Utilisation de MLAG dans la Conception de Réseaux de Centres de Données

MLAG, ou MC-LAG (multi-chassis link aggregation group), est une technologie d'agrégation de liens multi-dispositifs qui permet à deux commutateurs d'agir comme un seul commutateur. Les ports de différents commutateurs pairs MLAG sont regroupés pour agir comme un seul lien logique, ce qui permet d'augmenter la bande passante et la redondance.

Au fil des années, le MLAG a été largement utilisé comme technologie de virtualisation dans la conception des réseaux de centres de données. Cet article présente les principaux avantages du MLAG et ses applications dans différentes architectures de centres de données.

MLAG en conception de réseaux de centres de données

Dans les réseaux traditionnels des centres de données, des dispositifs et des liens redondants sont utilisés pour obtenir une résilience et une stabilité élevées. Cependant, elle entraîne souvent une faible utilisation des liaisons et des coûts élevés de maintenance du réseau. La technologie MLAG et la technologie d'empilage peuvent toutes deux être utilisées pour résoudre ces problèmes en virtualisant plusieurs commutateurs de centre de données en un seul commutateur, ce qui simplifie le déploiement du réseau et réduit les frais de maintenance.

Par rapport à l'empilage, le MLAG est considéré comme ayant une plus grande fiabilité et un temps d'interruption de service plus court. La figure ci-dessous montre une topologie MLAG typique utilisée dans les conceptions de réseaux de centres de données.

Principaux avantages du MLAG

En tant qu'amélioration du groupe d'agrégation de liens (LAG), MLAG augmente la bande passante des liens, améliore leur fiabilité et élimine le blocage et les retards des ports. Les principaux avantages de l'utilisation de MLAG dans les architectures de centres de données sont indiqués ci-dessous.

Bande passante élevée et résilience

MLAG peut simplement regrouper plus de liens dans les LAG afin d'augmenter la bande passante pour le nord et le sud ainsi que l'est et l'ouest. Il offre des plans de gestion et de contrôle doubles, ce qui améliore encore la résilience. Comme les plans de contrôle et les domaines de défaillance sont isolés, la défaillance ne se propagera pas sur les commutateurs homologues.

Mise à niveau facile

Deux commutateurs pairs MLAG peuvent être mis à niveau séparément avec des opérations simples et peu de risques. Cela permet d'éviter toute interruption de service lors de la mise à niveau de n'importe quel commutateur.

Réseau simplifié

MLAG empêche les boucles sur un réseau de couche 2 sans déployer la configuration du protocole spanning tree. Ainsi, il simplifie considérablement le réseau du centre de données. Il permet également d'ajouter une redondance au niveau des nœuds à la redondance normale au niveau des liens que fournit un LAG.

Schémas de déploiement du MLAG

MLAG peut être utilisé dans différentes architectures de centres de données pour éliminer les goulets d'étranglement et améliorer la résilience.

Architecture du datacenter à 3 niveaux

Dans une architecture traditionnelle de centre de données à trois niveaux, un lien entre pairs est configuré entre deux commutateurs MLAG au niveau de la couche d'accès ou d'agrégation pour échanger des paquets MLAG et transmettre le trafic entre eux.

Les commutateurs homologues MLAG étant deux dispositifs indépendants, ils peuvent servir de nœuds OSPF indépendants et être gérés par des NMS indépendants. De plus, MLAG prend en charge le transfert préférentiel du trafic local, ce qui minimise le trafic d'est en ouest entre les commutateurs homologues de MLAG. La détection double-active (DAD), prise en charge par MLAG, peut également être réalisée sans nécessiter de câblage supplémentaire.

Couche d'accès

L'exemple suivant montre un scénario où MLAG est déployé sur des commutateurs d'accès. Dans ce cas, un serveur est doublement connecté à deux commutateurs d'accès avec deux NICs fonctionnant en mode actif-actif. Les deux NICs du serveur utilisent la même adresse MAC et mettent en place un équilibrage de charge basé sur le flux. Par conséquent, les ports connectés au serveur sont configurés comme Eth-Trunk via MLAG. L'adresse MAC et les entrées ARP des deux ports sont synchronisées.

Couche d'agrégation

Lorsque MLAG est déployé sur des commutateurs d'agrégation, il peut établir un réseau logique sans boucle entre les commutateurs d'agrégation et d'accès, ce qui n'est pas possible avec STP. Deux commutateurs d'agrégation sont appariés, et le lien horizontal entre ces deux commutateurs est configuré comme un lien entre pairs. Les ports des deux commutateurs d'agrégation connectés en aval au même commutateur d'accès sont configurés comme des Eth-Trunk à trame croisée.

Architecture de type "Spine-Leaf" à 2 niveaux

MLAG peut également être appliqué à une architecture spin-leaf à deux niveaux. Deux commutateurs dorsaux (spine) sont appariés comme un domaine MLAG. Ils peuvent fonctionner comme un commutateur unique connecté aux commutateurs leaf. Tous les liens de la topologie sont utilisés pour la transmission, sans ports bloqués. Les commutateurs spine peuvent agir comme une passerelle inter-VLAN pour les VLAN du centre de données.

La figure montre un déploiement typique de MLAG dans une conception à deux niveaux de type "spine-leaf".

Au niveau de la couche leaf, le bonding NIC ou l'agrégation de liens standard est utilisé pour connecter les serveurs avec plusieurs interfaces aux commutateurs leaf. Comme les deux commutateurs leaf sont une paire MLAG, les connexions entre les serveurs et les commutateurs leaf sont redondantes actif-actif.

Au niveau de la couche dorsale (spine), deux commutateurs de centre de données FS peuvent également former une paire MLAG. Ils regroupent toutes les liaisons montantes de l'architecture, ce qui élimine les ports bloqués et permet de disposer d'une bande passante d'interconnexion sur tous les ports.

Un haut niveau de bande passante et de performance du réseau est crucial pour la conception de tout centre de données. Le déploiement de MLAG dans les configurations traditionnelles à trois niveaux et dans les configurations à deux niveaux spine-leaf permet de fournir une redondance au niveau du système et d'améliorer la fiabilité du réseau ainsi que l'évolutivité des centres de données.