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【雷池】硬件版-链路聚合、VLAN子接口配置场景

各位师傅好,本文章介绍硬件版雷池WAF在 链路聚合场景、以及需要配置Vlan子接口(即WAF接入的网络链路中存在Trunk链路,流经WAF的业务流量携带了Vlan tag)场景下的快速上线配置说明。

链路聚合场景

常见的网络部署场景如下:

透明桥模式

  • 雷池WAF在透明桥模式下,可以通过配置一个工作组包含2对接口的方式接入网络,无需配置链路聚合口,默认可以透传LACP协议流量,即WAF不参与链路聚合协商,原先的上游设备依然与下游设备 进行链路协商。
  • 一个工作组配置2对接口,添加接口时,通常1、2口是一对接口,3、4口是一对接口

透明代理模式

  • 雷池WAF在透明代理模式下,需要分别与上、下游设备进行链路聚合协商,因此对接上、下游设备的接口均需要进行链路聚合配置。
  • 根据bypass接口对关系逻辑,通常1、3口聚合为一个接口,3、4口聚合为一个接口。(根据实际设备板卡接口丝印确定接口关系),接口名字可以根据实际流量接入方向、物理口名字进行设置,方便配置时区分,例如:eth1.1-1.3-in、eth1.2/4-out。
  • 链路聚合算法需要根据WAF对接的上、下游设备接口的协商算法进行确定,设置正确才能保证与上、下游设备接口互连接后,可以正常UP起来。
  • 工作组设置:创建链路聚合接口后,创建工作组选择的IN/OUT口,需要选择对应的聚合口,例如eth1.1-1.3-in、eth1.2/4-out
  • 支持的链路聚合算法

链路聚合算法

各模式原理

  • mode=0(balance-rr)
        表示负载分担round-robin,并且是轮询的方式比如第一个包走eth0,第二个包走eth1,直到数据包发送完毕。
        优点:流量提高一倍
        缺点:需要接入交换机做端口聚合,否则可能无法使用

  • mode=1(active-backup)
        表示主备模式,即同时只有1块网卡在工作。
        优点:冗余性高
        缺点:链路利用率低,两块网卡只有1块在工作

  • mode=2(balance-xor)(平衡策略)
        表示XOR Hash负载分担,和交换机的聚合强制不协商方式配合。(需要xmit_hash_policy,需要交换机配置port channel)
        特点:基于指定的传输HASH策略传输数据包。缺省的策略是:(源MAC地址 XOR 目标MAC地址) % slave数量。其他的传输策略可以通过xmit_hash_policy选项指定,此模式提供负载平衡和容错能力

  • mode=3(broadcast)(广播策略)
        表示所有包从所有网络接口发出,这个不均衡,只有冗余机制,但过于浪费资源。此模式适用于金融行业,因为他们需要高可靠性的网络,不允许出现任何问题。需要和交换机的聚合强制不协商方式配合。
        特点:在每个slave接口上传输每个数据包,此模式提供了容错能力

  • mode=4(802.3ad)(IEEE 802.3ad 动态链接聚合)
        表示支持802.3ad协议,和交换机的聚合LACP方式配合(需要xmit_hash_policy).标准要求所有设备在聚合操作时,要在同样的速率和双工模式,而且,和除了balance-rr模式外的其它bonding负载均衡模式一样,任何连接都不能使用多于一个接口的带宽。
        特点:创建一个聚合组,它们共享同样的速率和双工设定。根据802.3ad规范将多个slave工作在同一个激活的聚合体下。外出流量的slave选举是基于传输hash策略,该策略可以通过xmit_hash_policy选项从缺省的XOR策略改变到其他策略。需要注意的是,并不是所有的传输策略都是802.3ad适应的,尤其考虑到在802.3ad标准43.2.4章节提及的包乱序问题。不同的实现可能会有不同的适应性。
        必要条件:
            条件1:ethtool支持获取每个slave的速率和双工设定
            条件2:switch(交换机)支持IEEE802.3ad Dynamic link aggregation
            条件3:大多数switch(交换机)需要经过特定配置才能支持802.3ad模式

雷池不支持以下模式

  • mode=5(balance-tlb)(适配器传输负载均衡)
        是根据每个slave的负载情况选择slave进行发送,接收时使用当前轮到的slave。该模式要求slave接口的网络设备驱动有某种ethtool支持;而且ARP监控不可用。
        特点:不需要任何特别的switch(交换机)支持的通道bonding。在每个slave上根据当前的负载(根据速度计算)分配外出流量。如果正在接受数据的slave出故障了,另一个slave接管失败的slave的MAC地址。
        必要条件:ethtool支持获取每个slave的速率

  • mode=6(balance-alb)(适配器适应性负载均衡)
        在5的tlb基础上增加了rlb(接收负载均衡receiveload balance).不需要任何switch(交换机)的支持。接收负载均衡是通过ARP协商实现的.
        特点:该模式包含了balance-tlb模式,同时加上针对IPV4流量的接收负载均衡(receiveload balance, rlb),而且不需要任何switch(交换机)的支持。接收负载均衡是通过ARP协商实现的。bonding驱动截获本机发送的ARP应答,并把源硬件地址改写为bond中某个slave的唯一硬件地址,从而使得不同的对端使用不同的硬件地址进行通信。来自服务器端的接收流量也会被均衡。当本机发送ARP请求时,bonding驱动把对端的IP信息从ARP包中复制并保存下来。当ARP应答从对端到达时,bonding驱动把它的硬件地址提取出来,并发起一个ARP应答给bond中的某个slave。使用ARP协商进行负载均衡的一个问题是:每次广播 ARP请求时都会使用bond的硬件地址,因此对端学习到这个硬件地址后,接收流量将会全部流向当前的slave。这个问题可以通过给所有的对端发送更新(ARP应答)来解决,应答中包含他们独一无二的硬件地址,从而导致流量重新分布。当新的slave加入到bond中时,或者某个未激活的slave重新激活时,接收流量也要重新分布。接收的负载被顺序地分布(round robin)在bond中最高速的slave上当某个链路被重新接上,或者一个新的slave加入到bond中,接收流量在所有当前激活的slave中全部重新分配,通过使用指定的MAC地址给每个 client发起ARP应答。下面介绍的updelay参数必须被设置为某个大于等于switch(交换机)转发延时的值,从而保证发往对端的ARP应答不会被switch(交换机)阻截。

xmit_hash_policy原理(balance-xor、802.3ad(LACP))

均衡算法一共为三种

  • layer2:2层模式=MAC
  • layer2+3:2+3层模式=MAC+IP
  • layer3+4:3+4层模式=IP+端口

Vlan子接口配置场景

常见的网络部署场景如下:

透明桥模式

  • 雷池WAF在透明桥模式下,解析转发流量时,默认可以忽略vlan标签,因此不需要进行特殊的vlan子接口配置,按照常规串联配置场景进行接入即可。

透明代理模式

  • 雷池WAF在透明代理模式下,需要分别针对对接上、下游设备的接口配置Vlan子接口,配置子接口的数量,需要依据需要进行防护的业务流量vlan数量而定。例如上图中,需要防护的业务流量为Vlan100和Vlan200,同时是链路聚合口,因此配置时,需要遵循以下步骤:
    1、配置链路聚合口(如果是非链路聚合场景,则不需要这步骤)
    2、创建vlan子接口,根据图中注释进行配置,子接口名称需要可以区分vlan tag,同时透明代理模式需要区分方向,因此接口名称尽量包含in/out信息,例如v100_in、v100_out。由于串联WAF是一进一出,因此需要在进、出接口均配置vlan子接口,例如图中配置了eth1.1-1.3-in接口的vlan100子接口v100_in,如果这个口是对接上游设备的口,那么对应的也需要在对接下游设备的接口eth1.2-1.4-out也创建vlan100的子接口v100_out

    3、根据上面的配置逻辑,完成Vlan200的子接口创建
    4、创建工作组,首先需要创建父接口的工作组,例如上面的父接口是链路聚合口,那么需要把eth1.1-1.3-ineth1.2-1.4-out接口创建第一个工作组,其次,把对应的Vlan子接口根据vlan tag分别创建对应的工作组,例如上面举例中,把创建的v100_in、v100_out子接口也创建一个工作组,工作组名字可以配置为vlan100,同样的方法配置vlan200。

    5、创建防护站点,此时选择工作组时,需要根据站点业务流量所造的vlan,选择对应的vlan子接口工作组。
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