Utilizzo di MLAG nella progettazione di reti data center

MLAG, o MC-LAG, sta per "multi-chassis link aggregation group, una tecnologia di aggregazione link multi-device che permette a due switch di operare come un singolo. Le porte da diversi switch peer MLAG sono raggruppate per operare come un unico link logico, fornendo aumentata larghezza di banda e ridondanza extra.

Nel corso degli anni, MLAG è stato ampiamente utilizzato come tecnologia di virtualizzazione nella progettazione di reti data center. Questo articolo discute dei vantaggi principali di MLAG e delle sue applicazioni in diverse architetture data center.

MLAG nella progettazione delle reti data center

Nelle reti data center tradizionali, i dispositivi ridondanti e i link sono usati per creare alta resilienza e stabilità. Questo, tuttavia, determina spesso basso utilizzo del link e alti costi di gestione della rete. Sia MLAG che la tecnologia stacking possono essere usati per risolvere tali problemi virtualizzando diversi switch data center in un singolo switch, semplificando l'utilizzo della rete e riducendo i costi di gestione.

Si ritiene che il MLAG, in confronto allo stacking, abbia affidabilità più alta e minore tempo di interruzione di servizio. L'immagine di seguito mostra una tipica topologia MLAG usata nei design data center.

Vantaggi chiave di MLAG

In quanto rappresenta un miglioramento di link aggregation group (LAG), MLAG aumenta la larghezza di banda, migliora l'affidabilità di link ed elimina il port blocking e il delay. I vantaggi chiavi dell'utilizzo di MLAG nei data center sono i seguenti.

Ampia larghezza di banda e resilienza

MLAG può raggruppare semplicemente più link all'interno del LAG per aumentare la larghezza di banda nord-sud ed est-ovest. Offre dual management e control plane, migliorando ulteriormente la resilienza. Dato che i control plane e i fault domain sono isolati, gli errori non si estenderanno agli switch peer.

Upgrade facile

Due switch peer MLAG possono essere aggiornati separatamente con operazioni semplici e a basso rischio. Questo previene l'interruzione di servizio quando uno dei due switch sta eseguendo l'upgrade.

Rete semplificata

MLAG previene loop sulla rete Layer 2 senza utilizzare la configurazione di protocollo spanning tree. In questo modo semplifica grandemente la rete data center. Può inoltre aggiungere ridondanza a livello di nodo alla normale ridondanza a livello di link fornita da LAG.

Schemi d'utilizzo MLAG

MLAG può essere usato in diverse architetture data center per eliminare i bottleneck e migliorare la resilienza.

Architettura data center 3-tier

In un'architettura data center 3-tier tradizionale, un peer-link è configurato tra due switch MLAG al layer access o aggregation per scambiare pacchetti MLAG e inoltrare il traffico tra di essi.

Dato che gli switch peer MLAG sono due dispositivi indipendenti, possono anche funzionare da nodi OSPF indipendenti ed essere gestiti da NMS indipendenti. MLAG supporta anche forwarding preferenziale del traffico locale, minimizzando il traffico est-ovest tra gli switch peer MLAG. Dual-active detection (DAD), supportata da MLAG, può anche essere realizzata senza la necessità di cablaggio aggiuntivo.

Layer access

L'immagine di seguito mostra uno scenario in cui MLAG è utilizzato su switch access. In questo caso, un server è dual-homed a due switch access con due NIC operanti in modalità active-active. I due NIC sul server usano lo stesso indirizzo MAC e implementano il bilanciamento del carico sulla base del flusso. Le porte connesse al server sono dunque configurare come Eth-Trunk tramite il MLAG. Sia l'indirizzo MAV e le entry ARP delle due porte sono sincronizzate.

Layer aggregation

Quando MLAG è utilizzato sugli switch aggregation può consentire rete logica loop-free tra switch aggregation e access, cosa non possibile con STP. Due switch aggregation sono appaiati e il link orizzontale tra essi è configurato come peer-link. Le porte dei due switch aggregation connessi downstream allo stesso switch access sono configurati come Eth-Trunk cross-frame.

Architettura spine-leaf 22-tier

MLAG può essere applicato anche ad una architettura spine-leaf 2-tier. Due switch spine sono appaiati in un dominio MLAG. Possono operare come uno switch singolo connesso agli switch leaf. Tutti i link nella topologia sono inoltrati senza porte bloccate. Gli switch spine possono funzionare come i gateway Inter-VLAN per i VLAN data center.

L'immagine mostra un tipico utilizzo di MLAG in un design spine-leaf 2-tier.

Al layer leaf, NIC bonding o Link Aggregation standard sono usati per connettere i server agli switch leaf tramite interfacce multiple. Dato che i due switch leaf sono una coppia MLAG, le connessioni tra i server e gli switch leaf sono ridondanti active-active.

Al layer spine, due switch data center FS possono anche formare una coppia MLAG, aggregando tutti gli uplink nell'architettura, eliminando le porte bloccate e permettendo larghezza di banda in interconnect su tutte le porte.

L'altro livello di larghezza di banda di rete e le prestazioni sono cruciali per ogni design di data center. L'utilizzo di MLAG in entrambi i tradizionali design 3-tier e spine-leaf 2-tier distribuiscono ridondanza a livello di sistema e migliorano l'affidabilità di rete e la scalabilità dei data center.