高速リンクフェールオーバー

Nexus 9000 スイッチのレイヤ 3 ECMP ロード バランシングの背景における高速リンク フェールオーバーとは、ネットワークが物理リンク障害に迅速に対応し、回復できるようにする機能のことです。ECMP グループで使用されているリンクに障害が発生すると、高速リンク フェールオーバーは、従来のルーティングプロトコルのコンバージェンス時間を待たずに、トラフィックを残りの動作中のリンクにすぐにリダイレクトします。

Nexus 9000 スイッチで実行されているレイヤ 3 ECMP DLB 機能は、リンク フェールオーバーをハードウェアによって検出し、残りのリンクから新しいリンクを自動的に選択します。これはハードウェア層で行われるため、コンバージェンスが高速化されます。

Dynamic Rate Estimator

Dynamic Rate Estimator（DRE）は、現在のリンク使用率を測定するためにハードウェアに実装されています。DLB における DRE の役割は、さまざまなリンクのトラフィックレートをリアルタイムで推定することです。このリアルタイム分析により、スイッチはトラフィックを分散する際に、より多くの情報に基づいた決定を行うことができ、単一の経路が過飽和にならないようにします。新しいフローを開始するとき、DLB は DRE メトリックを使用して、DLB ECMP グループ内の複数の経路内で使用率が最も低いパスを決定します。

任意の時点で、DLB 対応インターフェイスは、リンクの使用率と構成された DRE しきい値に基づいて、レベル 1 からレベル 7 の DRE レベルのいずれかになります。レベル 1 は最も低い使用率を示し、レベル 7 は最も高い使用率を示します。DLB は判断する際、常に最も低い DRE レベルのリンクを選択します。複数のリンクが、同じ最も低い DRE レベルである場合、それらの中のリンクの 1 つがランダムに選択されます。詳細については、「リンク使用率レベルの計算」を参照してください。

モード

レイヤ 3 ECMP ダイナミック ロード バランシングは、グローバル構成で次のいずれかのモードをサポートします。

• フローレット ロード バランシング（FLB）：このモードでは、DRE メトリックに基づいてフローレット レベルでロード バランシングを実行します。これは、デフォルトのモードです。

• パケット単位のロードバランシング（PLB）：このモードでは、フローレットレベルではなくパケット単位でロードバランシングの判断が行われます。

フローレットは、フローからのパケットのバーストであり、5 タプル（つまりパケットから選択されたフィールド）で識別されます。並べ替えを発生させることなく個別にルーティングできるように、十分に大きなギャップで区切られています。

フローレットは、DLB がフローレットモードで動作するときに使用されるトラフィックの単位です。フローレットごとに、ポート単位の DRE によって示される、Tx 使用率が最小のものが、最適な発信ポートとしてハードウェア によって選択されます。使用率がすべてのポートで同じ場合、ポートの 1 つがランダムに選択されます。

あるフローレット用にポートが選択されると、そのフローからの後続のすべてのパケットに同じポートが使用されます。新しいポートは、構成されたフローレットエージング時間を超えるパケット間ギャップがフローレットにある場合、または現在使用されているポートがダウンした場合にのみ、選択されます。

パケット単位のロードバランシング（PLB）は、エンドポイント（スマート NIC など）でパケットの並べ替えが可能なシナリオで使用できます。このモードは、DLB ECMP 内の使用可能なリンク全体にトラフィックを分散させることにより、ネットワークの輻輳を軽減します。フロー内のパケットごとに、新しい出力ポートが選択されます。そのため、同じフローからのパケットが複数のパスを介して送信され、パケットの順序が変更される可能性があります。ポート選択プロセスでは DRE が使用されます。つまり、どのパケットでも、DRE メトリックが最小のポートが選択されます。DRE がすべてのポートで同じである場合、ポートの 1 つがランダムに選択されます。

静的ピン接続

静的ピン接続は、DLB でサポートされています。静的ピン接続では、送信元ポートは、DLB 対応の ECMP グループの一部である宛先ポートにピン止めされます。このポートがこのフローに使用される DLB ECMP グループの一部である場合、この送信元ポートからのすべてのトラフィックは、ピン止めされた宛先ポートに送信されます。前面パネルのポート（ブレークアウトポートを含む）は、静的ピン接続の送信元インターフェイスとして使用できます。宛先インターフェイスは、DLB インターフェイスリストに含まれている必要があります。

静的ピン接続が有効になっている場合、静的ピン接続は DLB DRE ベースのポート選択を上書きします。

DLB ポートが静的ピン接続の宛先ポートとして使用されている場合、そのポートの静的ピン接続構成が削除されない限り、このポートを DLB インターフェイスリストから削除することはできません。

（注）	静的ピン接続または PLB モードについては、どちらか一方のみを有効にできます。両方を有効にすることはできません。

（注）	Cisco NX-OS リリース 10.5(2)F 以降、システムは最大 512 の静的ピン接続ペアをサポートします。

ECMP グループ

• DLB を有効にするかどうかの判断は、次の 3 つの条件に基づき、ECMP グループの作成時に行う必要があります。

  • ECMP グループのすべてのメンバーが、DLB 対応インターフェイスリストに含まれています。ECMP グループに DLB インターフェイスリストにないメンバーが 1 つ以上ある場合、その ECMP グループには通常の ECMP を使用します。

  • ECMP グループのメンバーは、L3 インターフェイスのみです。ブレークアウトポート、サブインターフェイス、 SVI、およびポートチャネルを DLB ECMP グループのメンバーにすることはできません。

  • ECMP は重み付け ECMP またはレジリエント ECMP ではありません。

• レジリエント ECMP機能と DLB 機能を同時に有効にすることはできません。レジリエント ECMP の詳細については、Cisco Nexus 9000 シリーズ NX-OS インターフェイス構成ガイドを参照してください。

• 重み付け ECMP グループの場合、DLB は適用されません。重み付け ECMP の詳細については、Cisco Nexus 9000 シリーズ NX-OS ユニキャスト ルーティング構成ガイドを参照してください。

• show routing hash コマンドは、DLB ECMP グループを使用するルートでは機能しません。これは、DLB が有効になっている場合、ポートの選択は静的ハッシュではなくリンク使用率に基づいて動的に行われるためです。

• DLB ECMP スケールに達した場合、または何らかの条件により DLB を有効にできない場合は、DLB なしの通常の ECMP が使用されます。

（注）	DLB 対応 ECMP グループのメンバーポートの 1 つがダウンすると、ハードウェアによって、トラフィックを送信するためのポートがすぐに選択されます。これにより、リンク障害状態でもトラフィック損失が無視できるようになります。

機能のサポート

• この機能は、以下でのみサポートされています。

  • レイヤ 3 物理インターフェイス

  • IP ルーテッドファブリックおよび VXLAN ファブリック

  • 9300-FX3、GX、GX2、および HX TOR プラットフォーム。

• この機能は、ラインカード拡張モジュール（LEM）および N9K-C9408 を搭載した TOR ではサポートされません。

• 出力インターフェイスで構成された出力アクセスリストポリシー、出力 QOS ポリシー、および TX SPAN は、 ECMP DLB を使用するフローには適用されません。

• MPLS/GRE トンネルは DLB ECMP を使用せず、通常の ECMP にフォールバックします。

• この機能を使用する場合、特に使用される DLB ECMP スケールが高い場合は、system pic-core オプションを使用することを推奨します。

• DLB は、ポリシーベースルーティング（PBR）ロジックが適用されるトラフィックフローには適用されません。これらのフローは、通常の ECMP 機能を使用します。

• MTU は、DLB フローで使用されるパケットの最大サイズに基づいて、すべての DLB 対応インターフェイスで構成する必要があります。そうしなかった場合、トラフィックは出力ドロップとして出力インターフェイスでドロップされます。

• ユニキャスト IPv4 および IPv6 トラフィックのみがサポートされています。

ポート

• ブレークアウトポート、ポートチャネル、SVI、ポートチャネルメンバー、またはサブインターフェイスを DLB 対応インターフェイスリストに含めることはできません。

• 最大 63 個の物理ポートを DLB インターフェイスリストに含めることができます。

DLB パラメータ

このセクションでは、 MAC、エージング、DRE しきい値、モード、静的ピン接続などの DLB 関連パラメータのガイドラインを示します。

• DLB インターフェイスリストを初めて構成する場合、または変更した場合には、スイッチをリロードして構成を有効にする必要があります。

• フローレットエージングタイムは、ファブリックでのラウンドトリップ時間に基づいて選択します。そうしなかった場合、フローの順序が変わる可能性があります。

• DLB 構成のすべての DLB 関連パラメータは、有効な適用済み DLB インターフェイスリストがある場合にのみ、ハードウェアでプログラムされます。

• MAC、エージング、モード、または DRE しきい値構成のいずれかを削除すると、すべてのパラメータがデフォルト値に設定されます。

• ポートを DLB インターフェイスリストに追加した後、ポートがブレークアウトポートに変更されるか、PO の一部になるように追加されるか、このインターフェイスでサブインターフェイスが作成されるかすると、DLB は、ポートを含む ECMP グループに対して有効ではなくなります。ユーザーは、DLB インターフェイスリストからポートを削除する必要があります。

• DRE しきい値を変更すると、DLB 対応フローのトラフィックに一時的な影響が及ぶ可能性があります。これは中断を伴うトリガーです。

• DLB MAC 構成は、ファブリック内のすべてのノードで同一である必要があります。これらのフローを受信するファブリック内の接続ノードで DLB MAC 構成を変更せずに、スイッチでその構成を変更すると、トラフィックはドロップされます。

• 静的ピン接続モードと、パケットごとの DLB モードは、同時にサポートできません。

• ブレークアウトポートは、静的ピン接続の送信元インターフェイスの一部にすることができます。ただし、サブインターフェイスとポートチャネルを、静的ピン接続の送信元インターフェイスの一部にすることはできません。