Denne artikel forklarer og giver en kort oversigt over justering af belastning for Microsoft-netværk (NLB), og hvordan du konfigurerer det på Dell Networking Force10-switche.
Målsætning
- Oversigt over NLB
- NLB Unicast-tilstand
- NLB Multicast-tilstand
- Begrænsninger med aktivering af NLB på switche
- Fordele ved at arbejde med Microsoft Clustering
- Aktiver og Deaktiver VLAN-flooding
- Konfiguration af en switch for NLB
Oversigt over NLB
Denne funktionalitet understøttes på Dell Networking-operativsystemet.
NLB (Network Load Balancing – justering af belastning for netværk) er en klyngefunktionalitet, der er implementeret af Microsoft på Windows Server 2000- og Windows Server 2003-operativsystemer. NLB bruger en distribueret metode eller et mønster til ligelig fordeling og justering af netværkstrafikbelastningen over en række servere, som er en del af klyngen eller gruppe. NLB kombinerer servere til en enkelt multicast-gruppe og forsøger at bruge standard multicast IP- eller unicast-IP-adresser og MAC-adresser til transmission af netværkstrafik. Samtidig bruger det også en enkelt virtuel IP-adresse for alle klienter som destinations-IP-adresse, hvilket det muligt for serverne at slutte sig til den samme multicast-gruppe på en måde, der er gennemsigtig for klienterne (klienterne lægger ikke mærke til tilføjelsen af nye servere til gruppen). Klienterne bruger en klynge-IP-adresse for at oprette forbindelse til serveren. NLB-funktionaliteten muliggør flooding af trafik over VLAN-portene (unicast-tilstand) eller et undersæt af porte i VLAN (til multicast-tilstand) for at undgå overbelastning og effektiv ydeevne af serverne for optimal behandling af datapakker.
NLB fungerer i to tilstande, nemlig unicast-tilstand og multicast-tilstand. Klynge-IP-adressen og den tilknyttede klynge-MAC-adresse er konfigureret i det NLB-program, der kører på Windows Server. I unicast-tilstand, når der gøres forsøg på at løse IP-adressen til MAC-adresse ved hjælp af ARP-programmet, afgør switchen, om ARP-svaret, der hentes fra serveren, er af en NLB-type. Switchen kortlægger derefter IP-adressen (klynge-IP) med MAC-adressen (klynge-MAC-adresse). I multicast-tilstand kortlægges klynge-IP-adresse til en klynge-multicast-MAC-adresse, som er konfigureret med en statisk ARP CLI-konfigurationskommando. Når NLB-posten er lært, fremsendes trafikken til alle serverne i det VLAN, der svarer til klyngens virtuelle IP-adresse.
Microsoft Network Load Balancing-funktionen er kun tilgængelig i FTOS-version 9.3.0.0 eller nyere.
NLB Unicast-tilstand
Overvej en eksempeltopologi, hvori fire servere, nemlig S1 til S4, er konfigureret som en klynge eller en farm. Disse servere er forbundet til en Layer 3-switch, som sluttes til slut-klienter. Serverne indeholder en enkelt IP-adresse (IP-klyngeadresse på 172.16.2.20) og en enkelt unicast-MAC-adresse (MAC-klyngeadressen for 00-bf-ac-10-00-01) for justering af belastning. Fordi flere porte for en switch ikke kan lære en enkelt MAC-adresse, er serverne forsynet med MAC-adresserne for MAC-s1 til MAC-s4 på S1 til S4 ud over MAC-klyngeadressen. Alle servere i klyngen tilhører VLAN med navnet VLAN1.
I unicast NLB-tilstand sker følgende:
- Switchen sender en ARP-anmodning til løsning af IP-adressen for klynge-MAC-adressen.
- ARP-servere sender et ARP-svar sammen med MAC-klyngeadresse i ARP-overskriften og en MAC-adresse for MAC-s1/s2/s3/s4 (for servere S1 til S4) i Ethernet-overskriften.
- Switchen forbinder IP-adressen med MAC-klyngeadressen med det sidste ARP-svar, den får. Antag, at i dette tilfælde blev det sidste ARP-svar indhentet fra tMAC-s4 (hvis ARP-svaret med MAC-s4 modtages som det sidste). Den brugergrænseflade, der er tilknyttet serveren, S4, er føjet til ARP-tabellen.
- Med NLB-funktionen aktiveret, og efter at have lært NLB ARP-posten, er al efterfølgende trafik flooded på alle porte i VLAN 1.
Med NLB videresendes datarammen til alle servere, så de kan udføre justering af belastning.
NLB Multicast-tilstand
Overvej en eksempeltopologi, hvori fire servere, nemlig S1 til S4, er konfigureret som en klynge eller en farm. Disse servere er forbundet til en Layer 3-switch, som sluttes til slut-klienter. De indeholder en enkelt multicast-MAC-adresse (MAC-klynge: 03-00-5E-11-11-11).
I multicast NLB-tilstand vises en statisk ARP-konfigurationskommando til at forbinde klynge-IP-adressen med en multicast-klynge-MAC-adresse.
Med multicast NLB-tilstand videresendes dataene til alle servere baseret på porten, der er specificeret vha. Layer 2 multicast-kommando, som er kommandoen mac-address-table static multicast vlan output-range , i tilstanden CONFIGURATION (konfiguration).
Begrænsninger med aktivering af NLB på switche
- NLB unicast-tilstanden bruger switch-flooding til at overføre alle pakker til servere, som er en del af VLAN. Når en stor mængde trafik behandles, påvirkes klyngeydeevnen i mindre omfang. Denne begrænsning gælder for switche, der foretager unicast-flooding i softwaren.
- IP VLAN-flooding-kommandoen gælder globalt på tværs af systemet og for alle VLAN'er. I tilfælde, hvor NLB er gældende, og ARP-svar indeholder en diskrepans i Ethernet SHA- og ARP-overskriftens SHA-rammer, forekommer en flooding af pakker over det relevante VLAN.
- Det maksimale antal samtidige klynger, som understøttes, er otte.
Fordele ved at arbejde med Microsoft Clustering
Microsoft Clustering tillader flere servere at bruge Microsoft Windows til at lade sig repræsentere af en MAC-adresse og IP-adresse for at give transparent failover eller justering. Dell Networking-operativsystemet genkender ikke serverklynger som standard, det skal konfigureres til det. Når en ARP-anmodning sendes til en serverklynge, sender enten den aktive server eller alle servere et svar afhængigt af klyngekonfigurationen. Hvis den aktive server sender et svar, lærer Dell-switchen den aktive servers MAC-adresse. Hvis alle servere svarer, registrerer switchen kun det sidst modtagne ARP-svar, og switchen lærer én servers faktiske MAC-adresse, den virtuelle MAC-adresse læres aldrig. Fordi den virtuelle MAC-adresse aldrig er lært, videresendes trafik kun til én server frem for hele klyngen, og failover og justering bevares ikke.
For at bevare failover og justering sender switchen trafik beregnet til serverklyngen til alle berørte porte i det VLAN, der er tilknyttet klyngen. For at sikre, at dette sker, skal du konfigurere kommandoen ip vlan-flooding på Dell-switchen på det tidspunkt, hvor Microsoft Cluster er konfigureret. Server-MAC-adressen er anført i Ethernet-rammens overskrift for ARP-svaret, mens den virtuelle MAC-adresse, der repræsenterer klyngen, er angivet i nyttedataene. Herefter floodes al trafik beregnet til klyngen ud af alle berørte porte. Da alle servere i klyngen modtager trafik, bevares failover og justering
Aktiver og Deaktiver VLAN-flooding
- De ældre ARP-poster overskrives, når nye NLB-poster læres.
- Alle ARP-poster, der er lært, efter at funktionen er aktiveret, slettes, når funktionen deaktiveres, og RP2 udløser en ARP-opløsning. Funktionen deaktiveres med kommandoen no ip vlan-flooding.
- Når en port føjes til VLAN'et, modtager porten automatisk trafik, hvis funktionen er aktiveret. Gamle ARP-poster slettes eller opdateres ikke.
- Når en medlemsport slettes, slettes dens ARP-poster også fra CAM.
- Portkanaler i VLAN modtager også trafik.
- Der er ingen påvirkning af konfigurationen fra lagring af konfigurationen.
- Hvis funktionen aktiveres, vises den i kommando-outputtet show running-config, der viser ip vlan-flooding CLI-konfigurationen. Bortset fra det, er der ingen indikation om aktivering af denne funktion.
Konfiguration af en switch for NLB
Gør følgende for at aktivere en switch for Unicast NLB-tilstand for funktion:
.
| Kommando |
Parametre |
| FTOS# configuration |
Gå i global konfigurationstilstand. |
| FTOS(conf)# ip vlan-flooding |
Dette specificerer, at Layer 3 unicast-ledet datatrafik, der går gennem en VLAN-medlemsport, skal floodes på tværs af alle medlemsporte for det pågældende VLAN. Der kan være nogle ARP-tabelposter, der løses gennem ARP-pakker, som havde anden Ethernet MAC SA i forhold til MAC-information inde i ARP-pakken. Denne unicast-datatrafik-flooding forekommer kun for de pakker, der benytter disse ARP-poster. |
Gør følgende for at aktivere en switch for Multicast NLB-tilstand for funktion:
| Kommando |
Parametre |
| FTOS# configure |
Gå i global konfigurationstilstand. |
| FTOS(conf)# arp 192.168.1.1 te 0/10 |
Denne kommando tilføjer en statisk ARP-post for at tilknytte en IP-adresse med en multicast-MAC-adresse i switchen. Denne indstilling betyder, at multicast-MAC-adressen tilknyttes klynge-IP-adressen for NLB-tilstanden for funktion af switchen. |
| FTOS(conf)# mac-address-table static multicast vlan 1 output- range te 0/1 - 4 |
Knyt specifik MAC- eller hardwareadresser til VLAN'er |