Denne artikkelen forklarer og gir en kort oversikt over Microsoft Network Load Balancing (NLB) og hvordan du konfigurerer det på Dell Networking Force10-svitsjer.
Mål
- Oversikt over NLB
- NLB Unicast-modus
- NLB Multicast-modus
- Begrensninger med å aktivere NLB på svitsjer
- Fordeler med å jobbe med Microsoft Clustering
- Aktivere og deaktivere VLAN-flooding
- Konfigurere en svitsj for NLB
Oversikt over NLB
Denne funksjonen er støttet på Dell Networking OS.
Network Load Balancing (NLB) er en klyngefunksjonalitet som er implementert av Microsoft på Windows 2000 Server- og Windows Server 2003-operativsystemer. NLB bruker en metodologi eller et mønster som er distribuert, til å fordele og balansere nettverkstrafikkbelastningen likt på tvers av et sett med servere som inngår i klyngen eller gruppen. NLB kombinerer serverne til én enkelt multikastgruppe og prøver å bruke standard IP-adresser for multikast eller unikast og MAC-adresser for overføring av nettverkstrafikk. Samtidig bruker det også en enkelt virtuell IP-adresse for alle klienter som mål-IP-adresse, noe som gjør at serverne blir med i samme multikastgruppe på en måte som er transparent for klientene (klientene merker ikke tillegget av nye servere i gruppen). Klientene bruker en IP-adresse for klynge for å koble til serveren. NLB-funksjonaliteten sørger for fordeling av trafikk over VLAN-portene (for unikastmodus) eller et delsett av porter i et VLAN-nettverk (for multikastmodus) for å unngå overbelastning og for å sikre at serverne yter godt for optimal behandling av datapakker.
NLB fungerer i to forskjellige moduser, unikastmodus og multikastmodus. IP-adresse for klynge og tilknyttet MAC-adresse for klynge er konfigurert i NLB-applikasjonen som kjører på Windows Server. I unikastmodus, når server-IP-adressen forsøker å løses til MAC-adressen ved hjelp av ARP-applikasjonen, avgjør svitsjen om ARP-svaret, som er hentet fra serveren, er av NLB-typen. Svitsjen knytter deretter IP-adressen (IP-adresse for klynge) til MAC-adressen (MAC-adresse for klynge). I multikastmodus tilordnes IP-adressen for klynge til en multicast-MAC-adresse for klynge som er konfigurert med en statisk ARP CLI-konfigurasjonskommando. Når NLB-oppføringen er lært, videresendes trafikken til alle serverne i VLAN-nettverket som tilsvarer den virtuelle IP-adressen for klynge.
Microsoft Network Load Balancing-funksjonen er bare tilgjengelig på i FTOS-versjoner 9.3.0.0 og nyere.
NLB Unicast-modus
Vurder et topologieksempel der fire servere, S1 til S4, konfigureres som en klynge eller en farm. Dette settet med servere er koblet til en Layer 3-svitsj, som igjen er koblet til endeklientene. Serverne inneholder en enkelt IP-adresse (IP-adresse for klynge på 172.16.2.20) og en enkelt unikast-MAC-adresse (MAC-adresse for klynge på 00-bf-ac-10-00-01) for belastningsfordeling. Siden flere svitsjporter ikke kan lære en enkelt MAC-adresse, tilordnes serverne MAC-adressene MAC-s1 til MAC-s4, henholdsvis på S1 til S4, i tillegg til MAC-adresse for klynge. Alle servere i klyngen tilhører VLAN-nettverket kalt VLAN1.
I NLB Unicast-modus oppstår følgende hendelser:
- Svitsjen sender en ARP-forespørsel om å løse IP-adressen til MAC-adressen for klynge.
- ARP-serverne sender et ARP-svar med MAC-adressen for klynge i ARP-hodet og en MAC-adresse på MAC-s1/s2/s3/s4 (for servere S1 til S4) i Ethernet-hodet.
- Svitsjen knytter IP-adressen til MAC-adressen for klynge med det siste ARP-svaret den innhenter. Forutsatt at det er tilfellet, hentes det siste ARP-svaret fra tMAC-s4 (forutsatt at ARP-svaret med MAC-s4 var det siste som ble mottatt). Grensesnittet som er tilknyttet serveren, S4, legges til i ARP-tabellen.
- Med NLB-funksjonen aktivert, etter læring av NLB ARP-oppføringen, fordeles all etterfølgende trafikk på alle portene i VLAN-1.
Med NLB videresendes datarammen til alle serverne for å få dem til å utføre belastningsfordeling.
NLB Multicast-modus
Vurder et topologieksempel der fire servere, S1 til S4, konfigureres som en klynge eller en farm. Dette settet med servere er koblet til en Layer 3-svitsj, som igjen er koblet til endeklientene. De inneholder en enkelt multicast-MAC-adresse (MAC-klynge: 03-00-5E-11-11-11).
I NLB Multicast-modus er en statisk ARP-konfigurasjonskommando konfigurert til å knytte IP-adressen for klynge til en multicast-MAC-adresse for klynge.
Med NLB Multicast-modus videresendes dataene til alle serverne som er basert på porten som er angitt med Layer 2-multikastkommandoen. Det er kommandoen mac-address-table static multicast vlan output-range , i konfigurasjonsmodus.
Begrensninger med å aktivere NLB på svitsjer
- NLB Unicast-modus bruker svitsjfordeling til å overføre alle pakker til alle servere som er en del av VLAN-nettverket. Når et stort volum med trafikk behandles, kan klyngeytelsen bli påvirket til en viss grad. Denne begrensningen gjelder svitsjer som utfører unikastfordeling i programvaren.
- Kommandoen ip vlan-flooding gjelder på tvers av hele systemet og for alle VLAN-nettverk. I tilfeller der NLB er aktivert og ARP-svaret inneholder en uoverensstemmelse i SHA-rammene til Ethernet SHA-hodet og Ethernet ARP-hodet, oppstår en fordeling av pakker over det relevante VLAN-nettverket.
- Maksimalt antall samtidige klynger som støttes er åtte.
Fordeler med å jobbe med Microsoft Clustering
Microsoft-klynger gjør det mulig å representere flere servere som bruker Microsoft Windows med én MAC- og IP-adresse for å kunne levere gjennomsiktig failover eller belastningsfordeling. Dell Networking OS gjenkjenner ikke serverklynger som standard. Det må konfigureres til å gjøre det. Når en ARP-forespørsel blir sendt til en serverklynge, vil enten den aktive serveren eller alle serverne sende et svar, avhengig av klyngekonfigurasjonen. Hvis den aktive serveren sender et svar, lærer Dell-svitsjen den aktive serverens MAC-adresse. Hvis alle serverne svarer, registrerer svitsjen bare det siste mottatte ARP-svaret, og svitsjen lærer en servers faktiske MAC-adresse. Den virtuelle MAC-adressen læres aldri. Siden den virtuelle MAC-adressen aldri læres, videresendes trafikken bare til én server i stedet for hele klyngen, og failover og belastningsfordeling bevares ikke.
For å beholde failover og belastningsfordeling videresender svitsjen trafikken som skal leveres for serverklyngen til alle medlemsportene i VLAN-nettverket som er koblet til klyngen. For å sikre at dette skjer må du konfigurere kommandoen ip vlan-flooding på Dell-svitsjen samtidig som du konfigurerer Microsoft-klyngen. Serverens MAC-adresse er angitt i Ethernet-rammehodet i ARP-svaret, mens den virtuelle MAC-adressen som representerer klyngen, angis i leveransefilene. Deretter blir all trafikk som skal leveres for klyngen, fordelt mellom alle medlemsportene. Siden alle serverne i klyngen mottar trafikk, bevares failover og belastningsfordeling
Aktivere og deaktivere VLAN-flooding
- Eldre ARP-oppføringer overskrives når nyere NLB-oppføringer læres.
- Alle ARP-oppføringer, lært etter at funksjonen ble aktivert, blir slettet når funksjonen deaktiveres, og RP2 utløser en ARP-løsning. Funksjonen deaktiveres med kommandoen no ip vlan-flooding.
- Når en port legges til i VLAN-nettverket, mottar porten automatisk trafikk hvis funksjonen er aktivert. Gamle ARP-oppføringer blir ikke slettet eller oppdatert.
- Når et portmedlem slettes, slettes dens ARP-oppføringer fra CAM.
- Portkanalene i VLAN-nettverket mottar også trafikk.
- Lagring av konfigurasjonen har ingen innvirkning på konfigurasjonen.
- Hvis funksjonen er aktivert, vises den i utdataene for kommandoen show running-config, som viser CLI-konfigurasjonen ip vlan-flooding. Bortsett fra det er det ingen indikasjon som angir at denne funksjonen er aktivert.
Konfigurere en svitsj for NLB
Hvis du vil aktivere NLB Unicast-modus for en svitsj, kan du utføre følgende trinn:
.
| Kommando |
Parametre |
| FTOS# configuration |
Åpne global konfigurasjonsmodus. |
| FTOS(conf)# ip vlan-flooding |
Dette angir at all unicast-rutet Layer 3-datatrafikk, som går gjennom en VLAN-medlemsport, må fordeles på tvers av alle medlemsportene i det VLAN-nettverket. Det kan finnes noen ARP-tabelloppføringer som er løst gjennom ARP-pakker, som hadde Ethernet MAC SA som var forskjellig fra MAC-informasjonen i ARP-pakken. Denne fordelingen av unikast-datatrafikk oppstår bare for de pakkene som bruker disse ARP-oppføringene. |
Hvis du vil aktivere NLB Multicast-modus for en svitsj, kan du utføre følgende trinn:
| Kommando |
Parametre |
| FTOS# configure |
Åpne global konfigurasjonsmodus. |
| FTOS(conf)# arp 192.168.1.1 te 0/10 |
Denne kommandoen legger til en statisk ARP-oppføring for å knytte en IP-adresse til en multicast-MAC-adresse i svitsjen. Denne innstillingen gjør at multicast MAC-adressen tilordnes til IP-adressen for klynge for NLB-driftsmodusen til svitsjen. |
| FTOS(conf)# mac-address-table static multicast vlan 1 output- range te 0/1 - 4 |
Knytte spesifikke MAC- eller maskinvareadresser til VLAN-nettverk |