di rete. Un cluster Bilanciamento carico di rete gestisce uno o più indirizzi IP virtuali (VIP). I nodi nel cluster Bilanciamento carico di rete utilizzano il proprio algoritmo di bilanciamento del carico per concordare quale singolo nodo gestirà il flusso di traffico specifico destinato all'VIP di Bilanciamento carico di rete.
In questo documento non vengono forniti suggerimenti specifici per la distribuzione di Bilanciamento carico di rete Microsoft su UCS. Come descritto in questo documento, Bilanciamento carico di rete si basa su metodi non convenzionali per il recapito del traffico associato a cluster. È stato osservato che le modalità IGMP multicast e multicast sembrano avere un funzionamento stabile e coerente sui server della serie UCS-B. Sebbene le linee guida per il dimensionamento di Bilanciamento carico di rete esulino dall'ambito di questo documento, si tratta in genere di una soluzione consigliata per le distribuzioni di piccole dimensioni.
L'impostazione predefinita di Bilanciamento carico di rete è la modalità unicast. In modalità unicast, Bilanciamento carico di rete sostituisce l'indirizzo MAC effettivo di ogni server nel cluster con un indirizzo MAC di Bilanciamento carico di rete comune. In genere, un elemento compreso nell'intervallo 02bf:xxxx:xxxx. Tutti i nodi nel cluster Bilanciamento carico di rete sono in grado di identificare l'indirizzo VIP e MAC di Bilanciamento carico di rete. Il traffico, che include le risposte ARP (Address Resolution Protocol) dai nodi Bilanciamento carico di rete, non viene mai originato dall'indirizzo MAC o IP di Bilanciamento carico di rete. I nodi Bilanciamento carico di rete utilizzano invece un indirizzo MAC assegnato basato sull'ID host del membro. L'indirizzo MAC è in genere compreso nell'intervallo 0201:xxxx:xxxx, 0202, 0203 e così via, uno per ogni nodo del cluster. Questo è l'indirizzo di origine nell'intestazione di layer 2 (L2) quando si risponde a una richiesta ARP. Tuttavia, le informazioni dell'intestazione ARP contengono l'indirizzo MAC NLB. Pertanto, gli host che desiderano corrispondere all'indirizzo VIP di Bilanciamento carico di rete inviano traffico verso l'indirizzo MAC di Bilanciamento carico di rete.
Gli switch conformi allo standard IEEE (dispositivi L2) generano la tabella degli indirizzi MAC in base all'intestazione dell'origine L2 e non alle informazioni contenute nel payload ARP. Il traffico inoltrato al cluster Bilanciamento carico di rete viene quindi inviato all'indirizzo MAC di Bilanciamento carico di rete, che non è mai l'origine del traffico. Il traffico destinato all'indirizzo MAC di Bilanciamento carico di rete viene pertanto inondato come unicast sconosciuto.
La modalità multicast assegna l'indirizzo IP virtuale unicast del cluster a un indirizzo MAC multicast IANA (Assigned Numbers Authority) non Internet (03xx.xxxx.xxxx). Lo snooping IGMP non registra dinamicamente questo indirizzo, causando il sovraccarico del traffico di Bilanciamento carico di rete nella VLAN come multicast sconosciuto.
La modalità IGMP multicast assegna l'indirizzo IP virtuale del cluster e un indirizzo MAC multicast compreso nell'intervallo IANA (01:00:5E:XX:XX:XX). I nodi del cluster inviano rapporti di appartenenza IGMP per il gruppo multicast configurato e pertanto la FI popola dinamicamente la tabella di snooping IGMP in modo da puntare verso i server del cluster.
L'uso della modalità IGMP multicast presenta un leggero vantaggio operativo in quanto le informazioni sullo stato (tramite rapporti di appartenenza IGMP e snooping IGMP) relative alle porte L2 interessate possono essere mantenute sia a monte che a valle. Senza l'ottimizzazione dello snooping IGMP, Bilanciamento carico di rete si basa su un flooding multicast sconosciuto nella VLAN di Bilanciamento carico di rete per il recapito al cluster tramite il ricevitore broadcast/multicast designato UCS. Nelle versioni successive a UCS versione 2.0, il ricevitore broadcast/multicast designato viene scelto per singola VLAN.
Di seguito è riportato un riepilogo dei passaggi necessari per supportare Bilanciamento carico di rete in modalità IGMP multicast:
In questo diagramma è illustrata una configurazione di base di Bilanciamento carico di rete, ovvero i nodi possono essere macchine virtuali (VM) o l'installazione bare metal del sistema operativo Windows Server.
VLAN NLB 10 con subnet IP 10.1.1.0 /24. L'indirizzo MAC viene troncato per brevità.
VIP Bilanciamento carico di rete (MAC = 01, IP = 10.1.1.1)
NODO-A (MAC = AA, IP = 10.1.1.10)
NODO-B (MAC = BB, IP = 10.1.1.11)
NODO-C (MAC = CC, IP = 10.1.1.12)
La voce ARP statica sullo switch a monte SVI punta all'indirizzo VIP da 10.1.1.1 a MAC 01.
I nodi di Bilanciamento carico di rete Microsoft inviano il report di appartenenza IGMP. La tabella di snooping IGMP può richiedere 30-60 secondi per il popolamento.
Con lo snooping IGMP e il querier VLAN, la tabella di snooping viene popolata con l'indirizzo MAC NLB e i gruppi che puntano alle porte L2 corrette.
Per ulteriori informazioni, vedere i seguenti documenti:
Nexus 1000v supporta solo la modalità NLB Microsoft unicast. Pertanto, nelle distribuzioni di Nexus 1000v con UCS, la modalità IGMP multicast funzionerà solo dopo la disabilitazione dello snooping su Nexus 1000v. Al termine, i pacchetti NLB Microsoft su tale VLAN vengono trasmessi come multicast sconosciuto.
Per ridurre al minimo l'impatto delle inondazioni:
Le procedure di verifica per gli esempi di configurazione descritti nel presente documento sono fornite nelle rispettive sezioni.
Al momento non sono disponibili informazioni specifiche per la risoluzione dei problemi di questa configurazione.
Revisione | Data di pubblicazione | Commenti |
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1.0 |
14-Aug-2014 |
Versione iniziale |