Smart Rate (Multi-Gigabit Ethernet)

As novas tecnologias de rede sem fio já exigem banda superior a velocidade das portas Gigabit Ethernet para os uplinks. O movimento dos serviços críticos também para o acesso wireless, como ferramentas e aplicações em nuvem, serviços multimídia e colaboração, demandam por velocidade intermediária entre as interfaces Ethernet de 1Gbs e 10Gb para o tráfego de rede quando se utiliza os padrões 802.11ac e 802.11ax (Wi-fi 5 e Wi-fi 6, respectivamente), somando a isso, inclui-se a necessidade de PoE para o tráfego acima de 1Gbs. Estes desafios possibilitaram o desenvolvimento do padrão 802.3bz (Multi-Gigabit Ethernet) e a sua rápida adoção pelo mercado.

 A tecnologia Smart Rate Multi-Gigabit Ethernet possibilita que a infraestrutura de rede atenda às necessidades das novas tecnologias de alta velocidade para interfaces de rede com velocidade de 1GbE, 2.5GbE, 5GbE e 10GbE (incluindo PoE, PoE+ e 802.3bt), utilizando o cabeamento de par trançado já existente.

Por exemplo, o padrão 802.3bz permite que o cabeamento CAT5e alcance a velocidade de 2,5Gb/s e o CAT6 alcance os 5Gbs, sem a substituição do cabeamento em uso. O padrão também fornece energia para Access Points de alta velocidade, demandada pelos novos APs 802.11ac wave 2 e 802.11ax, economizando as despesas para substituição e a complexidade da nova infraestrutura de cabeamento.

O que é o Smart Rate?

A tecnologia Multi-Gigabit Ethernet da HPE/Aruba é nomeada como Smart Rate. Ela é uma interface de rede de par trançado, interoperável com o ecossistema NBASE-T de produtos 2,5/5Gbps, bem como com dispositivos padrão de mercado de 1GbE/10GbE. Ela permite que a maioria das instalações de cabos existentes encontradas em ambientes LAN do campus forneçam conectividade, distribuam energia PoE para dispositivos conectados e protejam a rede cabeada para investimentos de novos APs para rede sem fio.

Para os switches com suporte ao IEEE 802.3bt, as portas do switch com Smart Rate fornecem até 60W de Power over Ethernet, independentemente da velocidade da porta. O mecanismo usado na interface Multi-Gigabit Ethernet para fornecer e receber energia sobre cabeamento estruturado de par trançado é totalmente compatível com as especificações IEEE 802.3bt e IEEE 802.3at PoE.

As portas Smart Rate são auto-negociáveis, o que permite que o link Ethernet se estabeleça na velocidade mais alta em uma determinada configuração de cabo. No exemplo abaixo, alguns parâmetros de configuração da velocidade da porta no ArubaOS.

Validando uma interface Smart Rate de um 335 AP:

AP-01# show interface eth0 is up, line protocol is up
Hardware is 5 Gigabit Ethernet, address is a8:bd:27:12:34:56
Speed 5000Mb/s, duplex full
Received packets                 2541229
Received bytes                   270781542
Receive dropped                  0
Receive errors                   0
Receive missed errors            0
Receive overrun errors           0
Receive frame errors             0
Receive CRC errors               0
Receive length errors            0
Transmitted packets              176421
Transmitted bytes                19895301
Transmitted dropped              0
Transmission errors              0
Lost carrier                     0

Validando a interface smart rate de um Switch 5412r:

HP-Switch-5412Rzl2# show interfaces J24 smartrate
 Status and Counters - Smart Rate information for Port J24
  Model                   : 0x03a1
  Chip                    : 0xb4b3
  Firmware                : 2.b.9
  Provisioning            : 0x0003
  Current SNR Margin (dB) |      Chan1      Chan2      Chan3      Chan4
                                  9.4       10.7        6.9        8.2
  Minimum SNR Margin (dB) |      Chan1      Chan2      Chan3      Chan4
                                  8.5       10.2        6.5        7.4
  Ethernet FCS errors            : 0
  Uncorrected LDPC errors        : 0

  Corrected LDPC erros
  LDPC iteration 1  : 2810815821
  LDPC iteration 2  : 1589277
  LDPC iteration 3  : 0
  LDPC iteration 4  : 0
  LDPC iteration 5  : 0
  LDPC iteration 6  : 0
  LDPC iteration 7  : 0
  LDPC iteration 8  : 0
    0  | Number of RFI Cancellation Events.
    0  | Number of Link Recovery Events.
    0  | Accumulated time (ms) spent in Fast Retrain.

  Established link speed                 : 5G NBASE-T
  Number of attempts to establish link   : 1
  Uptime since link was established      : 2021 seconds
  Local Port advertised capabilities
  1000BASE-T | 2.5G NBASE-T | 5G NBASE-T | 2.5GBASE-T | 5GBASE-T | 10GBASE-T
  Yes        | Yes          | Yes        | Yes        | Yes      | Yes
  Link Partner advertised capabilities
  1000BASE-T | 2.5G NBASE-T | 5G NBASE-T | 2.5GBASE-T | 5GBASE-T | 10GBASE-T
  Yes        | Yes          | Yes        | No         | No       | No

Até o próximo post!

Referências

https://www.arubanetworks.com/assets/so/SO_SmartRate.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/2.5GBASE-T_and_5GBASE-T

https://www.versatek.com/blog/ieee-802-3bz-breaking-1-gbps-barrier-without-recabling/

https://blogs.arubanetworks.com/solutions/go-faster-with-new-aruba-2930m-smart-rate-switches/

https://community.arubanetworks.com/t5/Wireless-Access/AP-335-smart-rates-port-info/td-p/286547

Whitepaper: Turbo Charging Cabling Infrastructures – HPE SMART RATE MULTI-GIGABIT ETHERNET TECHNOLOGY

Vídeo: QinQ (802.1ad)

A feature QinQ (802.1q sobre 802.1q – 802.1ad ), conhecido também como Stacked VLAN ou VLAN sobre VLAN, suporta a utilização de duas TAGs 802.1Q no mesmo frame para trafegar uma VLAN dentro de outra VLAN – sem alterar a TAG original.

Para o cliente é como se o provedor de serviços tivesse estendido o cabo entre os seus Switches. Já para a operadora não importa se o cliente está mandando um frame com TAG ou sem TAG, pois ele adicionará mais uma TAG ao cabeçalho e removerá na outra ponta apenas a ultima TAG inserida.

Obrigado!

Nossos artigos mais acessados em 2016

Galera segue a lista dos artigos mais acesados de 2016:

Switches 3Com 5500 – Guia rápido de Configuração!!!
http://www.comutadores.com.br/switches-3com-5500-guia-rapido-de-configuracao/

Comandos Secretos para os Switches 3Com Baseline e HP v1910
http://www.comutadores.com.br/comandos-secretos-para-os-switches-3com-baseline-e-hp-v1910/

Perguntas e Respostas: Portas Access/Trunk/Híbrida, LACP e STP.
http://www.comutadores.com.br/perguntas-e-respostas-portas-access-trunk-hibrida-lacp-e-stp/

VLAN – Trunk utilizando 802.1q (dot1q)
http://www.comutadores.com.br/vlan-trunk-utilizando-802-1q-dot1q/

Dicionário de comandos HP Networking (H3C/3Com) comparados com Cisco
http://www.comutadores.com.br/dicionario-de-comandos-hp-networking-h3c3com-comparados-com-cisco-cli/

Fizemos também uma lista dos posts mais escondidos do blog (que também são bem legais).

Procedimento de Backout para os equipamentos HPN
http://www.comutadores.com.br/rocedimento_back-out-_para_equipos_hpn/

Comando screen length disable
http://www.comutadores.com.br/comando-screen-length-disable/

Até logo!

Comware 7 – Configurações iniciais para o TRILL

O protocolo TRILL fornece uma alternativa ao Spanning-Tree em ambientes de Data Center provendo balanceamento de tráfego para caminhos redundantes e prevenção de loop de camada 2. No post http://www.comutadores.com.br/resumo-sobre-trill/ fizemos um breve resumo sobre o protocolo.

A configuração do TRILL é bastante simples conforme script abaixo:

TRILL Comware cenario

Configurando o TRILL globalmente

– Habilite o TRILL em todos os RBridges

[RB1] trill 

– Apesar do nickname e do system-id do TRILL ser gerado automaticamente, a configuração manual facilita o troubleshooting. Uma boa dica é incluir o nickname também na documentação e topologia.

[RB1-trill] nickname 0001
[RB1-trill] system-id 0001.0001.0001

Configurando as interfaces

– Configurando os Uplinks

[RB1] interace Ten1/0/49
[RB1-Ten-GigabitEthernet1/0/49] trill enable
[RB1-Ten-GigabitEthernet1/0/49] trill link-type trunk
[RB1-Ten-GigabitEthernet1/0/49] undo stp enable

Validando a conexão entre  RBridges

[RB1]display  trill peer
System ID: 0002.0002.0002
Interface: Ten-GigabitEthernet1/0/49
Circuit ID: 0002.0002.0002.01
State: Up
Holdtime: 6s
DRB priority: 64
Nickname: 0x0002
Uptime: 00:01:03

System ID: 0003.0003.0003
Interface: Ten-GigabitEthernet1/0/50
Circuit ID: 0003.0003.0003.01
State: Up
Holdtime: 8s
DRB priority: 64

Nickname: 0x0003
Uptime: 00:00:39

System ID: 0004.0004.0004
Interface: Ten-GigabitEthernet1/0/51
Circuit ID: 0004.0004.0004.02
State: Up
Holdtime: 6s
DRB priority: 64
Nickname: 0x0004
Uptime: 00:00:21

Configurando as portas conectadas aos Switches CE e endpoints

Conexão para Switches CE

[RB1] interace Ten1/0/10
[RB1-Ten-GigabitEthernet1/0/10] trill enable
[RB1-Ten-GigabitEthernet1/0/10] trill link-type access
[RB1-Ten-GigabitEthernet1/0/10] undo stp enable

A configuração como “trill link-type access” permite o envio de mensagens TRILL para eleição DRB para escolha dos AVF.

Conexão para Endpoints

[RB4] interace Ten1/0/11
[RB4-Ten-GigabitEthernet1/0/11] trill enable
[RB4-Ten-GigabitEthernet1/0/11] trill link-type access alone
[RB4-Ten-GigabitEthernet1/0/11] undo stp enable

A configuração com “trill link-type access alone” atribui a porta no modo ‘silent’ para frames TRILL

Tree Root Bridge

O protocolo TRILL utiliza uma topologia similar ao STP para o envio de mensagens broadcast, multicast e unknown unicast, criando uma árvore para o envio desse tipo de tráfego.

TRILL tree root

O primeiro critério para eleição do root bridge é a configuração do priority value. O root pode requerer múltiplas arvores para cálculo e encaminhamento ECMP do tráfego multicast.

[RB1] trill
[RB1-trill] tree-root priority 65535

Conclusão

Para aqueles que desejam aprender um pouco mais sobre o  TRILL em Switches HP, o simulador HCL permite a configuração de cenários utilizando o protocolo. Já para consulta, o site da HP possui bastante material e basta uma pesquisa rápida no google para encontrar bastante material

Até logo.

Referências

Building HP FlexFabric Data Centers-Rev. 14.41
HP Configuration Guide – Configuring TRILL

Resumo sobre TRILL

O protocolo TRILL (Transparent Interconnection of Lots of Links) é um padrão IETF que fornece a funcionalidade de roteamento em camada 2 em Data Centers. O protocolo permite a extensão de domínios de broadcast entre os equipamentos que rodam o TRILL e fornece alta disponibilidade para cenários de falha nos uplinks, funcionando como uma alternativa para substituição do protocolo Spanning-Tree.

O TRILL pode ser utilizado em Data Centers sem necessidade de configuração IP e mantem a simplicidade tradicional da comunicação de camada 2 com a convergência de redes roteáveis em camada 3.

O protocolo utiliza o a contagem de saltos ou TTL para prevenção de loops, mas roda diretamente sobre a camada 2 de forma que nenhuma configuração IP é necessária.

Se fizermos uma comparação com o protocolo Spanning-tree, o STP, utiliza um único caminho na rede para encaminhar os dados, bloqueando os caminhos redundantes entre os switches, que nem sempre são as melhores escolhas para bloqueio e/ou encaminhamento do fluxo de dados entre dois hosts. O TRILL suporta a seleção de melhor caminho, suportando também caminhos redundantes, e topologias no modelo ativo-ativo.

TRILL and STP

Um Switch com o processo TRILL habilitado é chamado de Routing  Bridge ou RBridge por sua função de roteamento. É baseado no algoritimo link-state do IS-IS para escolha dos caminhos.

Cada RBridge é identificado por um system ID que é automaticamente gerado pelo TRILL. O ID é baseado no endereço MAC por padrão, mas pode ser também configurado manualmente. O system ID não é utilizado para encaminhar os quadros mas serve para identificar cada nó dentro da tabela link-state (LSDB) da rede TRILL.

Um RBridge encaminha os quadros de uma rede TRILL baseado no nickname de origem e destino, utilizando como referência em um valor hexadecimal de 16bits. Os nicknames podem também ser gerados automaticamente pelo sistema.

Cada nickname é distribuído pelo IS-IS para computar as rotas, como em protocolos de roteamento.

O protocolo possui facilidade de extensão utilizando as definições type, length, value (TLV).

Trill Header

Para o encaminhamento dos quadros Ethernet que chegam dos hosts para os RBridges, uma vez que o endereço já é conhecido, a consulta (lookup) acontece com o endereço do RBridge e um segundo lookup é efetuado para a RBridge do próximo salto e também a interface de saída para enviar o frame ao next-hop. Então o frame é encapsulado com o cabeçalho TRILL (TRILL overlay header).

terminologia TRILL

Na terminologia TRILL, há os Switches CE, que são a terminologia para os clássicos switches ethernet que não executam o processo TRILL.

Em resumo, cada RBridge ao receber um frame TRILL irá descartar o cabeçalho externo (inserido pela RBridge anterior), analisará o nickname de destino e selecionará a interface de saída baseado na escolha de melhor caminho. A RBridge então adicionará um novo cabeçalho TRILL, decrementará o valor de TTL e transmitirá o frame para a próxima RBridge.

Se o quadro TRILL tiver como next-hop um endpoint, então o cabeçalho TRILL será removido e  o frame Ethernet original será entregue para a host.

Referências

Using TRILL, FabricPath, and VXLAN – Cisco Press 2014 – Sanjay K. H., Shuyam Kapadia,Padmanabhan Krishnan.

Building HP FlexFabric Data Centers-Rev. 14.41

Publicado originalmente em http://www.rotadefault.com.br/notas-iniciais-sobre-o-trill/

Switches HPN 10500 – Configurando mapeamento estático multicast para NLB em Switches baseados no Comware

O protocolo NLB da Microsot (Network Load Balancing) tem como objetivo o balanceamento de tráfego entre um grupo de Servidores utilizando endereços MAC em multicast. Os clientes que acessam os serviços de um grupo de Servidores com NLB, enxergam o serviço de forma transparente.

Para trabalhar com NLB o Switch deve encaminhar o tráfego com destino ao serviço NLB para todos os servidores especificados no cluster NLB  e cada servidor filtra o tráfego não desejado.

A cooperação entre o Switch e o protocolo NLB é muito importante e dessa forma é importante saber as maneiras que o protcolo NLB trabalha, que são os modos Unicast e Multicast:

Unicast

No modo unicast, NLB substitui o endereço MAC real de cada servidor no cluster para um endereço comum NLB MAC. Quando todos os servidores no cluster têm o mesmo endereço MAC, todos os pacotes enviados para esse endereço são enviados para todos os membros do cluster. No entanto, um problema com esta configuração é quando os servidores cluster NLB estão conectados ao mesmo switch, você não pode ter duas portas no switch com o registro do mesmo endereço MAC. O protocolo NLB resolve este problema mascarando o endereço MAC do cluster. O Switch olha para o endereço MAC de origem no cabeçalho do quadro Ethernet, a fim de saber quais os endereços MAC são associados com suas portas. O NLB cria um endereço MAC falso e atribui esse falso endereço MAC para cada servidor no cluster NLB. O NLB atribui a cada servidor NLB um endereço MAC falso diferente com base na identificação do membro.

Por exemplo, o endereço MAC do cluster NLB é o 00-bf-ac-10-00-01. O NLB no modo unicast leva o endereço MAC do cluster e, para cada membro do cluster, o NLB muda o segundo octeto do membro NLB. Por exemplo, o servidor 1 terá como falso endereço MAC 00-01-ac-10-00-01, o server com o ID 2 tem o falso endereço MAC 00-02-ac-10-00-01, assim por diante. Se um único endereço MAC está registrado em cada porta do switch, os pacotes não são entregues a todos os membros do cluster, em vez disso os pacotes são enviados para as portas de individuais com base no endereço MAC atribuído a essa porta. Para fazer os quadros serem entregues a todos os membros do cluster, o NLB registra um MAC diferente  e utiliza nas mensagens ARP em broadcast. Quando o roteador envia uma solicitação ARP para o endereço MAC do endereço IP virtual, a resposta contém no cabeçalho ARP com o endereço MAC real do  cluster NLB  00-bf-ac-10-00-01, como por exemplo citado acima e não o endereço MAC falso.

Os clientes então utilizam o endereço MAC no cabeçalho ARP, não o cabeçalho Ethernet para comunicar-se com o servidor. O switch usa o endereço MAC no cabeçalho Ethernet, não o cabeçalho ARP. A questão é quando um cliente envia um pacote para o cluster NLB com endereço MAC de destino como cluster de endereço MAC 00-bf-ac-10-00-01, o switch olha para a tabela MAC para o endereço MAC 00-bf-ac-10-00-01. Como não há porta registrada com o endereço do cluster NLB 00-bf-ac-10-00-01, o quadro é entregue a todas as portas. Isso força o Switch a encaminhar o quadro para toads as portas ocasionando flooding e atrapalhando o desempenho da rede.

Uma solução para mudar o comportamento de flooding é colocar um hub na frente dos membros do cluster NLB e, em seguida,um uplink do hub para uma porta do switch.  Isso evita o problema de duas portas de switch registrando o mesmo endereço MAC. Quando o cliente envia pacotes para o endereço MAC do cluster NLB, os pacotes podem ir diretamente para a porta do switch conectado ao hub e, em seguida, para os membros do cluster NLB.

Multicast
Quando você usa o método de multicast, cada servidor do cluster mantém o endereço MAC original do da placa de rede. Além do endereço MAC original, é também atribuído um endereço MAC em multicast, que é compartilhado por todos os servidores de cluster. As requisições de entrada do cliente são enviadas para todos os servidores do cluster usando o endereço MAC em multicast.

No entanto, no modo multicast, a resposta ARP (ARP reply) enviada por um servidor do cluster em resposta a uma requisição ARP, mapeia o endereço IP unicast do cluster para endereços MAC em multicast. Tal mapeamento no ARP reply é rejeitado por alguns roteadores (ou Switch L3). Dessa forma os administradores devem adicionar uma entrada ARP estática no roteador para mapear o Endereço IP do cluster ao seu MAC Address.

Configurando NLB Multicast mode com o mapeamento estático  para Comware

  1. Desabilite a função de validação do ARP.: undo arp check enable
    Obs: configure nos Switches L3 e L2 (que os servidores do cluster estejam conectados).
  2. Configure uma entrada estática para o ARP :. arp static ip-address mac-address vlan-id interface-type interface-number .
    Obs: Para Switches com função L3 na topologia.
  3. Configure uma entrada multicast MAC estática: mac-address multicast mac-address interface interface-list vlan vlan-id
    Obs: dependendo do cenário, configure nos Switches L3 (porta para o trunk com o Switch de acesso) e L2 (porta para os servidores)

Resumo

Modo Unicast : O  NLB atribui a cada membro de cluster um endereço MAC comum, que é o endereço MAC do cluster  e muda o endereço MAC de origem de cada pacote enviado pelos servidores do cluster . Assim, o switch não pode adicionar o endereço MAC do cluster à sua tabela MAC . Dessa forma o  endereço MAC é desconhecido e os pacotes destinados ao Cluster são encaminhados para todas as portas do Switch.

Modo Multicast : O NLB usa um endereço MAC multicast que é um endereço MAC virtual para as máquinas do Cluster.

Configuração

No configuration guide do Switch HPN 10500 há uma configuração mais simples sem o mapeamento da entrada ARP no Switch (o link do arquivo de configuração está nas referências abaixo).

O cluster NLB está na VLAN 10 enquanto os clientes estão na VLAN 20. O Switch fará o roteamento entre VLANs e o encaminhamento do tráfego NLB em modo multicast
NLB Config Guide example

Obs: iniciaremos a configuração com todas as portas configuradas nas respectivas VLANs e as máquinas utilizando o Switch como gateway

 

<Switch> system-view
[Switch] interface vlan-interface 10
[Switch-Vlan-interface10] ip address 16.1.1.1 255.255.255.0
[Switch-Vlan-interface10] quit
[Switch]
[Switch] interface vlan-interface 20
[Switch-Vlan-interface20] ip address 10.0.0.1 255.255.255.0
[Switch-Vlan-interface20] quit

# Desabilitando a validação ARP
[Switch] undo arp check enable
# Configurando a entrada MAC multicast estática
[Switch] mac-address multicast 03bf-1001-0164 interface GigabitEthernet 4/0/2 GigabitEthernet 4/0/3 vlan 10

Referências

http://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/switches/catalyst-6500-series-switches/107995-microsoft-nlb.html

http://h10032.www1.hp.com/ctg/Manual/c03796252

Obs: Se vocês tiverem algum outro script ou experiência com esse tipo de cenário, por favor deixe um comentário 🙂

Se o link estiver quebrado, também deixe uma mensagem.