Informazioni su come configurare diversi algoritmi di bilanciamento del carico in un commutatore virtuale per determinare la modalità di distribuzione del traffico di rete tra le NIC fisiche in un team.

Route in base alla porta virtuale di origine

Il commutatore virtuale seleziona gli uplink in base agli ID delle porte della macchina virtuale in vSphere Standard Switch o vSphere Distributed Switch.

Route in base alla porta virtuale di origine è il metodo di bilanciamento del carico predefinito in vSphere Standard Switch e vSphere Distributed Switch.

A ogni macchina virtuale in esecuzione su un host ESXi è associato un ID della porta virtuale nel commutatore virtuale. Per calcolare un uplink per una macchina virtuale, il commutatore virtuale utilizza l'ID della porta della macchina virtuale e il numero di uplink nel team NIC. Dopo che il commutatore virtuale seleziona un uplink per una macchina virtuale, inoltra sempre il traffico tramite lo stesso uplink per questa macchina virtuale purché la macchina sia in esecuzione sulla stessa porta. Il commutatore virtuale calcola gli uplink per le macchine virtuali una sola volta, a meno che gli uplink non vengano aggiunti o rimossi dal team NIC.

L'ID della porta di una macchina virtuale è fisso mentre la macchina virtuale è in esecuzione nello stesso host. Se si esegue la migrazione, la disattivazione o l'eliminazione della macchina virtuale, il relativo ID porta nel commutatore virtuale diventa libero. Il commutatore virtuale interrompe l'invio del traffico a questa porta, riducendo il traffico complessivo per l'uplink associato. Se una macchina virtuale è accesa o migrata, può essere visualizzata su una porta diversa e utilizzare l'uplink, associato alla nuova porta.

Tabella 1. Considerazioni sull'utilizzo della route in base alla porta virtuale di origine
Considerazioni Descrizione
Vantaggi
  • Una distribuzione uniforme del traffico se il numero di NIC virtuali è maggiore del numero di NIC fisiche nel team.
  • Consumo di risorse basso, perché nella maggior parte dei casi il commutatore virtuale calcola gli uplink per le macchine virtuali una sola volta.
  • Non sono necessarie modifiche sul commutatore fisico.
Svantaggi
  • Il commutatore virtuale non è a conoscenza del carico del traffico negli uplink e non esegue il bilanciamento del carico del traffico verso uplink meno utilizzati.
  • La larghezza di banda disponibile per una macchina virtuale è limitata alla velocità dell'uplink associato all'ID della porta pertinente, a meno che la macchina virtuale non disponga di più schede NIC virtuali.

Route in base all'hash MAC di origine

Lo switch virtuale seleziona un uplink per una macchina virtuale in base all'indirizzo MAC della macchina virtuale. Per calcolare un uplink per una macchina virtuale, il commutatore virtuale utilizza l'indirizzo MAC della macchina virtuale e il numero di uplink nel team NIC.

Tabella 2. Considerazioni sull'utilizzo della route basata sull'hash MAC di origine
Considerazioni Descrizione
Vantaggi
  • Una distribuzione più uniforme del traffico rispetto alla route in base alla porta virtuale di origine, perché il commutatore virtuale calcola un uplink per ogni pacchetto.
  • Le macchine virtuali utilizzano lo stesso uplink perché l'indirizzo MAC è statico. L'attivazione o la disattivazione di una macchina virtuale non modifica l'uplink utilizzato dalla macchina virtuale.
  • Non sono necessarie modifiche sul commutatore fisico.
Svantaggi
  • La larghezza di banda disponibile per una macchina virtuale è limitata alla velocità dell'uplink associato all'ID della porta pertinente, a meno che la macchina virtuale non utilizzi più indirizzi MAC di origine.
  • Consumo di risorse maggiore rispetto alla route in base alla porta virtuale di origine, perché il commutatore virtuale calcola un uplink per ogni pacchetto.
  • Il commutatore virtuale non è a conoscenza del carico degli uplink, pertanto gli uplink potrebbero sovraccaricarsi.

Route in base all'hash IP

Il commutatore virtuale seleziona gli uplink per le macchine virtuali in base all'indirizzo IP di origine e destinazione di ciascun pacchetto.

Per calcolare un uplink per una macchina virtuale, il commutatore virtuale acquisisce l'ultimo ottetto degli indirizzi IP di origine e di destinazione nel pacchetto, li esegue tramite un'operazione XOR e quindi esegue il risultato attraverso un altro calcolo in base al numero di uplink nel team NIC. Il risultato è un numero compreso tra 0 e il numero di uplink nel team meno uno. Ad esempio, se un team NIC dispone di quattro uplink, il risultato è un numero compreso tra 0 e 3 perché ogni numero è associato a una scheda NIC nel team. Per i pacchetti non IP, il commutatore virtuale acquisisce due valori binari a 32 bit dal frame o dal pacchetto da cui si trova l'indirizzo IP.

Qualsiasi macchina virtuale può utilizzare qualsiasi uplink nel team NIC in base all'indirizzo IP di origine e di destinazione. In questo modo, ogni macchina virtuale può utilizzare la larghezza di banda di qualsiasi uplink nel team. Se una macchina virtuale viene eseguita in un ambiente con un gran numero di macchine virtuali indipendenti, l'algoritmo hash IP può fornire una distribuzione uniforme del traffico tra le NIC nel team. Quando una macchina virtuale comunica con più indirizzi IP di destinazione, il commutatore virtuale può generare un hash diverso per ogni IP di destinazione. In questo modo, i pacchetti possono utilizzare uplink diversi nel commutatore virtuale che comporta una maggiore velocità effettiva potenziale.

Tuttavia, se l'ambiente dispone di un numero ridotto di indirizzi IP, il commutatore virtuale potrebbe passare il traffico in modo coerente tramite un uplink nel team. Ad esempio, se si dispone di un server del database a cui accede un server di applicazioni, il commutatore virtuale calcola sempre lo stesso uplink, perché esiste una sola coppia origine-destinazione.

Configurazione commutatore fisico

Per garantire il corretto funzionamento del bilanciamento del carico hash IP, è necessario disporre di un Etherchannel configurato nel commutatore fisico. Un Etherchannel che genera più schede di rete in un unico link logico. Quando le porte sono associate a un Etherchannel, ogni volta che il commutatore fisico riceve un pacchetto dallo stesso indirizzo MAC della macchina virtuale su porte diverse, il commutatore aggiorna correttamente la tabella della memoria indirizzabile al contenuto (CAM).

Ad esempio, se il commutatore fisico riceve pacchetti sulle porte 01 e 02 dall'indirizzo MAC A, il commutatore crea una voce 01-A e una voce 02-A nella tabella CAM. Di conseguenza, il commutatore fisico distribuisce il traffico in entrata alle porte corrette. Senza un Etherchannel, il commutatore fisico crea innanzitutto un record per cui viene ricevuto un pacchetto dall'indirizzo MAC A sulla porta 01, quindi aggiorna lo stesso record che un pacchetto dall'indirizzo MAC A viene ricevuto sulla porta 02. Di conseguenza, il commutatore fisico inoltra il traffico in entrata solo sulla porta 02 e potrebbe causare il mancato raggiungimento della destinazione da parte dei pacchetti e il sovraccarico dell'uplink corrispondente.

Limitazioni e requisiti di configurazione

  • Gli host ESXi supportano il raggruppamento hash IP in un commutatore singolo fisico o in commutatori impilati.
  • Gli host ESXi supportano solo l'aggregazione di collegamenti 802.3ad in modalità statica. È possibile utilizzare solo un Etherchannel statico con i commutatori standard vSphere. LACP non è supportato. Se si abilita il bilanciamento del carico dell'hash IP senza l'aggregazione di collegamenti 802.3ad e viceversa, è possibile che si verifichino interruzioni della rete.
  • È necessario utilizzare Solo stato link come rilevamento degli errori di rete con bilanciamento del carico hash IP.
  • È necessario configurare tutti gli uplink del team nell'elenco Failover attivi. Gli elenchi Standby e Inutilizzato devono essere vuoti.
  • Il numero di porte in nell'Etherchannel deve essere uguale al numero di uplink nel team.

Considerazioni sull'utilizzo della route in base all'hash IP

Considerazioni Descrizione
Vantaggi
  • Una distribuzione più uniforme del carico rispetto a Route in base alla porta virtuale di origine e alla Route in base all'hash MAC di origine, dato che il commutatore virtuale calcola l'uplink per ogni pacchetto.
  • Una velocità effettiva potenzialmente più elevata per le macchine virtuali che comunicano con più indirizzi IP.
Svantaggi
  • Consumo di risorse più elevato rispetto agli altri algoritmi di bilanciamento del carico.
  • Il commutatore virtuale non è a conoscenza del carico effettivo degli uplink.
  • Richiede modifiche sulla rete fisica.
  • Complesso per la risoluzione dei problemi.

Route in base al carico NIC fisico

La route in base al carico NIC fisico si basa sulla route in base alla porta virtuale di origine, in cui il commutatore virtuale controlla il carico effettivo degli uplink ed esegue i passaggi necessari per ridurre gli uplink sovraccaricati. Disponibile solo per vSphere Distributed Switch.

Il commutatore distribuito calcola gli uplink per le macchine virtuali in base all'ID della porta e al numero di uplink nel team NIC. Il commutatore distribuito verifica gli uplink ogni 30 secondi e, se il loro carico supera il 75% dell'utilizzo, l'ID della porta della macchina virtuale con l'I/O più alto viene spostato in un uplink diverso.

Tabella 3. Considerazioni sull'utilizzo della route in base al carico NIC fisico
Considerazioni Descrizione
Vantaggi
  • Un consumo di risorse basso perché il commutatore distribuito calcola gli uplink per le macchine virtuali una sola volta e la verifica dell'uplink ha un impatto minimo.
  • Il commutatore distribuito è a conoscenza del carico di uplink e si occupa di ridurlo se necessario.
  • Non sono necessarie modifiche sul commutatore fisico.
Svantaggi
  • La larghezza di banda disponibile per le macchine virtuali è limitata agli uplink connessi al commutatore distribuito.

Utilizzo di un ordine di failover esplicito

Con questo criterio non è disponibile alcun bilanciamento del carico effettivo. Il commutatore virtuale utilizza sempre l'uplink che si trova per primo nell'elenco Schede attive nell'ordine di failover e che supera i criteri di rilevamento del failover. Se non sono disponibili uplink nell'elenco Attivo, il commutatore virtuale utilizza gli uplink dell'elenco Standby.