PowerScale OneFS: Tietoja lähteeseen perustuvasta reitityksestä

Mikä on reititys?
Reititys on prosessi, jolla määritetään, miten IP-paketit saadaan lähteestä määränpäähän.

Lähdepohjaista reititystä (SBR) Isilon OneFS:n kanssa käsitellään PowerScale OneFS:n Web Administration Guide -oppaassa (katso sivu > Verkko > Tietoja ulkoisen verkon > reititysvaihtoehdoista > : Sourced Based Routing). Tässä osassa selvennetään, miten SBR toimii. Nimeämiskäytäntö viittaa siihen, että SBR reitittää paketit lähteen IP-osoitteen perusteella. SBR on kuitenkin mekanismi, jolla luodaan dynaamisesti aliverkon oletusreittejä. Tässä yhdyskäytävässä käytetty reititin johdetaan aliverkon kokoonpanosta. Yhdyskäytävät on määritettävä kullekin aliverkolle. Tarkastellaan esimerkiksi klusteria, jossa on aliverkkoja A, B ja C, kuten seuraavassa kuvassa:
  Edellä olevassa esimerkissä kullakin yhdyskäytävällä on määritetty prioriteetti. Jos SBR:ää ei ole määritetty, oletusreittinä käytetään korkeimman prioriteetin yhdyskäytävää, esimerkiksi yhdyskäytävää, jolla on pienin saavutettavissa oleva arvo. Kun SBR on otettu käyttöön ja liikenne saapuu aliverkosta, johon ei ole tavoitettavissa oletusyhdyskäytävän kautta, palomuurisäännöt lisätään. Koska OneFS on FreeBSD-pohjainen, ne lisätään IP-palomuurin (ipfw) kautta. Yllä olevassa esimerkissä seuraavat ipfw-säännöt on valmisteltu:

If src-ip is in subnetA and dst-ip is not in (subnetA,B,C) set next-hop to gatewayA
If src-ip is in subnetB and dst-ip is not in (subnetA,B,C) set next-hop to gatewayB
If src-ip is in subnetC and dst-ip is not in (subnetA,B,C) set next-hop to gatewayC

ipfw-sääntöjen lisäysprosessi on tilaton ja tarkoittaa käytännössä aliverkon oletusreittejä. SBR riippuu täysin lähde-IP-osoitteesta, joka lähettää liikennettä klusteriin. Jos istunto käynnistetään lähdealiverkosta, ipfw-sääntö luodaan. Istunto on aloitettava lähdealiverkosta, muuten ipfw-sääntöä ei luoda. Jos klusteri ei ole vastaanottanut liikennettä, joka on peräisin aliverkosta, johon ei saada yhteyttä oletusyhdyskäytävän kautta, OneFS lähettää liikenteen, joka on peräisin oletusyhdyskäytävän kautta. Kun otetaan huomioon, miten SBR luo aliverkon oletusreittejä, ota huomioon seuraavat seikat:

• Aliverkkoasetusta 0.0.0.0 ei tueta, ja se on erittäin ongelmallinen, koska OneFS ei tue RIP (Routing Information Protocol)-, RARP (Reverse Address Resolution Protocol)- eikä CDP (Cisco Discovery Protocol) -protokollaa.
• Oletusyhdyskäytävä on polku kaikelle liikenteelle, joka on tarkoitettu asiakkaille, jotka eivät ole paikallisessa aliverkossa ja joita reititystaulukon merkintä ei kata. SBR:n käyttö ei poista oletusyhdyskäytävän vaatimusta, sillä SBR itse asiassa ohittaa oletusyhdyskäytävän, mutta ei staattisia reittejä.
• Staattiset reitit ovat vaihtoehto, kun klusteri aloittaa liikenteen eikä reittiä voi käyttää oletusyhdyskäytävän kautta. Staattiset reititykset asetetaan etusijalle lähteeseen perustuviin reitityssääntöihin nähden.

Harkitse seuraavaa skenaariota:
Jos lähde-IP-osoite ja kohde-IP-osoite ovat aliverkossa A (samassa lähetystoimialueella), paketti menee suoraan asiakkaan IP-osoitteeseen. Jos lähde-IP-osoite on aliverkossa A eikä kohde-IP-osoite ole aliverkossa A, paketti lähetetään seuraavan hypyn yhdyskäytävään.
 
Yllä olevassa kuvassa asiakkaan on lähetettävä paketti Isilon-klusteriin IP-osoitteessa 10.3.1.90. Ensinnäkin asiakas määrittää, että kohde-IP-osoite ei ole sen paikallisverkossa, eikä sille ole määritetty staattista reittiä. Asiakas lähettää paketin oletusyhdyskäytäväänsä (reititin C) lisäkäsittelyä varten. Seuraavaksi reititin C vastaanottaa paketin asiakkaalta ja tutkii paketin kohteen IP-osoitteen ja määrittää, että sillä on reitti määränpäähän reitittimen A kautta osoitteessa 10.3.1.1. Sitten reititin A vastaanottaa paketin ulkoisessa käyttöliittymässään ja määrittää, että sillä on suora yhteys kohde-IP-osoitteeseen 10.3.1.90. Reititin A lähettää paketin suoraan määränpäähänsä 10GbE-verkon liitännän avulla.

Seuraavaksi Isilonin on lähetettävä vastauspaketti asiakkaalle.

SBR ei käytössä:
Solmu määrittää, että kohde-IP-osoite 10.2.1.50 ei ole paikallinen (ei samassa lähiverkossa) eikä sille ole määritetty staattista reittiä. OneFS määrittää reititystaulukon perusteella, mikä yhdyskäytävä sen on lähetettävä vastauspaketille. Yhdyskäytävät, joilla on korkeampi prioriteetti (pienempi kokonaislukuarvo), ovat ensisijaisia verrattuna yhdyskäytäviin, joilla on pienempi prioriteetti (suurempi kokonaislukuarvo). Esimerkiksi 1 on suurempi prioriteetti kuin 5, 5 on suurempi prioriteetti kuin 11 ja niin edelleen. Isilon-solmussa on yksi oletusyhdyskäytävä, joka on korkeimman prioriteetin aliverkko, jossa solmu on määritetty. Koska solmulle ei ole määritetty staattista reittiä, OneFS valitsee oletusyhdyskäytävän 10.1.1.1 (reititin B) 1GbE-liittymän kautta.

1GbE-liitännän lähettämän vastauspaketin IP-lähdeotsikko on 10.3.1.90. Joissakin verkoissa on turvatoimia, jotka estävät tämäntyyppisen toiminnan, jota kutsutaan huijaukseksi. Tämä tila voi myös aiheuttaa suorituskykyongelmia, koska yhteyden nopeutta voidaan rajoittaa pienimmän verkkoyhteyden (1 GbE) perusteella. Asiakas voi odottaa 10 GbE:n nopeutta, mutta 1 GbE:n siirtonopeutta.

SBR käytössä:
Solmu ei päätä reittiä asiakkaan IP-kohdeosoitteen perusteella. Sen sijaan OneFS lukee lähtevän paketin lähteen IP-otsikon ja lähettää sitten paketin ulos fyysisestä portista ja yhdyskäytävästä, joka liittyy IP-lähdealiverkkoon. SBR ei ohita staattisesti määritettyjä reittejä. Jos SBR on käytössä ja staattinen reititys luodaan, uusi sääntö lisätään. SBR toimii vain vastausliikenteessä, se EI koske solmun käynnistämää liikennettä. Kun solmu esimerkiksi ottaa yhteyttä DNS:ään (Domain Name Service) tai Active Directoryyn, sovelletaan perinteisiä reitityssääntöjä (ikään kuin SBR olisi poistettu käytöstä). SBR on koko klusterin kattava määritysvaihtoehto.

Solmujen vastauspaketin lähde-IP-osoite on 10.3.1.90. SBR-reitityssääntöjen mukaan tämän IP-osoitteen yhdyskäytävä on 10.3.1.1. Polku tähän yhdyskäytävään kulkee 10 GbE: n kautta. Kun vastaus on saavuttanut reitittimen A, se kulkee takaisin reitittimeen C ydinverkon kautta ja lopulta palaa asiakkaalle.

Muista! Vaikka SBR kehitettiin mahdollisimman helposti käyttöön otettavaksi tai poistetuksi, klusterista poistuvat paketit voidaan reitittää eri tavalla. Se, miten tämä vaikuttaa asiakkaaseen, riippuu verkkoasetuksista. Harkitse lähdepohjaisen reitityksen käyttöönottoa, kun klusteria toteutetaan suuressa verkossa, jonka topologia on monimutkainen. Jos verkko on esimerkiksi usean vuokraajan ympäristö, jossa on useita yhdyskäytäviä, liikenne jaetaan tehokkaammin lähdepohjaisen reitityksen avulla.

SBR:n tarkistaminen klusterissa.
Voit tarkistaa, onko SBR käytössä klusterissa, suorittamalla komennon # isi network external view Komento. Jos SBR ei ole käytössä klusterissa tuloksessa, lähteeseen perustuva reititys on false. Jos SBR on käytössä, lähteeseen perustuva reititys on tosi.

# isi network external view
    Client TCP Ports: 2049, 445, 20, 21, 80, 53, 1234
    Default Groupnet: groupnet0
  SC Rebalance Delay: 0
Source Based Routing: True

SBR voidaan ottaa käyttöön vain OneFS 7.x -käyttöliittymässä. Kuitenkin mahdollisuus ottaa SBR käyttöön / poistaa se käytöstä 8.x: ssä lisättiin verkkokäyttöliittymään. Siten 8.x voidaan ottaa käyttöön tai poistaa käytöstä verkkokäyttöliittymän ja komentoriviliittymän kautta. 

SBR voidaan ottaa käyttöön tai poistaa käytöstä seuraavalla komennolla:

# isi network external modify --sbr=[false|true]

Sen voi ottaa käyttöön tai poistaa käytöstä myös verkkokäyttöliittymässä seuraavassa sijainnissa:
Klusterinhallinta (päävälilehti) > Verkon määritysasetukset > (alivälilehti) > Ota käyttöön lähdepohjainen reititys (valintaruutu)

Seuraavassa on suositeltuja aiheeseen liittyviä resursseja, jotka saattavat kiinnostaa:

• PowerScale: OneFS-päivitysten tietokeskus
• PowerScale: IOCA-klusterianalyysityökalun suorittaminen