Configurazione degli switch Catalyst per Bilanciamento carico di rete Microsoft
Sommario
Introduzione
In questo documento viene descritto come configurare gli switch Cisco Catalyst in modo che interagiscano con Bilanciamento carico di rete (NLB) di Microsoft.
Prerequisiti
Requisiti
Nessun requisito specifico previsto per questo documento.
Componenti usati
Le informazioni di questo documento si basano sulle seguenti versioni software e hardware:
- Switch Catalyst 6500 Sup2T con software Cisco IOS versione 15.1(1)SY1
- Switch Catalyst 4948 con software Cisco IOS versione 15.0(2)SG7
- Server Microsoft Windows
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.
Premesse
La tecnologia NLB può essere utilizzata per distribuire le richieste client su un set di server. Per garantire che i client ottengano sempre livelli di prestazioni accettabili, Bilanciamento carico di rete di Microsoft Windows consente di aggiungere ulteriori server in modo da poter scalare le applicazioni senza stato, ad esempio i server Web basati su IIS, con l'aumento del carico del client. Riduce inoltre i tempi di inattività causati da malfunzionamenti dei server.
Microsoft Windows NLB è una tecnologia di clustering offerta come parte di tutti i sistemi operativi della famiglia Windows 2000 Server e Windows 2003 Server. Fornisce un unico indirizzo IP virtuale per tutti i client come indirizzo IP di destinazione per l'intero cluster.
È possibile configurare Bilanciamento carico di rete in modo che funzioni in una delle tre modalità seguenti:
- modalità Unicast
- Modalità Multicast
- Modalità IGMP (Internet Group Management Protocol)
Modalità unicast
Di seguito sono riportate alcune note sull'utilizzo di Bilanciamento carico di rete in modalità unicast:
- In modalità Unicast, Bilanciamento carico di rete sostituisce l'indirizzo MAC (Media Access Control) effettivo di ogni server del cluster con un indirizzo MAC NLB comune. Quando tutti i server del cluster hanno lo stesso indirizzo MAC, tutti i pacchetti inoltrati a tale indirizzo vengono inviati a tutti i membri del cluster. Bilanciamento carico di rete crea un indirizzo MAC fittizio e lo assegna a ogni server nel cluster Bilanciamento carico di rete. Bilanciamento carico di rete assegna a ogni server di Bilanciamento carico di rete un indirizzo MAC fittizio diverso, in base all'ID host del membro. Questo indirizzo viene visualizzato nell'intestazione del frame Ethernet.
- L'indirizzo MAC viene utilizzato nell'intestazione ARP (Address Resolution Protocol), non nell'intestazione Ethernet. Lo switch utilizza l'indirizzo MAC nell'intestazione Ethernet, non l'intestazione ARP. Ciò causa un problema quando un pacchetto viene inviato al cluster Bilanciamento carico di rete con l'indirizzo MAC di destinazione come indirizzo MAC del cluster 00-bf-ac-10-00-01. Lo switch visualizza la tabella della memoria indirizzabile al contenuto (CAM) per l'indirizzo MAC 00-bf-ac-10-00-01 e, poiché non è presente alcuna porta registrata con l'indirizzo MAC del cluster Bilanciamento carico di rete 00-bf-ac-10-00-01, il frame viene consegnato a tutte le porte dello switch. Questo introduce l'allagamento unicast. Per evitare l'allagamento, Cisco consiglia di utilizzare una VLAN dedicata per Bilanciamento carico di rete in modo che l'allagamento sia limitato.
Modalità Multicast
Di seguito sono riportate alcune note sull'utilizzo di Bilanciamento carico di rete in modalità multicast:
- In modalità Multicast, l'amministratore di sistema fa clic sul pulsante Multicast nell'interfaccia utente della configurazione di Bilanciamento carico di rete Microsoft. Questa opzione consente ai membri del cluster di rispondere agli ARP per l'indirizzo virtuale utilizzando un indirizzo MAC multicast, ad esempio 0300.5e01.0101.
- Il processo ARP non viene completato per gli indirizzi MAC multicast (in questo modo viene interrotta la RFC 1812). Per raggiungere il cluster all'esterno della subnet locale è necessario un indirizzo MAC statico.
- L'indirizzo IP virtuale è 10.100.1.99 e l'indirizzo MAC multicast è 0300.5e01.0101. Immettere questo comando per popolare la tabella ARP in modo statico:
arp 10.100.1.99 0300.5e01.0101
- Poiché i pacchetti in arrivo hanno un indirizzo IP di destinazione unicast e un indirizzo MAC di destinazione multicast, il dispositivo Cisco ignora questa voce e instrada ogni pacchetto associato a cluster. Per evitare questo problema, inserire una voce mac-address-table statica come indicato di seguito per passare dai pacchetti associati al cluster a quelli dell'hardware.
mac address-table static 0300.5e01.0101 vlan 200 interface TenGigabitEthernet1/4 TenGigabitEthernet1/5 disable-snooping
Modalità IGMP
Di seguito sono riportate alcune note sull'utilizzo di Bilanciamento carico di rete in modalità IGMP:
- L'utilizzo di Bilanciamento carico di rete in modalità IGMP richiede una quantità minima di configurazione manuale. L'indirizzo MAC virtuale rientra nell'intervallo IANA (Internet Assigned Numbers Authority) e inizia con 0100.5exx.xxxx. Poiché l'indirizzo MAC è ora conforme alle specifiche IANA, gli switch Cisco possono programmare dinamicamente l'indirizzo MAC con l'uso dello snooping IGMP. In questo modo, non è più necessario programmare manualmente l'indirizzo MAC sulle mappe delle porte richieste in modalità Multicast per evitare che la VLAN venga inondata.
- Lo snooping IGMP programma automaticamente l'indirizzo MAC virtuale quando lo switch riceve un rapporto di appartenenza da un membro del cluster. Inoltre, è necessario programmare una porta del router per la VLAN Bilanciamento carico di rete con l'uso del protocollo PIM (Protocol Independent Multicast) o della funzione Query-List IGMP.
- Poiché l'indirizzo IP virtuale utilizza un indirizzo MAC multicast, non è raggiungibile all'esterno della subnet locale. Per risolvere questo problema, è necessario configurare una voce ARP statica su ciascun dispositivo con un'interfaccia di layer 3 (L3) nella VLAN del cluster. Completare questa operazione come nella modalità Multicast. Ad esempio, se l'indirizzo IP virtuale è 10.100.1.99 e l'indirizzo MAC multicast è 0100.5e01.0101, utilizzare questo comando per popolare la tabella ARP in modo statico:
arp 10.100.1.99 0100.5e01.0101
Avvertenze modalità IGMP
Di seguito sono riportate alcune note importanti da tenere presenti quando si utilizza Bilanciamento carico di rete in modalità IGMP:
Esempio di rete
Configurazione
In questa sezione viene descritto come configurare Bilanciamento carico di rete per le piattaforme Cisco Catalyst serie 6500 e 4948 con esecuzione in modalità Multicast o IGMP.
Configurazione per la modalità multicast
In questa sezione viene descritto come configurare Bilanciamento carico di rete per le piattaforme Cisco Catalyst serie 6500 e 4948 con esecuzione in modalità multicast:
6500-1#show running-config
Building configuration...
!
hostname 6500-1
!
boot system flash disk0:s2t54-adventerprisek9-mz.SPA.151-1.SY1
!
interface TenGigabitEthernet1/4
switchport
switchport trunk allowed vlan 1,100,200
switchport mode trunk
!
interface TenGigabitEthernet1/5
switchport
switchport trunk allowed vlan 1,100,200
switchport mode trunk
!
interface Vlan100
ip address 10.100.1.1 255.255.255.0
!
!
interface Vlan200
ip address 10.200.1.1 255.255.255.0
!
!
arp 10.100.1.88 0300.5e01.0101 ARPA
!
!
mac address-table static 0300.5e01.0101 vlan 200 interface TenGigabitEthernet1/4
TenGigabitEthernet1/5 TenGigabitEthernet5/5
!
Ecco alcune note importanti su questa configurazione:
- Il valore dell'indirizzo IP dell'interfaccia Vlan100 configura la VLAN utente.
- Il valore dell'indirizzo IP dell'interfaccia Vlan200 configura la VLAN del cluster Bilanciamento carico di rete. È importante configurare il gateway predefinito del server Microsoft su questo indirizzo.
- Thearp 10.100.1.88.0300.5e01.0101 ARPAinclude tutte le interfacce L3 della VLAN ed è l'indirizzo IP virtuale dei server cluster di Bilanciamento carico di rete.
- L'interfaccia statica 0300.5e01.0101 vlan 200 della tabella degli indirizzi MAC crea una voce MAC statica per il mapping delle porte nello switch per l'indirizzo MAC virtuale multicast.
4948-1#show running-config
Building configuration...
!
hostname 4948-1
!
boot system bootflash:cat4500-entservices-mz.150-2.SG7
!
interface GigabitEthernet1/1
switchport access vlan 200
!
interface TenGigabitEthernet1/49
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 1,100,200
switchport mode trunk
!
interface TenGigabitEthernet1/50
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 1,100,200
switchport mode trunk
!
mac address-table static 0300.5e01.0101 vlan 200 interface Gi1/1 Te1/49 Te1/50
!
!
end
Configurazione per la modalità IGMP
In questa sezione viene descritto come configurare Bilanciamento carico di rete per le piattaforme Cisco Catalyst serie 6500 e 4948 con esecuzione in modalità IGMP
6500-1#show running-config
Building configuration...
!
hostname 6500-1
!
boot system flash disk0:s2t54-adventerprisek9-mz.SPA.151-1.SY1
!
ip igmp snooping querier
!
vlan configuration 1,100
no ip igmp snooping querier
!
vlan configuration 200
ip igmp snooping querier address 10.200.1.1
!
interface TenGigabitEthernet1/4
switchport
switchport trunk allowed vlan 1,100,200
switchport mode trunk
!
interface TenGigabitEthernet1/5
switchport
switchport trunk allowed vlan 1,100,200
switchport mode trunk
!
interface Vlan100
ip address 10.100.1.1 255.255.255.0
!
interface Vlan200
ip address 10.200.1.1 255.255.255.0
!
arp 10.100.1.99 0100.5e01.0101 ARPA
!
end
Ecco alcune note importanti su questa configurazione:
- L'opzione ip igmp snooping querierattiva la funzione snooping querier.
- L'indirizzo 10.200.1.1 del querier di snooping ip igmp configura il querier di snooping per la VLAN NLB.
- La VLAN utente è l'interfaccia Vlan100.
- La VLAN del cluster di Bilanciamento carico di rete è l'interfaccia Vlan200. È importante configurare il gateway predefinito del server Microsoft su questo indirizzo (indirizzo IP 10.200.1.1 255.255.255.0).
- Thearp 10.100.1.99.0100.5e01.0101 ARPAè l'indirizzo IP virtuale dei server cluster di Bilanciamento carico di rete. L'ARP statico deve essere su tutte le interfacce L3 della VLAN.
4948-1#show running-config
Building configuration...
!
hostname 4948-1
!
boot system bootflash:cat4500-entservices-mz.150-2.SG7
!
interface GigabitEthernet1/1
switchport access vlan 200
!
interface TenGigabitEthernet1/49
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 1,100,200
switchport mode trunk
!
interface TenGigabitEthernet1/50
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 1,100,200
switchport mode trunk
!
end
Verifica
Per verificare che la configurazione funzioni correttamente, consultare questa sezione.
Verifica modalità Multicast
Immettere il seguente comando ip arp per visualizzare la cache ARP:
6500-1#sh ip arp
Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface
Internet 10.100.1.99 - 0300.5e01.0101 ARPA
Immettere il show mac address-table static per visualizzare una voce statica e dinamica di una tabella degli indirizzi MAC specifica o le voci statiche e dinamiche della tabella degli indirizzi MAC su un'interfaccia o VLAN specifica:
6500-1#show mac address-table static add 0300.5e01.0101
vlan mac address type learn age ports
----+---------------+-------+-----+------+-----------------
200 0300.5e01.0101 static No - Te1/4 Te1/5 Te5/5
4948-1#show mac address-table static add 0300.5e01.0101
Multicast Entries
vlan mac address type ports
------+---------------+-------+--------------------
200 0300.5e01.0101 static Gi1/1,Te1/49,Te1/50
Verifica modalità IGMP
Immettere il seguente comando ip arp per visualizzare la cache ARP:
6500-1#show ip arp
Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface
Internet 10.100.1.99 - 0100.5e01.0101 ARPA
Immettere il seguente comando ip igmp snooping mrouter per visualizzare la porta del router programmata dalle query ricevute dal query di snooping upstream:
4948-1#show ip igmp snooping mrouter
Vlan ports
---- -----
200 Te1/49(dynamic)
Immettere il show mac address-table multicast igmp-snooping per visualizzare l'indirizzo MAC aggiunto in modo dinamico appreso dallo snooping IGMP e le porte membro:
4948-1#show mac address-table multicast igmp-snooping
Multicast Entries
vlan mac address type ports
------+---------------+------+-------------
200 0100.5e01.0101 igmp Gi1/1,Te1/49
Immettere i seguenti gruppi di snooping ip igmp per visualizzare l'elenco delle porte dei membri del cluster aggiunti al gruppo multicast:
4948-1#show ip igmp snooping groups
Vlan Group Version Port List
-----------------------------------------
200 239.1.1.1 v2 Gi1/1
Risoluzione dei problemi
Al momento non sono disponibili informazioni specifiche per la risoluzione dei problemi di questa configurazione.
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