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Nexus 1000V 1.4 LACP Offload

Documento

qua, 12/14/2011 - 06:39
dez 7th, 2011
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    2013

Introdução


O Nexus 1000v é uma arquitetura de switching para virtualização de servidores desenvolvida pela Cisco para ambientes VMware ESX/ESXi. O Nexus 1000v permite o uso de políticas para conexões baseadas em Máquina Virtual (VM), mobilidade das propriedades de segurança e de rede e modelo operacional não-ruptivo para ambos, administradores de Rede e de Servidores.


O Nexus 1000v oferece recursos de rede, ferramentas de gerência e capacidades de diagnóstico consistentes com a infraestrutura física Cisco já existente. Além disso, é otimizado para os ambientes virtuais.


Assume-se que os seguintes recursos estejam instalados:


- VMware VC 4.0 U1/U2 ou VC 4.1

- Cisco Nexus 1000v 1.4 em uma VM ESX

- Pelo menos 2 hosts ESX 4.0 U1/U2 ou 4.1 com módulo VEM já carregados

- Nexus 1000v Distributed Virtual Switch (DVS) já criado no vCenter

- Servidores ESX já adicionados ao Nexus 1000v DVS



Sobre "LACP Offload"


A release 1.4 do Nexus 1000v traz um novo recurso, chamado de "LACP Offload". Tipicamente, LACP roda no plano de controle ("control plane") de um switch. No caso do Nexus 1000v, o plano de controle roda no VSM. Como o VSM e o VEM não coexistem na mesma entidade física, podem haver momentos nos quais o VEM está desconectado do VSM. Nestes cenários o VEM é considerado em modo "headless". Quando os VEMs estão em modo "headless", LACP não pode ser negociado com o switch upstream, já que o VEM não é capaz de rodar o protocolo para negociar os parâmtros LACP.


"LACP Offload" é uma tentativa para encaminhar a situação descrita acima, movendo o processo de negociação LACP para o módulo VEM. Com "LACP Offload" habilitado o VEM pode negociar LACP sem estar conectado ao VSM, eliminando diversos cenários onde o VEM e o VSM podem ficar isolados por causa de um port-channel LACP que não pode ser levantado.


Por padrão, "LACP Offload" está desabilitado nesta versão. Para habilitar "LACP Offload", siga os passos a seguir:


1. Topologia

topo.jpg


2. Criar o port-channel LACP no Nexus 1000v e no Switch upstream


Port-channels LACP são suportados no Nexus 1000v quando todas as conexões do VEM se conectam:

  - ao mesmo switch

  - multiplos switches que suportam vPC, VSS ou "Stacking"


Este cenário utiliza o caso mais simples em que todas as conexões do VEM se conectam ao mesmo Catalyst 6500.


Criar o port-channel LACP no switch upstream:


cat6k-1#show run int gig 4/7

!

interface GigabitEthernet4/7

  description esx-186

  switchport

  switchport mode trunk

  no ip address

  spanning-tree portfast

  spanning-tree bpdufilter enable

  spanning-tree bpduguard enable

  channel-protocol lacp

  channel-group 180 mode active


cat6k-1#show run int gig 4/9

!

interface GigabitEthernet4/9

  description esx-186

  switchport

  switchport mode trunk

  no ip address

  spanning-tree portfast

  spanning-tree bpdufilter enable

  spanning-tree bpduguard enable

  channel-protocol lacp

  channel-group 180 mode active


cat6k-1#show running int port-channel 180

!

interface Port-channel180

  switchport

  switchport trunk encapsulation dot1q

  switchport mode trunk

  no ip address 



3. Habilitar "LACP Offload"


Uma novidade nesta versão do Nexus 1000v é o comando "feature". Para que o Nexus 1000v suporte port-channels LACP, é necessário habilitar esse recurso:


n1kv-vsm# show feature


Feature Name            Instance      State

--------------------    --------      --------

dhcp-snooping           1             disabled

http-server             1             enabled

ippool                  1             disabled

lacp                    1             disabled

lisp                    1             disabled

lisphelper              1             disabled

netflow                 1             disabled

private-vlan            1             disabled

sshServer               1             enabled

tacacs                  1             disabled

telnetServer            1             disabled


n1kv-vsm(config)# feature lacp


n1kv-vsm(config)# show feature


Feature Name             Instance      State

--------------------     --------      --------

dhcp-snooping            1             disabled

http-server              1             enabled

ippool                   1             disabled

lacp                     1             enabled

lisp                     1             disabled

lisphelper               1             disabled

netflow                  1             disabled


Uma vez que o "feature" LACP estiver habilitado, "LACP Offload" deve ser, então habilitado. Este passo requer um reboot do VSM.


n1kv-vsm(config)# lacp offload

Please do a "copy running startup" to ensure the new setting takes effect on

next reboot LACP Offload Status can be verified using "show lacp offload

status" Change in LACP Offload Status takes effect only on the next VSM Reboot

This can potentially cause modules with LACP uplinks to flap

n1kv-bl(config)# copy running-config startup-config

[########################################] 100%

n1kv-vsm(config)# reload

This command will reboot the system. (y/n)? [n] y

2010 Sep 29 16:40:37 n1kv-bl %PLATFORM-2-PFM_SYSTEM_RESET: Manual system

restart from Command Line Interface


Quando o VSM terminar o reboot, verificar se "LACP Offload" está habilitado e criar um "port-profile" de uplink com "channel-group auto mode on" no VSM.


n1kv-vsm# show lacp offload status

  Current Status :        Enabled

  Running Config Status : Enabled

  Saved Config Status :   Enabled


n1kv-vsm(config)# port-profile type ethernet uplink-vpc

n1kv-vsm(config-port-prof)# vmware port-group

n1kv-vsm(config-port-prof)# switchport mode trunk

n1kv-vsm(config-port-prof)# channel-group auto mode active

n1kv-vsm(config-port-prof)# no shutdown

n1kv-vsm(config-port-prof)# system vlan 2,10

n1kv-vsm(config-port-prof)# state enabled


Adicione o host ESX ao Nexus 1000v que corresponde ao switch físico que corresponde ao configurado no primeiro passo. Um "show interface brief" no VSM deve mostrar o módulo com o port-channel LACP.


n1kv-vsm# show int brief


--------------------------------------------------------------------------------

Port     VRF         Status     IP Address                     Speed        MTU

--------------------------------------------------------------------------------

mgmt0    --          up         172.18.217.242                 1000         1500


--------------------------------------------------------------------------------

Ethernet     VLAN     Type     Mode     Status     Reason      Speed        Port

Interface                                                                   Ch #

--------------------------------------------------------------------------------

Eth5/2       1        eth      trunk     up         none       1000           2


--------------------------------------------------------------------------------

Port-channel VLAN     Type     Mode     Status     Reason     Speed     Protocol

Interface

--------------------------------------------------------------------------------

Po2          1        eth      trunk     up         none       a-1000(D)    lacp


--------------------------------------------------------------------------------


Note como o módulo 5 possui um link participando do port-channel e que o Po2 está "up" e é um port-channel LACP.


Adicione, no host ESX, outro link ao port-channel para que se tenha dois link válidos no mesmo. Isto é feito no VMware vCenter. Após adicionar o segundo link, pode-se ver utilizando o comando "show interface brief" que há dois links e que Po2 permanece "up".


n1kv-vsm# show int brief

--------------------------------------------------------------------------------

Port      VRF      Status      IP Address           Speed      MTU

--------------------------------------------------------------------------------

mgmt0     --       up          172.18.217.242       1000       1500

--------------------------------------------------------------------------------

Ethernet      VLAN      Type      Mode      Status      Reason      Speed    Port

Interface                                                                    Ch #

--------------------------------------------------------------------------------

Eth5/1        1         eth       trunk     up          none         1000     2

Eth5/2        1         eth       trunk     up          none         1000     2


--------------------------------------------------------------------------------

Port-channel  VLAN      Type      Mode    Status    Reason    Speed     Protocol

Interface

--------------------------------------------------------------------------------

Po2           1         eth       trunk   up        none      a-1000(D) lacp



n1kv-vsm# show port-channel summary

Flags: D - Down P - Up in port-channel (members)

I - Individual H - Hot-standby (LACP only)

s - Suspended r - Module-removed

S - Switched R - Routed

U - Up (port-channel)

--------------------------------------------------------------------------------

Group      Port-      Type      Protocol      Member      Ports

           Channel

--------------------------------------------------------------------------------

2          Po2(SU)    Eth       LACP          Eth5/1(P)   Eth5/2(P)


E no switch upstream, pode-se verificar o port-channel LACP.


cat6k-1#show lacp 180 neighbor

Flags: S - Device is requesting Slow LACPDUs

F - Device is requesting Fast LACPDUs

A - Device is in Active mode P - Device is in Passive mode


Channel group 180 neighbors


Partner's information:

         Partner   Partner   LACP    Partner    Partner    Partner    Partner      Partner

Port     Flags     State     Port    Priority   Admin Key  Oper Key   Port Number  Port State

Gi4/7    SA        bndl      32768              0x0        0x1        0x502        0x3D

Gi4/9    SA        bndl      32768              0x0        0x1        0x501        0x3D


Finalmente, verifica-se o VEM para certificar-se de que o port-channel LACP está "up".


n1kv-vsm# module vem 5 execute vemcmd show pc

pce_ind chan pc_ltl pce_in_pc LACP SG_ID NumVethsPinned mbrs

------- ---- ------ --------- ---- ----- -------------- ----

0       2    305    0         Y    0*    4              18,17,



4. Verificar se o "LACP Offload" está funcionando corretamente


Neste ponto o host ESX deve ter 2 NICs no port-profile de uplink e ambas participando do port-channel LACP para o Nexus 1000v. O benefício do "LACP Offload" é a possibilidade do VEM de negociar os parâmetros LACP com o swich upstream, se o VSM estiver "offline".


neste teste, o VSM será desligado e se fará um rebbot do host ESX. O port-channel do host ESX para o switch upstream deve levantar mesmo com o VSM "offline".


4.1. "copy rununing-config startup-config" no VSM


n1kv-vsm# copy run start

[########################################] 100%


4.2. Realizar um "shudown" do VSM desde a console do vCenter


4.3. Executar um reboot do host ESX ou executar o  comando "vem restart"


Depois do reboot ou "vem restart" o port-channel deve subir. Com o comando "vemcmd show vpc" pode-se verificar o host ESX


[[email protected] ~]# vemcmd show vpc

pce_ind     chan     pc_ltl     pce_in_pc     LACP     SG_ID     NumVethsPinned     mbrs

-------     ----     ------     ---------     ----     -----     --------------     ----

      0        2        305             0        Y        0*                  4     17,18,


Também verificar no switch upstream que o port-channel está "up" e "active".


cat6k-1#show lacp neighbor

Flags: S - Device is requesting Slow LACPDUs

F - Device is requesting Fast LACPDUs

A - Device is in Active mode P - Device is in Passive mode


Channel group 180 neighbors


Partner's information:


        Partner  Partner  LACP   Partner   Partner    Partner   Partner      Partner

Port    Flags    State    Port   Priority  Admin Key  Oper Key  Port Number  Port State

Gi4/7   SA       bndl     32768            0x0        0x1       0x502        0x3D

Gi4/9   SA       bndl     32768            0x0        0x1       0x501        0x3D


4.4. Reabilite o VSM


Quando o VSM for reativado, não devem ocorrer mudanças na configuração do VEM, já que port-channel LACP já está "up". Uma vez que o VSM está "up", informações de CDP são propagadas e pode-se ver as portas do VEM aparecerem no switch upstream com o comando "show cdp neighbor".


cat6k-1#show cdp neighbors

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge

                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone


Device ID            Local Intrfce     Holdtme     Capability    Platform      Port ID

UCS-N5K-1(FOX1009009B)

                     Ten 2/1           158            S I        N5K-C5020P    Eth 1/19

UCS-N5K-2(FOX1009009B)

                     Ten 2/2           150            S I        N5K-C5020P    Eth 1/19

router10-gw1.cisco.com

                     Gig 4/1           167          R S I        WS-C3560E-    Gig 0/10

n1kv-vsm.cisco.com(Nexus-Switch)

                     Gig 4/7           159            S I        Nexus-Swit    Eth 5/2

n1kv-vsm.cisco.com(Nexus-Switch)

                     Gig 4/9           159            S I        Nexus-Swit    Eth 5/1

n1kv-vsm.cisco.com(Nexus-Switch)

                     Gig 3/25          143            S I        Nexus-Swit    Eth 4/2

UCS-6100-2-A(SSI12480256)

                     Ten 2/3           177            S I        N10-S6100     Eth 1/17

UCS-6100-2-B(SSI12490560)

                     Ten 2/4           152            S I        N10-S6100     Eth 1/17


Acima, pode-se ver que as portas 4/7 e 4/9 agora estão visíveis.

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