Comprendre l’équilibrage de charge pour le trafic BGP avec une bande passante inégale allouée aux chemins

Une fois que plusieurs sauts suivants sont installés dans la table de transfert, un saut suivant spécifique est sélectionné par l’algorithme d’équilibrage de charge par préfixe de Junos OS. Ce processus hache en fonction des adresses source et de destination d’un paquet pour mapper de manière déterministe l’appariement de préfixes sur l’un des sauts suivants disponibles. Le mappage par préfixe fonctionne mieux lorsque la fonction de hachage est présentée avec un grand nombre de préfixes, comme cela peut se produire sur un échange d’appairage Internet, et il sert à empêcher la réorganisation des paquets entre les paires de nœuds communicants.

En règle générale, un réseau d’entreprise souhaite modifier le comportement par défaut pour déclencher un algorithme d’équilibrage de charge par paquet . L’accent est mis ici sur le terme « par paquet » car son utilisation est un terme impropre qui découle du comportement historique de l’ASIC Internet Processor original. En réalité, les routeurs Juniper Networks actuels prennent en charge l’équilibrage de charge par préfixe (par défaut) et par flux. Ce dernier implique le hachage sur divers en-têtes de couche 3 et de couche 4, y compris des parties de l’adresse source, de l’adresse de destination, du protocole de transport, de l’interface entrante et des ports d’application. Ainsi, les flux individuels sont désormais hachés en un saut suivant spécifique, ce qui permet une distribution plus uniforme entre les sauts suivants disponibles, en particulier lors du routage entre moins de paires source/destination.

Avec l’équilibrage de charge par paquet, les paquets comprenant un flux de communication entre deux points de terminaison peuvent être reséquencés, mais les paquets dans les flux individuels conservent un séquençage correct. Que vous optiez pour un équilibrage de charge par préfixe ou par paquet, l’asymétrie des liens d’accès peut représenter un défi technique. Dans tous les cas, les préfixes ou les flux mappés, par exemple, à une liaison T1 présenteront des performances dégradées par rapport aux flux mappés, par exemple, à une liaison d’accès Fast Ethernet. Pire encore, avec de lourdes charges de trafic, toute tentative d’équilibrage de charge égal est susceptible d’entraîner une saturation totale de la liaison T1 et une interruption de session résultant de la perte de paquets.

Heureusement, l’implémentation BGP de Juniper Networks prend en charge la notion de communauté de bande passante. Cette communauté étendue code la bande passante d’un saut suivant donné et, lorsqu’il est combiné avec un saut multichemin, l’algorithme d’équilibrage de charge distribue les flux sur l’ensemble des sauts suivants proportionnellement à leur bande passante relative. En d’autres termes, si vous avez un saut suivant de 10 Mbit/s et un saut suivant de 1 Mbit/s, en moyenne, neuf flux seront mappés au saut suivant à grande vitesse pour chaque saut qui utilise le saut à faible vitesse.

Fonctionnement de l’équilibrage de charge inégal (plan de contrôle et PFE)

Sur les plates-formes prises en charge, le moteur de transfert de paquets (PFE) prend en charge l’équilibrage de charge inégal BGP en fonction de la bande passante du chemin. Cette capacité permet à l’équipement de distribuer le trafic sur plusieurs chemins BGP proportionnellement à leur capacité relative plutôt qu’de manière égale.

Pour ce faire, le plan de contrôle calcule un ensemble de pondérations d’équilibrage de charge (valeurs d’équilibre) pour chaque saut suivant admissible, en tenant compte du coût relatif ou de la bande passante associée à chaque chemin. Ces valeurs calculées sont ensuite programmées dans le PFE.

Le PFE utilise ces pondérations pour répartir proportionnellement le trafic sur les chemins disponibles, garantissant que les liaisons de plus grande capacité transportent une part proportionnellement plus importante du trafic. Cette approche améliore l’utilisation des liaisons et permet d’éviter la congestion sur les chemins à faible bande passante dans les environnements où les chemins disponibles ont des caractéristiques inégales.

L’utilisation de la communauté de bande passante BGP n’est prise en charge qu’avec l’équilibrage de charge par paquet.

La tâche de configuration comporte deux parties :

• Configurez les sessions d’appairage BGP (EBGP) externe, activez les chemins multichemins et définissez une stratégie d’importation pour marquer les routes avec une communauté de bande passante qui reflète la vitesse des liaisons.

• Activez l’équilibrage de charge par paquet (ou vraiment par flux) pour une répartition optimale du trafic.