Catalyst SD-WAN AppQoE DRE: topología, configuración, verificación

Introducción

Este documento describe cómo crear y configurar una configuración para la optimización de la eliminación de redundancia de datos (DRE).

Antecedentes

Este documento tiene como objetivo servir como punto de partida para la orientación sobre cómo crear y configurar una configuración para DRE que forma parte de una solución integrada de calidad de la experiencia de las aplicaciones (AppQoE), que ofrece un marco de políticas uniforme de extremo a extremo y supervisión, para una multitud de casos prácticos de implementación.

Pilares de la solución AppQoE:

• Corrección de errores directa (FEC) y duplicación de paquetes (PD): Soluciona problemas de pérdida de paquetes. Consulte el blog de TechZone sobre FEC.
• Optimización de TCP: Soluciona problemas de latencia de WAN. Consulte el artículo de TechZone sobre un caso práctico de opción TCP de un solo lado.
• Optimización de DRE: Soluciona problemas de ancho de banda bajo. Normalmente, la optimización DRE se utiliza junto con la optimización TCP.

La documentación de CCO DRE existente no contiene una descripción completa del proceso de extremo a extremo. Este documento proporciona una descripción detallada e integral de la solución DRE.

Una explicación técnica detallada de la funcionalidad de DRE está fuera del alcance de este artículo. Si desea obtener más información sobre los detalles técnicos y la funcionalidad DRE, utilice esta documentación.

Optimización de DRE

DRE es una solución de doble cara que elimina datos redundantes mediante el almacenamiento en caché de patrones vistos anteriormente. En combinación con el algoritmo Lempel-Ziv-Welch (LZW), que proporciona compresión para reducir la cantidad de datos en la WAN, la función DRE ofrece una solución totalmente segura e integrada con Unified Threat Defence (UTD) y proxy Secure Sockets Layer (SSL).

Es independiente de las aplicaciones y los protocolos, y es una solución preparada para la nube que ofrece una reducción del tráfico WAN de aproximadamente el 60-90%.

Se admiten diferentes escenarios de implementación para lograr una solución escalable.

• La solución integrada proporciona una solución única para implementar servicios de sucursal, denominada nodo de servicios integrados (ISN).
• Los nodos de servicios externos (ESN) se desvinculan de los routers periféricos de interceptación o del controlador de servicios (SC) en la implementación de nodos de servicios externos, normalmente en los Data Centers y los concentradores. La redirección de flujos basada en el tráfico de aplicaciones se consigue mediante una política de datos.

Conexiones de control

Nota: El ESN no forma ninguna conexión de control con Controller (anteriormente conocido como vSmart). El ESN tiene una conexión de control con el administrador SD-WAN.

Pasos para crear una configuración AppQoE DRE con ISN y ESN

1. Sistema (interfaces y hardware) y topología

1.1. Topología e interfaces

El ESN requiere estas interfaces:

• Una conectividad de interfaz VPN0 con los controladores (administrador y validador (transitorio)).
  La conectividad de ESN a los controladores puede ser directa o vía SC. La recomendación se realiza mediante SC, ya que se evita la necesidad de un circuito WAN adicional en el ESN.

• Otra interfaz VPN0 para la conectividad con el controlador de servicio.
• Opcional: Una interfaz de administración VPN512.

1.2. Requisitos de disco

Para una configuración de laboratorio, un disco de 150 GB es lo suficientemente bueno como para que funcione la optimización de DRE.

Esto solo es válido para la verificación funcional en un entorno de laboratorio y no está pensado para la producción. Para obtener un disco preciso y otras recomendaciones, consulte este enlace de CCO.

Nota: Este requisito de disco adicional es solo para el ISN y ESN. No es necesario en SC.

1.3. Adición de dispositivos al fabric SD-WAN

• Uso de plantillas (disponibles a partir del 20.6/17.6): Plantilla de la función AppQoe que se puede especificar en la plantilla del dispositivo como plantilla adicional.
• Uso de grupos de configuración (disponible a partir del 20.14/17.14): Paquete de características de AppQoE disponible en el perfil de servicio/LAN del grupo de configuración.

1.4. Detalles del C8000v

Si utiliza c8kv, asegúrese de habilitar la configuración de perfil de CPU con gran cantidad de aplicaciones. Este es un artículo útil.

2. Sucursal: Configuración de ISN de AppQoE

Cree una plantilla de la función AppQoE (mediante las plantillas que se muestran aquí) para el modelo de dispositivo.

A continuación, especifique esta plantilla de función en la plantilla de dispositivo.

3. DC/Hub: Configuración de AppQoE ESN

Cree unAppQoE Feature Templatepara el modelo de dispositivo.

A continuación, especifique esta plantilla de función en la plantilla de dispositivo.

4. DC/Hub: Configuración de AppQoE SC

Cree una plantilla de función AppQoE para el modelo de dispositivo.

A continuación, especifique esta plantilla de función en la plantilla de dispositivo.

5. Política de datos de tráfico centralizada

• Se requieren dos políticas diferentes: uno para el nodo de servicios internos (ISN) y el segundo para el controlador de servicios (SC).
• La dirección de la política debe ser 'Todos' para ambos.
• El Service-node-group debe estar en blanco para ISN y especificado para SC.
• La optimización de DRE se utiliza normalmente junto con la optimización de TCP. Cuando DRE está activado, también permite la optimización de TCP.

En este ejemplo, se define un cliente Web en una ubicación de sucursal y un servidor Web en el sitio de DC, puede ajustarlo según el tráfico de su interés.

A. ISN de la sucursal

UI - Plantilla

Secuencia 1: del cliente 10.107.1.10 al servidor 10.109.1.10:

Secuencia 2: del servidor al cliente:

CLI:

ISN# show sdwan policy from-vsmart 

from-vsmart data-policy _CorpVPN_DRE-data-policy-ISN-2
 direction all
 vpn-list CorpVPN
  sequence 1
   match
    source-ip 10.107.1.10/32
    destination-ip 10.109.1.10/32
   action accept
    tcp-optimization
    dre-optimization
  sequence 11
   match
    source-ip 10.109.1.10/32
    destination-ip 10.107.1.10/32
   action accept
    tcp-optimization
    dre-optimization
  default-action accept

from-vsmart lists vpn-list CorpVPN
 vpn 1

B. CC/concentrador SC

UI - Plantilla

Secuencia 1 -

Secuencia 2 -

CLI:

SC# show sdwan policy from-vsmart 

from-vsmart data-policy _CorpVPN_DRE-data-policy-SC_ESN-2
 direction all
 vpn-list CorpVPN
  sequence 1
   match
    source-ip 10.107.1.10/32
    destination-ip 10.109.1.10/32
   action accept
    tcp-optimization
    dre-optimization
    service-node-group SNG-APPQOE
  sequence 11
   match
    source-ip 10.109.1.10/32
    destination-ip 10.107.1.10/32
   action accept
    tcp-optimization
    dre-optimization
    service-node-group SNG-APPQOE
  default-action accept

from-vsmart lists vpn-list CorpVPN
 vpn 1

Verificación - CLI

ISN de sucursal

ISN# show sdwan appqoe dreopt status     

DRE ID                                           : 52:54:dd:2a:74:d7-018eafaa99e1-f9ff51aa
DRE uptime                                       : 04:10:59:59
Health status                                    : GREEN
Health status change reason                      : None
Last health status change time                   : 04:10:59:59
Last health status notification sent time        : 1 second 
DRE cache status                                 : Active
Disk cache usage                                 : 2%
Disk latency                                     : 25 ms
Active alarms:
  None

Configuration:
  Profile type                               : S
  Maximum connections                        : 750
  Maximum fanout                             : 35
  Disk size                                  : 60 GB
  Memory size                                : 2048 MB
  CPU cores                                  : 1
  Disk encryption                            : ON


ISN# show sdwan appqoe flow active       
T:TCP, S:SSL, U:UTD, D:DRE

Flow ID         VPN ID    Source IP       Port  Destination IP  Port  Tx Bytes        Rx Bytes        Services
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
54382538667     1         10.107.1.10     55340 10.109.1.10     80    263663268       640416          TD


ISN# show sdwan appqoe dreopt statistics 
Total connections                  : 4
Max concurrent connections         : 1
Current active connections         : 1
Total connection resets            : 0
Total original bytes               : 3570 MB
Total optimized bytes              : 1633 MB
Overall reduction ratio            : 54%
Disk size used                     : 2%
Cache details:
  Cache status                       : Active
  Cache Size                         : 59132 MB
  Cache used                         : 2%
  Oldest data in cache               : 01:22:02:49
  Replaced(last hour): size          : 0 MB

DC/Hub SC

SC# show service-insertion type appqoe service-node-group
Service Node Group name         : SNG-APPQOE
    Service Context             : appqoe/1
    Member Service Node count   : 1


Service Node (SN)                   : 10.115.1.10
Auto discovered                     : No
SN belongs to SNG                   : SNG-APPQOE
Current status of SN                : Alive
System IP                           : 10.1.90.2
Site ID                             : 90
Time current status was reached               : Sat Apr  6 07:26:16 2024

Cluster protocol VPATH version                : 2 (Bitmap recvd: 3)
Cluster protocol incarnation number           : 1
Cluster protocol last sent sequence number    : 1714282683
Cluster protocol last received sequence number: 1931795
Cluster protocol last received ack number     : 1714282682

Health Markers:
              AO       Load State

             tcp           GREEN 0%
             ssl  RED/NOT AVAILABLE
             dre           GREEN 0%
            http  RED/NOT AVAILABLE
        utd chnl  RED/NOT AVAILABLE

ESN del concentrador/DC

ESN# show sdwan appqoe dreopt status     
DRE ID                                           : 52:54:dd:c3:40:17-018eb15f4fc3-49ee2d0f
DRE uptime                                       : 04:11:28:50
Health status                                    : GREEN
Health status change reason                      : None
Last health status change time                   : 04:11:28:50
Last health status notification sent time        : 1 second 
DRE cache status                                 : Active
Disk cache usage                                 : 2%
Disk latency                                     : 10 ms
Active alarms:
  None

Configuration:
  Profile type                               : S
  Maximum connections                        : 750
  Maximum fanout                             : 35
  Disk size                                  : 60 GB
  Memory size                                : 2048 MB
  CPU cores                                  : 1
  Disk encryption                            : ON

ESN# show sdwan appqoe flow active       
T:TCP, S:SSL, U:UTD, D:DRE

Flow ID         VPN ID    Source IP       Port  Destination IP  Port  Tx Bytes        Rx Bytes        Services
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
20022800299     1         10.107.1.10     55340 10.109.1.10     80    2998777         1074725760      TD



ESN# show sdwan appqoe dreopt statistics 
Total connections                  : 4
Max concurrent connections         : 1
Current active connections         : 1
Total connection resets            : 0
Total original bytes               : 4294 MB
Total optimized bytes              : 1634 MB
Overall reduction ratio            : 61%
Disk size used                     : 2%
Cache details:
  Cache status                       : Active
  Cache Size                         : 59132 MB
  Cache used                         : 2%
  Oldest data in cache               : 01:22:04:08
  Replaced(last hour): size          : 0 MB

Verificación - Panel

Para ver los datos DRE de AppQoE en el panel del dispositivo del administrador de SD-WAN, asegúrese de que:

• La hora de los controladores y dispositivos se sincroniza mediante la configuración del protocolo de tiempo de la red (NTP). También puede utilizar elClock setcomando para establecer el reloj manualmente.
• Agregue estas CLI a la configuración del dispositivo (ISN/SC/ESN):

policy ip visibility features multi-sn enable
policy ip visibility features dre enable
policy ip visibility features sslproxy enable - (for SSL traffic)

Nota: La resolución de problemas a petición debe estar habilitada para ver estos paneles. Tenga en cuenta que las pantallas del panel que se muestran aquí no muestran información en tiempo real.

Para obtener los datos más recientes, puede navegar hastaTools > On Demand Troubleshooting, elegir el dispositivo apropiado y 'DPI' como tipo de datos y recuperar las estadísticas de DPI de las últimas 3 horas como se muestra aquí:

ISN de sucursal

Se descargaron aproximadamente 900 MB de datos (3 archivos de 200 MB y 3 archivos de 100 MB) - Tráfico original (AMARILLO).

La optimización tuvo como resultado que solo se enviaran 8,07 MB de tráfico a través de la WAN, lo que supone una reducción del uso de ancho de banda de aproximadamente el 90%: tráfico optimizado (AZUL).

DC/Hub SC

Si hay varios ESN, laControllerpestaña muestra los datos acumulativos y laService Nodepestaña muestra los datos ESN individuales.

ESN del concentrador/DC

Cálculo de CARGA

Ejemplo:

Por ejemplo, el número máximo de sesiones admitidas para la optimización de TCP es = 40000.

(El valor Max sessions se puede encontrar en la salidashow sdwan appqoe rm-resources CLI en el nodo de servicio).

Tenga en cuenta que el valor Max sessions es específico del dispositivo.

40000/16 = 2500, tamaño de cada bloque.

Si el número actual de sesiones es, digamos 3000, entonces se encuentra en el segundo bloque.

LOAD = (2/16) x 100 = 12% (sin decimales).

Lo mismo para DRE y el proxy SSL. En el cálculo se tienen en cuenta los valores máximos de sesiones correspondientes.

Router#show sdwan appqoe rm-resources

==========================================================
              RM Resources
==========================================================

RM Global Resources :

 Max Services Memory (KB)    : 12221390

 Available System Memory(KB) : 0

 Used Services Memory (KB)   : 24442780

 Used Services Memory (%)    : 0

 System Memory Status        : GREEN

 Num sessions Status         : GREEN

 Overall HTX health Status   : GREEN


Registered Service Resources :

TCP Resources:

 Max Sessions                : 40000

Used Sessions               : 0

 Memory Per Session          : 64

SSL Resources:

 Max Sessions                : 40000

Used Sessions               : 0

 Memory Per Session          : 50

DRE Resources:

 Max Sessions                : 22000

 Used Sessions               : 0

 Memory Per Session          : 50

HTTP Resources:

 Max Sessions                : 0

 Used Sessions               : 0

 Memory Per Session          : 0

Cuando el número de conexiones actuales alcanza aproximadamente el 95% del número máximo de sesiones, el nodo de servicio se marca como FULL (estado amarillo) y AppQoE se omite para los nuevos flujos, para este nodo de servicio.

Rendimiento y escalabilidad

1. Familia de plataformas periféricas Catalyst 8000, ASR1000 e ISR4000 SD-WAN, optimización de TCP y rendimiento y escalabilidad de DRE

2. Optimización de TCP SD-WAN y rendimiento y escalabilidad de DRE de routers seguros Cisco serie 8000

Preguntas frecuentes

A: Una aplicación de transferencia de archivos utiliza SOAP a través de HTTP, con WS-Security (WSS) aplicado en el nivel de mensaje.
¿Puede DRE seguir siendo eficaz en esta situación o el cifrado de nivel de mensaje mediante WSS es fundamentalmente incompatible con él?

R: WS Security no utiliza la encriptación de nivel TLS. Por lo tanto, no funciona con DRE.