Запись вебинара: http://ciscoclub.ru/geograficheskoe-rezervirovanie-bng
В рамках выступления участникам будет представлена stateful модель отказоустойчивости для BNG на базе ASR9000 (BNG – Broadband Network Gateway), при которой устройства могут размещаться на географически разнесенных площадках. Эта модель получила название «Географическое резервирование BNG» и обладает рядом преимуществ по сравнению с другими подходами к обеспечению высокой доступности (High Availability). Будут рассмотрены особенности решения, а также подробности связанные со сценариями применения Географического резервирования в сетях операторов связи.
Новое поколение серверов Сisco UCS. Гиперконвергентное решении Cisco HyperFle...
Географическое резервирование BNG
1. Операторы связи
Клуб Cisco
новый сезон
ноябрь - декабрь, 2017
Географическое
резервирование BNG на
базе ASR 9000
Алексей Бабайцев
системный инженер Cisco
21 декабря 2017
2. Ciscoclub.ru
О чем сегодня пойдет речь?
• Обзор решения и его ключевые компоненты
• Вопросы дизайна
• Маршрутизация
• Конфигурирование
• Примеры Call Flow
• Выводы
4. Ciscoclub.ru
Резервирование внутри устройства BNG
4
• Link Aggregation (Bundle-Ethernet)
• Выход из строя активного интерфейса – прозрачное переключение текущей
сессии на оставшиеся интерфейсы
IP/MPS ядроСеть
доступа
L2 Интернет
VPN
AAA
DHCP
LAG
5. Ciscoclub.ru
Stateless резервирование: два шасси
5
• Резервирование для PPPoE сессий в целом проще, чем для IPoE сессий
• Дизайн обязательно должен обеспечивать «симметрию» трафика – трафик
от абонента и к абоненту должен проходить через один и тот же BNG
• Для переустановления сессии абонент должен отправить DHCP Discover
• Время переключения определяется величиной Lease Time
• Абонент (как правило) не имеет средств мониторинга состояния IPoE
сессии (в отличие от PPPoE)
Истечение
Lease Time
DHCP
Release
DHCP NAK во
время Address
Renew и
Rediscover
процедур
или или
DHCP
сервер
Абонент
6. Ciscoclub.ru
Множество географически разнесенных
BNGs
Узлы Доступа (Access Node) (DSLAM/OLT/SW)
CPE
Географическое резервирование на базе
XR
6
Transparent Switching
С точки зрения CPE, BNG – это единое устройство
Различные технологии
доступа
Узлы доступа подключаются по схеме dual/multi-
homing используя различные технологии: MCLAG,
Ring (G.8032), PW-HE, др.
Поддержка Stateful режима
• Для взаимодействия и синхронизации BNG
должны быть связаны по L3
• Поддерживаются режимы: 1:1, N:1 и M:N
• Защита активируется в следующих случаях:
Отказ Access-линка
Отказ линейной карты
Отказ RP
Выход из строя шасси
Отказ всего сайта
10. Ciscoclub.ru
Пример распределения сессий между BNG
в режиме active-standby (1)
1
2
3
4
• Сессии распределяются между VLAN (1,2,3,4) на
BNG1, причем каждый из VLAN «привязан» к SRG
сконфигурированной на BNG-мастере
• BNG2 является резервным для всех VLANs
• Каждый из VLAN обеспечивает терминацию 8k сессий
1
2
3
Для сессий в VLAN 1 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
Для сессий в VLAN 2 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
Для сессий в VLAN 3 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
4 Для сессий в VLAN 4 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
11. Ciscoclub.ru
• Посредством MC-LAG детектируется неисправность
интерфейса
• Для каждого VLAN в соответствeющей SRG на BNG2
активируется роль мастера
• Все 32k сессий переключаются на BNG2
• Теперь BNG2 является активным для всех 32k сессий
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Для сессий в VLAN 1 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
Для сессий в VLAN 2 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
Для сессий в VLAN 3 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
Для сессий в VLAN 4 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
Пример распределения сессий между BNG
в режиме active-standby (2)
12. Ciscoclub.ru
• Сессии в VLAN 1,2 связаны с соответствующими SRG
настроенными на BNG1 в роли мастера
• Сессии в VLAN 3,4 связаны с соответствующими SRG
настроенными на BNG2 в роли мастер
• Каждый из VLAN обеспечивает терминацию 8k сессий
• Каждый из BNG обеспечивает терминацию 16k
сессий
3
4
1
2
1
2
3
4
Пример распределения сессий между
BNG в режиме active-active (1)
Для сессий в VLAN 1 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
Для сессий в VLAN 2 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
Для сессий в VLAN 3 BNG2 - мастер, BNG1 - бэкап
Для сессий в VLAN 4 BNG2 - мастер, BNG1 - бэкап
13. Ciscoclub.ru
• На интерфейсе связанным с VLAN2 на BNG1
детектируется неисправность
3
4
1
2
• Сессии в VLAN 2 на BNG1 переключаются на BNG2
• Совместно BNG1 и BNG2 все еще поддерживают
32K сессий
2
1
2
3
4
Для сессий в VLAN 1 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
Для сессий в VLAN 2 BNG1 - мастер, BNG2 - бэкап
Для сессий в VLAN 3 BNG2 - мастер, BNG1 - бэкап
Для сессий в VLAN 4 BNG2 - мастер, BNG1 - бэкап
Пример распределения сессий между
BNG в режиме active-active (2)
14. Ciscoclub.ru
SRG Redundancy model - 1:1
BNG-1
SRG-1
(M)
SRG-3
(S)
SRG-2
(M)
SRG-4
(S)
BNG-2
SRG-1
(S)
SRG-3
(M)
SRG-2
(S)
SRG-4
(M)Geo-Red
TCP based BNG sync-up session
15. Ciscoclub.ru
SRG Redundancy model – M:N
BNG-1
SRG-1
(M)
SRG-3
(S)
SRG-2
(M)
SRG-4
(S)
BNG-2
SRG-1
(S)
SRG-2
(S) Geo-Red
TCP based BNG sync-up session
BNG-2
SRG-3
(M)
SRG-4
(M)
Geo-Red
Geo-Red
16. Ciscoclub.ru
SRG Redundancy model - N:1
BNG-1
SRG-1
(M)
SRG-2
(M)
BNG-3
SRG-1
(S)
SRG-3
(M)
SRG-2
(S)
SRG-4
(M)
Geo-Red
BNG-2
SRG-3
(S)
SRG-4
(S)
Geo-Red
TCP based BNG sync-up session
17. Ciscoclub.ru
Процесс синхронизации
• Процесс синхронизации между мастером и слэйвом выполняется с помощью
TCP сессии в рамках SRG. Используется проприетарный механизм– BNG Sync
• Согласование роли master/slave
• Сигнализация об авариях и изменении ролей
• Синхронизация состояний абонентских сессий
• Обмен информацией о других событиях и командах
• После успешного соединения по TCP, BNG SRG пиры сначала выполняют
согласование ролей – здесь используется специальный алгоритм (tie-breaker
algorithm)
• Начальная синхронизация состояний выполняется в направлении мастер –>
слэйв сразу как только сессия получает статус UP
• Процесс мирроринга сессий обеспечивает отслеживание установки сессий,
каких либо изменений, а также их удаления
23. Ciscoclub.ru
• Два типа абонентских маршрута на BNG:
• Subscriber host route
• Subscriber summary route
Оба маршрута обозначаются индексом "A" в "show route”.
• Со стороны магистрали абонентский маршрут должен указывать на
active BNG
• Только SRG мастер ”отдает” абонентский маршрут в сторону upstream
Распространение абонентских
маршрутов (1)
RP/0/0/CPU0:server-1#sh route ipv4 subscriber
Mon Jul 11 12:09:39.835 IST
A 25.10.0.0/16 [1/0] via 0.0.0.0, 00:00:23
RP/0/0/CPU0:server-1#sh route ipv6 subscriber
Mon Jul 11 12:09:43.459 IST
A 21:1::/64
[1/0] via ::, 00:00:27
A 2000:1::/64
[1/0] via ::, 00:00:27
24. Ciscoclub.ru
• Необходимо избегать распространение/редистрибуцию
абонентских host-маршрутов в IGP/BGP
• Редистрибуция абонентских summary-маршрутов в IGP/BGP
должна осуществляться на SRG мастере двумя способами:
• Способ 1 – Функциональность релиза 5.3.4
• Применим как для single-active, так и для all-active дизайна (есть
ограничения)
• Используется абонентский summary-маршрут сконфигурированный в секции
SRG и контролируемый также SRG
• Способ 2 – «Старый» подход (до релиза 5.3.4)
• Может применяться только для single-active access
• Настраивается статический маршрут на null 0 с «привязанным» к нему object
трекингом на соответствующий access-интерфейс. Этот маршрут затем
необходимо вставить в IGP/BGP
Распространение абонентских
маршрутов (2)
26. Ciscoclub.ru
• Конфигурации абонентских политик для SRG на обоих BNG
должны быть идентичными, чтобы гарантировать бесшовное
зеркалирование и переключение абонентских сессий.
• Конфигурация Radius, DHCP
• Локальные IP-пулы
• Политики и темплейты
• SRG конфигурация со следующими нюансами:
• Peer-адресация (зеркальная)
• Роль (зеркальная)
• Перечень интерфейсов (Interface list) – может отличаться
• Названия и типы access-интерфейсов могут отличаться на разных
маршрутизаторах
Правила конфигурирования
27. Ciscoclub.ru
subscriber redundancy
source-interface <loopback-name>
group <1234>
preferred-role <master|slave>
peer ipv4 <2.2.2.2>
interface-list
BundleEther 1.100 id 1234567890
BundleEther 1.101-105 id 121-125
slave-mode <hot|warm>
core-tracking <obj-track-name>
access-tracking <obj-track-name>
hold-timer 60
disable
virtual-mac <mac>
Название идентификатора группы (Group identifier) должно
быть идентичным на обоих маршрутизаторах.
[OPTIONAL] Oдин из двух BNG настраивается как МАСТЕР,
другой/другие как СЛЭЙВ
Peer IP-адрес, который используется для организации сессии к
соседу
Список access-интерфейсов являющихся частью SRG.
Идентификатор ID будет использоваться как часть
информации об абонентской сессий и привязки к access-
интерфейсу на мастере и слэйве. Этот идентификатор должен
совпадать на обоих устройствах.
[OPTIONAL] Redundancy режим (по умолчанию режим hot-
standby, но можно настроить warm-standby*)
[OPTIONAL Object трекинг для контроля коннективити в
направлении core и access в рамках определённой SRG.
[OPTIONAL] Время в минутах, которое будет выдерживаться
при переключении. По умолчанию переключение
осуществляется сразу.
[OPTIONAL] Отключение синхронизации состояния сессий между мастером и слэйво. Работает
только для SRG в режиме slave. При применении настройки информация о сессиях будет удалена
из slave database.
[OPTIONAL] Конфигурация SRG MAC требуется
в случае, когда access протоколы не используют
идентичный MAC на интерфейсах (MST-AG,
G.8032, etc.). Не требуется для MC-LAG
Основные элементы конфигурации SRG
32. Ciscoclub.ru
Преимущества решения Geo Redundancy
Доступ
• Access Technology Agnostic
• Use MC-LAG , MST-AG etc for access redundancy
• Use G.8032 , nV Satellite Rings , PW-HE
Защита от
аварий
• Access Link Failures
• Line Card Failures
• RP Failures
• Chassis Failures
• Geographic Redundancy
Режимы
отказоустой-
чивости
• 1:1 or M:N redundancy Model
• Warm Standby (Lower Capex) or Hot Standby (Higher Capex)
• Sub-Sec traffic Recovery & few sec Control plane Recovery
• ISSU type behavior without service disruption
Протоколы
•Low Overhead , Simple Protocol
•Limited Requirement from Back-End Framework
Масштабируе-
мость
• No Impact to Session Scale during normal operation
• No Impact to CPS during normal operation
33. Клуб Cisco
Есть вопросы по приобретению оборудования Cisco?
8 800 700 05 22
Благодарим за участие
Приглашайте коллег присоединиться к Клубу Cisco!
Регистрация доступна по ссылке: http://ciscoclub.ru