[실습] EIGRP 부하분산 23.03.28

 

int s1/0
no shut
encap frame
no frame inverse

 

R1]
R1(config-if)#int s1/0.12 p
R1(config-subif)#ip add 28.28.12.1 255.255.255.0

R1(config-subif)#frame int 102 br
R1(config-subif)#int s1/0.13 p
R1(config-subif)#ip add 28.28.13.1 255.255.255.0             
R1(config-subif)#frame int 103 br
R1(config-fr-dlci)#int loo0
R1(config-if)#ip add 28.28.1.1 255.255.255.0

R2]

R2(config-if)#int s1/0.12 p
R2(config-subif)#ip add 28.28.12.2 255.255.255.0
R2(config-subif)#frame inter 201 br
R2(config-fr-dlci)#int s1/0.24 p
R2(config-subif)#ip add 28.28.24.2 255.255.255.0
R2(config-subif)#frame inter 204 br
R2(config-fr-dlci)#int loo0 
R2(config-if)#ip add 28.28.2.2 255.255.255.0

 

R3]

R3(config-if)#int s1/0.13 p
R3(config-subif)#ip add 28.28.13.3 255.255.255.0
R3(config-subif)#frame int 301 br
R3(config-fr-dlci)#int s1/0.34 p
R3(config-subif)#ip add 28.28.34.4 255.255.255.0
R3(config-subif)#frame int 304 br
R3(config-fr-dlci)#int loo0
R3(config-if)#ip add 28.28.3.3 255.255.255.0

 

 

R4]

R4(config-if)#int s1/0.24 p
R4(config-subif)#ip add 28.28.24.4 255.255.255.0
R4(config-subif)#frame int 402 br
R4(config-fr-dlci)#int s1/0.34 p
R4(config-subif)#ip add 28.28.34.4 255.255.255.0
R4(config-subif)#frame int 403 br
R4(config-fr-dlci)#int loo0
R4(config-if)#ip add 28.28.4.4 255.255.255.0

 

R1]

R1(config-fr-dlci)#router eigrp 28
R1(config-router)#eigrp router-id 28.28.1.1
R1(config-router)#network 28.28.1.1 0.0.0.0 
R1(config-router)#network 28.28.12.1 0.0.0.0
R1(config-router)#network 28.28.13.1 0.0.0.0
R1(config-router)#no auto
R1(config-router)#passive-interface lo0

 

R2]
R2(config)#router eigrp 28
R2(config-router)#eigrp router-id 28.28.2.2
R2(config-router)#network 28.28.2.2 0.0.0.0
R2(config-router)#network 28.28.12.2 0.0.0.0
R2(config-router)#network 28.28.24.2 0.0.0.0
R2(config-router)#no auto
R2(config-router)#passive lo0

 

R3]

router eigrp 28

eigrp router-id 28.28.3.3

network 28.28.3.3 0.0.0.0

network 28.28.13.3 0.0.0.0

network 28.28.34.3 0.0.0.0

no auto

passive lo0

 

R4]

router eigrp 28

eigrp router-id 28.28.4.4

network 28.28.4.4 0.0.0.0

network 28.28.24.4 0.0.0.0

network 28.28.34.3 0.0.0.0

no auto

passive lo0

 

 

 

 

 

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##router

1. routing

2. 패킷 딜리버리(=switching)

방식은 3가지   

   process //출발지 부하분산

   fast  // 목적지 부하분산

   cef  //출발지 목적지별 부하분산

 

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deb ip packet

캡처못함..

암튼 부하분산해야하는데 윗라인만 타고간다...

 

R1#show ip int s1/0.12 해보자

IP fast switching is enabled

이부분이 보일것이다 => 부하분산 안한다는 뜻

 

출발지만 고려한 부하분산 (목적지는 고려를 안한다.)

=> 해결방법 

R1(config)#int s1/0.12 
R1(config-subif)#no ip route-cache 
R1(config-subif)#exit
R1(config)#int s1/0.13
R1(config-subif)#no ip route-cache

 

R1(config)#do show ip eigrp topolo

 

 

 

R3와 R1의 딜레이값 높여주면 succesor가 R2로 바뀜

succesor가 하나면 하나만 보여줌 

 

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##unequal cost loadbalancing

1. [Best Path(최적경로)의 FD] > [Backup Path(후속경로)의 RD]

다시 말해서 FD1 > RD2

또 다시 말해서 Feasible Successor가 존재할 경우.

2.[Backup Path(후속경로 Metric)] * Variance(분산) > [Best Path(최적경로)의 FD]

다시 말해서 FD2 * variance > FD1를 만족하는 정수 값 variance를 정하면 부하분산한다.

 

 FD1 > RD2 와 variance > FD1 를 만족하는 정수값이 만들어주면 부하분산한다.

 

R1(config)#int s1/0.13
R1(config-subif)#delay 3000

R1(config)#router eigrp 28
R1(config-router)#variance 2

 그럼 테이블에 두개가 다 나온다 (succesor랑 feasible succesor)

 

 

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총정리

현존하는 총 세가지의 스위칭 기술

1. process switching : 모든 패킷은 CPU에 의해 확인되고 소프트웨어에 의해 전송경로가 결정됨.

2. Fast switching(Route caching) : Flow의 첫번째 패킷만 CPU에 의해 확인된 후, 전송경로를 하드웨어에 cache하여 나머지 패킷을 빠르게 처리함.

3. CEF(Cisco Express Forwarding) : 첫번째 패킷도 검사하지 않음. 라우팅 테이블을 기반으로 패킷이 들어오지 않더라도 하드웨어에 Cache를 생성.

 

처리 속도가 빠른 순서 : CEF → Fast Switching → Process Switching

 

CEF는 크게 두 개의 테이블을 생성한다.

-FIB(Forwarding Information Base) : 라우팅의 테이블의 복사본. 라인 카드에 Cache되어있으며, control plane 의 라우팅 테이블에 변경이 있을 시 자동으로 업데이트함.

-Adjacency Table : FIB을 위해 L2 next-hop address를 저장함.

-FIb는 L3의 경로를 저장하고, Adjacency Table 은 L2의 경로를 저장한다.

-네트워크에서는 단일홈(single-hop)으로 떨어져 있을시 Adjacency라고 부른다.

 

<선생님 정리본>

위와 같은 라우팅 테이블이 생기면 언이퀄코스트 부하분산이 이뤄진 것이다.
조건 1) FD1 > RD2
조건 2) RD2 * Variance > FD1

<설정> // 오늘 수업내용 이후 추가설정
R1>
conf t
int lo0
 ip add 28.28.1.1 255.255.255.255
int lo1
 ip add 28.28.1.2 255.255.255.255
!
int s1/0.12
 delay 2001
!
router eigrp 28
 network 28.28.1.2 0.0.0.0
 variance 2
 traffic-share balanced
R3>
int s1/0.13
 delay 2001
R4>
conf t
int lo0
 ip add 28.28.4.4 255.255.255.255
int lo1
 ip add 28.28.4.5 255.255.255.255
!
router eigrp 28
 network 28.28.4.5 0.0.0.0
이제부터는 라우터의 스위칭방식에 따라 부하분산 양상이 달라진다.

 

 

1. process 스위칭 – 출발지별 부하분산

 - 패킷을 전송할 때마다 라우팅 테이블을 확인한 후 넥스트 홉을 결정하여 패킷을 전송하는 방식
 - 패킷별로 부하를 분산시킨다. 
 - 라우터 CPU에 많은 부하가 걸리며, 스위칭 속도도 느리다.
 - 링크의 활용도가 가장 높은 방식이다.
 - 패킷이 목적지에 도달하는 순서가 뒤바뀔 수 있어 특별한 경우가 아니면 사용하지 않는다.

아래 그림과 같이 출발지가 어디냐에 따라 부하분산한다. 예컨대 R1에서 출발한 패킷은 목적
지가 어디냐에 상관없이 출발지만을 따져서 부하분산한다.
<설정>
R1>
int s1/0.12
 no ip route-cache =>프로세스 스위칭 활성화
 exit
int s1/0.13
 no ip route-cache
 end
!
debug ip packet
ping 28.28.4.4 source lo0
ping 28.28.4.4 source lo1

 

 

2. fast 스위칭 – 목적지별 부하분산

- 처음은 라우팅 테이블을 참조하고, 두 번째 패킷부터는 캐시 정보를 이용하는 전송방식
 - 목적지별로 부하 분산을 한다. 즉, 목적지 IP주소가 같으면 모두 동일 interface로 전송한다.
 - 프로세스 스위칭에 비해 속도가 빠르다
 - 본사의 주 서버, 화상회의용 서버등 다수의 클라이언트들이 하나의 목적지 주소로 전송하는 경로는 사용하지 말아야 한다.

출발지에 상관없이 목적지가 어디냐에 따라 부하분산한다.
<설정>
R1>
int s1/0.12
 ip route-cache  => 패스트 스위칭 활성화
 exit
int s1/0.13
 ip route-cache
 end
!
debug ip packet
ping 28.28.4.4 source lo0
ping 28.28.4.5 source lo0

 

 

3. fast 스위칭 – 출발지와 목적지를 모두 고려한 부하분산

<설정>
R1>
conf t
ip cef
int s1/0.12
 ip route-cache
 exit
int s1/0.13
 ip route-cache
 end
!
debug ip packet
ping 28.28.4.4 source lo0
ping 28.28.4.5 source lo1

 

 

4. cef 스위칭 – 출발지와 목적지를 모두 고려한 부하분산

 - 패스트 스위칭 방식을 개선한 것
 - 처음부터 라우팅 테이블을 캐시로 복사해 놓는다.
 - 출발지 IP주소와 목적지 IP주소를 사용하여 hash 알고리듬을 적용한 다음 출력 인터페이스를 결정한다. (출발지-목적지별로 부하 분산)
 - 목적지 IP주소가 동일해도 출발지 주소가 다르면 서로 다른 인터페이스를 통하여 전송된다.

<설정>
R1>
conf t
ip cef
int s1/0.12
 ip route-cache
 exit
int s1/0.13
 ip route-cache
 end
!
debug ip packet
ping 28.28.4.4 source lo0
ping 28.28.4.5 source lo1

 

show ip cef  =>cef 테이블 확인

- 파일전송 등으로 인하여 특정한 두 호스트간에 전송하는 경우엔 효율적인 부하 분산이 이루어 지지 않는다    
    -> CEF 스위칭에서 패킷별 부하분산을 시키면 문제 해결

""

밑에 블로그는 이런식으로 함!

R1(config)# interface serial 0/0
R1(config-if)# ip load-sharing per-packet

""

---

참고

https://okay19.tistory.com/35

스위칭 방식별 부하 분산(load balancing)

https://m.blog.naver.com/engmoose/220846482193

CEF(Cisco Express Forwarding)

https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/ios-xml/ios/ipswitch_cef/configuration/12-2sx/isw-cef-12-2sx-book/isw-cef-overview.html

IP Switching: Cisco Express Forwarding Configuration Guide, Cisco IOS Release 12.2SX - CEF Overview [Cisco IOS Software Releases