Comunidadde Soportede Cisco enEspañol Webcast envivo...FabricPath MAC Table FabricPath A B C S100...

Daniel Castillo - CCIE RS and Data Center #37957

Customer Support Engineer (TAC) Data Center

Agosto 25, 2015

Fabric Path Desmitificado

Comunidad de Soporte de Cisco en EspañolWebcast en vivo:

Comunidad de Soporte de Cisco – Webcast en vivo

• El experto del día de hoy es: Daniel Castillo

Customer Support Engineer (TAC) Data Center

Panel de Expertos

Tema: Fabric Path Desmitificado

Carlos VargasCSE TAC Data Center

Gracias por su asistencia el día de hoy

La presentación incluirá algunas preguntas a la audiencia.

Le invitamos cordialmente a participar activamente en las preguntas que le haremos durante la sesión

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Si desea obtener la presentación de este evento diríjase a:

https://supportforums.cisco.com/es/document/12589616

Webcasts de la comunidad:

https://supportforums.cisco.com/community/5591/comunidad-de-soporte-de-cisco-en-espanol

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¡ Ahora puede realizar sus preguntas al panel de expertos!

Use el panel de preguntas y respuestas (Q&A) para preguntar a los expertos ahora. Ellos empezarán a responder.

1ra. preguntaa la audiencia

¿Cuál es el problema más grande que has tenido en una red STP?

1. Jamás he tenido problema

2. Alguna vez me acabé el espacio de MAC table

3. Una vez tiré la red borrando VLANs con VTP

4. Alguna vez creé un loop de capa 2 conectando equipos donde no eran o configurando donde no.

5. Algo pasó y no supe que fué

Daniel Castillo - CCIE RS and Data Center #37957Customer Support Engineer (TAC) Data Center

Agosto 25, 2015

Fabric Path Desmitificado

Comunidad de Soporte de Cisco en EspañolWebcast en vivo:

Resumen de la sesión

“Esta sesión proporciona una introducción a la tecnología de FabricPath, la cual nos permite conmutación de L2 de alto desempeño. Los temas

incluyen la revisión de la tecnología FabricPath, detalles de implementación y opciones de diseño”

Objetivo de la sesión

Proporcionar una base técnica y conceptual de la tecnología Cisco Fabri Path, incluyendo funciones

de control-plan, data-plane y diseños físicoscomunes

11

�Introducción al Fabric Path

• Conmutación en Frabric Path

• Diseños de Fabric Path

• Puntos Claves

Agenda

Introducciónal Fabric Path

• Proporciona instalaciones “plug-and-play”

• Algunos protocolos / aplicaciones lo requieren

• Permite movilidad virtual y de workload

¿Por qué L2 dentro del Datacenter?

15

Diseño típico del Data Center

Los beneficios de L2 se limitan por POD

POD B POD CPOD A

L3

L2

16

¿Y si exendemos la capa2?

Solo extendemos el dominio de Capa2(!?)

STP

L3

L2

17

Limitantes de la Capa2 Tradicional

• Problemas locales traen impactos globales

• Topologías de árbol tienen BW limitado

• Topologías de árbol inducen sub-optimal Paths

• Poca escalabilidad de MAC Address

STP

L3L2

FabricPath

� Estable y escalable� Multipathing (ECMP)� Rápida Convergencia

Switching Routing

FabricPath

Objetivo de Cisco Fabric Path

Fabric Path combina los beneficios de ruteo

L3 con la simplicidad de conmutar en L2

� Fácil de configurar� Plug and Play� Provisionamiento Flexible

19

¿Por qué Fabric Path?

• Reducción / Eliminacion de STP

• Mayor estabilidad y tiempos de convergencia

• Configuración simplificada

• Uso de enlaces paralelos

• BW y latencia predeterminada usando diseños típicos

• “VLAN donde sea” – Flexibilidad, Adyacencia L2, y Mobilidad para VM

FabricPath

Conmutaciónen Fabric Path

Elementos Clave de Control Plane en FabricPath:

• Tabla de Ruteo– FabricPath IS-IS aprende switch IDs (SIDs) y creauna tabla de ruteo en base a estos SWIDs

• Árboles Multidestino– FabricPath IS-IS selecciona un root y crea un par de árboles de multi-destino

• Tabla de ruteo Mcast – IGMP snooping escucha mensajes de group membership en los accesos del Fabric y IS-IS disemina group-membership LSPs (GM-LSPs) dentro del Fabric

Conmutación FabricPath – Control Plane

FAQ: Entonces, ¿esto es ruteobasado enMAC?

NO!

La información de ruteo consiste de SWIDs

La conmutación dentro del Fabric se basa en SWIDs no en direcciones MAC

23

S100

S10 S20 S30 S40

S200 S300FabricPath

Tabla de Ruteo de FabricPath

• Contiene los caminos mas cortos hacia cada SID en base la métrica del enlace / costo del path

• Equal-cost multipath (ECMP) que soporta hasta 16 next-hop interfaces

FabricPathRouting Table en S100

Switch IF

S10 L1

S20 L2

S30 L3

S40 L4

S200 L1, L2, L3, L4

A A

S300 L1, L2, L3, L4

Un ‘best’ pathhacia S10 (via L1)

Cuatro equal-costpaths a S300

L1L2

L3

L4

FabricPath

A CB

S100 S300S200

S10 S20 S30 S40

po10

po20

po30

po40

FabricPath Routing TableS100# sh fabricpath routeFabricPath Unicast Route Table'a/b/c' denotes ftag/switch-id/subswitch-id'[x/y]' denotes [admin distance/metric]ftag 0 is local ftagsubswitch-id 0 is default subswitch-id

FabricPath Unicast Route Table for Topology-Default

0/100/0, number of next-hops: 0via ---- , [60/0], 0 day/s 04:43:51, local

1/10/0, number of next-hops: 1via Po10, [115/20], 0 day/s 02:24:02, isis_fabricpa th-default




1/200/0, number of next-hops: 4via Po10, [115/40], 0 day/s 02:24:02, isis_fabricpa th-defaultvia Po20, [115/40], 0 day/s 04:43:06, isis_fabricpa th-defaultvia Po30, [115/40], 0 day/s 04:43:06, isis_fabricpa th-defaultvia Po40, [115/40], 0 day/s 04:43:06, isis_fabricpa th-default

1/300/0, number of next-hops: 4via Po10, [115/40], 0 day/s 02:24:02, isis_fabricpa th-defaultvia Po20, [115/40], 0 day/s 04:43:25, isis_fabricpa th-defaultvia Po30, [115/40], 0 day/s 04:43:25, isis_fabricpa th-defaultvia Po40, [115/40], 0 day/s 04:43:25, isis_fabricpa th-default

S100#

Topology (Ftag),Switch ID

Administrative distance, routing metric

Next-hop interface(s)

Route age

Client protocol

FAQ: ¿Cómo se decide el Load-Sharing en ECMP?

Se selecciona un ECMP path en base a una función que retorna un HASH

El Hash se compone de SIP/DIP + L4 + VLAN por default

show fabricpath load-balance unicast para determiner el ECMP path para un paquete dado

FabricPath Multidestination Trees

• El tráfico Multidestination limitado en Arbo

• A cada Árbol, se le asgina un Network-wide identifier (Ftag) para deferenciar uno de otro

• Soportando multiples árboles tenemos soporte multi-path para tráfico multidestination

• Dos árboles por topología son soportados actualmente

• Root switch elegido para cada arbol multidestinationen cada FabricPath topology

S100 S20

S10 S200

S300

S30

S40

LogicalTree 1 (Ftag 1)

Root

S40

S100

S200

S300

S10

S20

S30

LogicalTree 2 (Ftag 2)

Root

S10 S20 S30 S40Root for

Tree 1Root forTree 2

S100 S200 S300FabricPath

FAQ: Trees? Roots? Suena comoSTPS

NO! – Más como IP Multicast Routing

Los árboles NO dictaminan el path de conmutación de tráfico unicast, solo para trafico multidestination

Varios trees permiten balanceo de Cargapara los árboles multi-destino

El estado en Control plane limita el IP multicast forwarding (basado en la actividad del Mrouter y el reveiver)

28

Best Practice: Identifica los Roots

• Usa el comando root-priority para definer el root primario, secundario y terceario

• Optimiza el path de conmutación para las tramas multidestination

• Simplifica el troubleshooting

29

Conmutacion FabricPath– Data Plane

Elementos Clave de FabricPath en data plane:

• MAC table – el MAC lookup se hace en Hardware en los bordes CE/FabricPath

• Switch table – El SID lookup se hace en Hardware para conmutar unicast frames a otrosswitches

• Multidestination table – La function HASH selecciona tree*, la table multidestination table identifica en que interface propagar basado en el tree seleccionado.

* Nexus 7000 F1 modules always use Tree 1 for broadcast and unknown unicast

30

FabricPath MAC Table

• Los switches de borde realizan el lookup en la MAC Table en el ingreso de las tramas

• El resultado del Lookup result identifica la interface de salida o el Fabric Path Switch Destino


FabricPath

A CB

S100 S300S200

S10 S20 S30 S40

po10

po20

po30

po40

S100# sh mac address-table dynamic vlan 100Legend:

* - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MACage - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link,(T) - True, (F) - False

VLAN MAC Address Type age Secure NTFY Ports/SWID.SSID.LID---------+-----------------+--------+---------+---- --+----+------------------* 100 0000.0000.000a dynamic 0 F F Eth2/13* 100 0000.0279.5af1 dynamic 0 F F Eth2/17* 100 0000.02b0.550e dynamic 0 F F Eth2/17

100 0000.09c3.dd9d dynamic 0 F F 300.0.230100 0000.0c9f.f001 dynamic 0 F F 1100.0.65535100 0026.51bf.fb41 dynamic 0 F F 20.0.1054100 0026.51cf.ae41 dynamic 660 F F 10.0.1054100 0c00.060b.5481 dynamic 0 F F 200.0.75100 0000.0000.000b dynamic 0 F F 200.0.72

* 100 1000.021a.ba87 dynamic 0 F F Eth2/17100 1400.0579.0395 dynamic 0 F F 200.0.73100 1400.0640.5dc8 dynamic 0 F F 200.0.74100 1400.092d.9cd4 dynamic 0 F F 300.0.230100 1800.0536.0ded dynamic 0 F F 200.0.73100 1800.0992.3254 dynamic 0 F F 300.0.230

* 100 1c00.0128.901e dynamic 0 F F Eth2/22100 0000.0000.000c dynamic 120 F F 300.0.231100 1c00.0ae2.7579 dynamic 120 F F 300.0.221

* 100 2000.0134.9a04 dynamic 0 F F Eth2/18* 100 2400.029b.533e dynamic 0 F F Eth2/17--More--

Local MAC entry (directamente

conectada al Puerto borde CE)

Remote MAC entries (alcanzada por Fabric

Path)

Cisco FabricPathFrame

Classical Ethernet Frame

Forwarding through the Fabric –FabricPath Encapsulation

• Switch ID – Número único que identifica a cada Fabric Path Switch

• Ftag (Forwarding tag) – Número único que identifica la topología o el árbol multidestination

DMAC SMAC 802.1Q Etype CRCPayload

DMAC SMAC 802.1Q Etype PayloadCRC(new)

FPTag(32)

OuterSA(48)

OuterDA(48)

Endnode ID(5:0)

Endnode ID(7:6)

U/L

I/G

RS

VD

OO

O/D

L

SubSwitch ID

LIDEtype0x8903

6 bits 1 1 2 bits 1 1 12 bits 8 bits 16 bits 10 bits 6 bits16 bits

Switch ID Ftag TTL

Original CE Frame16 bytes

33

FabricPath Switch ID (SID)

• Cada Switch FabricPath toma automáticamente un Switch ID• Opcional y recomendado, configurar manualmente el Switch ID

• FabricPath automáticamente detecta conflictos de SW ID y previeneincluir el Switch en conflict al Data Path

• Definido en el “Outer MAC addresses” de la trama Fabric Path

34

Best Practice: Asignar manualmente SIDs

• Usa el commando fabricpath switch-id para asignar el SID manualmente

• Simplifica administración y facilita el troubleshooting

• Configurar esquemas de numeración deterministico, ej.:

• Spine switches con SIDs de 2 digitos

• Leaf switches con SIDs de 3 digitos

• VPC+ virtual Switch con SIDs de 4 digitos

• etc.

35

FabricPath Forwarding Tag (Ftag)

• Forwarding tag – Número único de 10 bits definido dentro del FabricPath header

• Campo que identifica la FabricPath topology o el árbol multidestination

• Para paquetes unicast, identifica que Topología IS-IS FabricPath usar.

• Para paquetes multidestination (broadcast, multicast, unknown unicast), identifica que árbolmultidestination usar

FAQ: ¿Y que de las vlans dentrode FabricPath?

Las VLANs aun relevantes enFabricPath!

Cada trama en fabric trae 802.1Q

VLANs definen un dominio de broadcast en FabricPath – define scope de flooding

Los switches FabricPath miran el VLAN ID – incluyendo switches ‘core / spine’

Tramas marcas con un VLAN ID inexistente en la VLAN database, son dropeados

37

Best Practice: Configurar todas las VLANS en todos los Switches en la topología• Si un FabricPath switch pertenece a una topology, configura todas Las VLANs en esa topologíaen este switch

• De no hacerlo se pueden dar fallos en la conmutacion multidestination(black-holing)

• Esta best practice puede ser omitida pero con mucho cuidado!

• Hay diseños específicos que pueden trabajar, pero tener en cuenta los escenarios de fallas!

FAQ: ¿Qué hay de QoS en Fabric Path?

FabricPath esta diseñado para operar enhardware encapsulado tramas enFabricPath Frames

Todos los frames encapsulados enFabricPath-encapsulated traen802.1Q/802.1p (COS)

Los paquetes IP en FabricPath tambiéntraen DSCP

Para tramas encapsuladas en Fabric Path, el hardware puede:

• Encolar basado en COS/DSCP

• Clasificar basado en información de header L2/L3/L4

• Clasificar / Setear DSCP

FabricPathMAC Table on S100

MAC IF/SIDMAC IF/SID

A e1/13 (local)

e2/29

S10 S20 S30 S40

Root forTree 1

Root forTree 2

S100 S200 S300

Poniendo todo en conjunto - Host A to Host B(1) Broadcast ARP Request

MAC A MAC B

Multidestination Trees on Switch 100

Tree IF

1 po10

2 po10,po20,po30,po40

Hash Result→

FFFF.FFFF.FFFF

SMAC→A

Payload


Tree IF

1 po100,po200,po300

2 po100

po10 po20

po40

po30

Ftag →

Ftag →FFFF.FFFF.FFFF

SMAC→A

Payload

po100

po300

po200

e1/13

po10

po20 po30 po40

FFFF.FFFF.FFFF

SMAC→A

Payload

Ftag→1

SA→100

FFFF.FFFF.FFFF

Aprender MACs de los dispositivosDirectamente conectadosindefinidamente

No aprende MACs de tramasFoold unknown


MAC IF/SID


Tree IF

1 po10,po20,po30,po40

2 po40

Hash

40

MAC Address Tables After Broadcast ARP• S100:

S100# sh mac address-table dynamic

Legend:

* - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MAC

age - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link

VLAN MAC Address Type age Secure NTFY Ports/SWID.SSID.LID

---------+-----------------+--------+---------+---- --+----+------------------

* 10 0000.0000.000a dynamic 0 F F Eth1/13

S100#

S10 (and S20, S30, S40, S200):S10# sh mac address-table dynamic

Legend:




---------+-----------------+--------+---------+---- --+----+------------------

S10#

S300:S300# sh mac address-table dynamic

Legend:




---------+-----------------+--------+---------+---- --+----+------------------

MAC A Aprendidalocalmente en

e1/13

MAC A no se aprende en otros

switches

41

Conmutación de Broadcast

• Ingress FabricPath switch define que árbol usar basado en un hash result

• Outer Destination MAC se mantiene como all-ones (igual que en el Inner DMAC)

• Los otros FabricPath switches respetan el Tree ID seleccionado por el swtich de entrada (Tree 1 en este caso) – flood frame en todos los puertos core que pertenecen al tree seleccionado

• Edge FabricPath switches remueven el FabricPath header y floodean dentro de la VLAN

• Flood frames encapsulados en FabricPath hacia otros core Switches de ser necesario

FAQ: ¿Cuál es el SID destino para un frame multidestination?

Broadcast – Copia la inner MAC destinoal Outer MAC destino

Multicast – Copia la inner MAC destinoal Outer MAC destino

Unknown Unicast – Usa una MAC reservada “MC1” (010F.FFC1.01C0)

S100

e2/29

S10 S20 S30 S40

Root forTree 1

Root forTree 2

S200 S300

MAC A MAC B

po10 po20

po40

po30

po100

po300

po200

e1/13

po10

po20 po30 po40


Tree IF

1 po10

2 po10,po20,po30,po40

Ftag →


Tree IF

1 po100,po200,po300

2 po100

Ftag →

DMAC→A

SMAC→B

Payload

Hash Result→

A →

Poniendo todo en conjunto - Host A to Host B(2) Unicast ARP Reply


MAC IF/SIDMAC IF/SID

B e2/29 (local)

MISS!Si el DMAC es conocidoEntonces aprende el MACRemoto


Tree IF

1 po10,po20,po30,po40

2 po40


MAC IF/SID

A e1/13 (local)

MAC IF/SID

A e1/13 (local)

B 300 (remote)

DMAC→A

SMAC→B

Payload

*MC1 DMAC

DMAC→A

SMAC→B

Payload

Ftag→1

SA→300

010F.FFC1.01C0*

Hash

HIT! A →

44

MAC Address Tables después de Unicast ARP ReplyS100:


Legend:




---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------

* 10 0000.0000.000a dynamic 90 F F Eth1/13

10 0000.0000.000b dynamic 60 F F 300.0.64

S100#

S300:S300# sh mac address-table dynamic

Legend:




---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------

* 10 0000.0000.000b dynamic 0 F F Eth2/29

S300#

S100 aprende MAC B como entrada remotaalcanzable por S300

MAC B aprendidacomo local entry en

e2/29

45

Unknown Unicast Forwarding

• Ingress FabricPath switch define que árbol usar basado en el hash result

• Outer Destination MAC definido con el well-known “flood to fabric” multicast address (MC1)*

• Otros switches FabricPath switches respetan el Tree ID seleccionado por el Switch de ingreso(Tree 1 en este caso) – flood frame en todos los puertos del core pertenecientes al tree selecionado

• Edge FabricPath switches remueven el FabricPath header y floodean en VLAN

• Flood FabricPath tramas en otros puertos core de ser necesario

*MC1 = 010F.FFC1.01C0

FAQ: ¿Qué es el Conversational MAC Learning?

Aprendizaje de Nuevas MAC realizadosolo con unicast frames destinados a un Local MAC address

Edge switches solo necesitan aprender:

• MACs localmente aprendidas

• MACs con los cuales esos local hosts tienen comunicación bidireccional

Reduce la capacidad de entradas enMAC table en los edge switches

Tener cuidado con devices que tienencomunicación con todos los hosts (e.g. default gateway, file server, firewall, etc.)

• Opciones de diseño adelante

47

FAQ: Is MAC Learning in FabricPath Software-Based?• NO!

• Binding of MAC address to destination SID at FabricPath edge switches is completely hardware based

• FabricPath-capable platforms have hardware logic to perform conversational MAC learning without punting anything to software

FAQ: ¿Qué pasa siun host se mueve?

FabricPath controla MAC learning para flood frames:

No realiza nuevos aprendizajesbasados en broadcast/ unknown unicast frames

Si realiza MAC table updates basado enbroadcast / unknown unicast frames

Si realiza nuevos aprendizajesbasados en multicast frames (Requeridopara aprender MAC de Gateways)

FAQ: Entonces¿Cómo se maneja un host que se mueve?

Igual que en Clasical Ethernet

El host en movimiento se responsabilizade actualizar su nueva posicion a la red

• Gratuitous ARP, Reverse ARP son mecanismos tipicos

FabricPath switches actualizan las entradas existentes basados en estosframes

50

MAC table Miss – flood to VLANHash collision – no new learn

FAQ: ¿Qué pasacuando se sobreexcede la capacidad de la MAC Table?

• Igual que en CE– Nuevas MAC learns, pueden fallar

• Para MAC lookups basadas en hash function – se puededar una collision de HASH

• Si hay un HASH collision en una nueva source MAC, la MAC no es aprendida

• Si un lookup de DMAC retorna MISS, el paquete esenviado como unknow unicast

Hash

w

MACTable

n pages * m lines

Line Full!SMAC X

Hash

w

MACTable

n pages * m lines

No matchDMAC XNo new learn Flood

e2/29

S10 S20 S30 S40

S200 S300

MAC A MAC B

po10 po20

po40

po30

e1/13

po10

po20 po30 po40

S100

DMAC→B

SMAC→A

Payload


DMAC→B

SMAC→A

Payload

MAC IF/SID

A e1/13 (local)

B 300 (remote)B → HIT!

S300 →

FabricPath Routing Table on S100

Switch IF

S10 po10

S20 po20

S30 po30

S40 po40

S200po10, po20, po30, po40

S300po10, po20, po30, po40

S300 →


Switch IF

A A

S300 po300

S300 →

Poniendo todo en conjunto - Host A to Host B(3) Unicast Data

Hash

DMAC→B

SMAC→A

Payload

Ftag→1

SA→100

DA→300


MAC IF/SID

B e2/29 (local)

MAC IF/SID

A S100 (remote)

B e2/29 (local)


Switch IF

A A

S300 MAC Lookup

Si el DMAC es conocido, entoncesAprende la MAC remota

po300

B → HIT!

MAC Address Tables After Unicast Data• S100:


Legend:




---------+-----------------+--------+---------+---- --+----+------------------

* 10 0000.0000.000a dynamic 90 F F Eth1/13

10 0000.0000.000b dynamic 60 F F 300.0.64

S100#

• S300:S300# sh mac address-table dynamic

Legend:




---------+-----------------+--------+---------+---- --+----+------------------

10 0000.0000.000a dynamic 30 F F 100.0.12

* 10 0000.0000.000b dynamic 90 F F Eth2/29

S300#

S100 learns MAC A as remote entry reached

through S100

Creando Multicast State – IGMP Snooping

• IGMP snooping aprende receptors de multicast en los switches de borde

• Membership registrada en CE ports basados en mensajes IGMP recibidos(IGMP Reports/Leaves)

IGMP Reports

IGMP Reports

FabricPath

S100

S300

S200

Root ofTree 1

Root ofTree 2

IGMPsnooping

IGMPsnooping

IGMPsnooping

Receiver G1

Receiver G1

Ftag 1Ftag 2

Creando Multicast State – GM-LSPs

• FabricPath IS-IS usa Group Membership LSPs (GM-LSPs) para crear multicast forwarding state para el fabric

• Enviado a otros switches para anunciar cualswitch de borde necesita tráfico multicast

• Construye un estado de multicast para el ambiente Layer 2 multicast en los puertos del core Fabric Path

IGMP Reports

IGMP Reports

FabricPath

S100

S300

S200

Root ofTree 1

Root ofTree 2

GM-LSPs

GM-LSPs

Receiver G1

Receiver G1

IS-IS

IS-IS

Ftag 1Ftag 2

IGMP Reports

Rcvr-G1

Multicast StateFabricPath Edge Switch con receptor

Rcvr-G1

FabricPathS100

S300

S200

Root 1

Root 2

GM-LSPs

GM-LSPs

po10

e1/13

Ftag 1Ftag 2

po40

S100# sh ip igmp snooping groupsType: S - Static, D - Dynamic, R - Router port, F - Fabricpath core port

Vlan Group Address Ver Type Port list10 */* - RF Po10

RF Po4010 239.0.0.1 v2 D Eth1/13S100# sh fabricpath isis ip mroute | section 239.0.0.1VLAN 10: (*, 239.0.0.1)

Outgoing interface list: (count: 1)SWID: 0xc8 (200)

S100# sh fabricpath mroute | section 239.0.0.1(vlan/10, 0.0.0.0, 239.0.0.1), uptime: 00:00:30, isis igmp

Outgoing interface list: (count: 2)Switch-id 200, uptime: 00:00:28, isisInterface Ethernet1/13, uptime: 00:00:30, igmp

IGMP snooping conocel local OIFS

IS-IS sabe del receptor remotoS

M2RIB los conoce a ambos

IGMP Reports

56

FabricPath

G1 Pruned Tree

FabricPath

Árboles Pruned para Multicast GroupsMultidestination Tree 1 Multidestination Tree 2

No puedes ir poraqui – No eresparte del Tree 1!

Ftag 1Ftag 2

S100

S300

S200

Root 1

Rcvr-G1

Rcvr-G1

Src-G1

S100

S300

S200

Root 2Rcvr-G1

Rcvr-G1

Src-G1

No puedes ir poraqui – No eresparte del Tree 2!

Multidestination Tree 1 Multidestination Tree 2

G1 Pruned Tree

FabricPath

Data TrafficRcvr-G1

Src-G1

Rcvr-G1S100

S300

S200

Root 1

Root 2po2po1

FabricPath IP Multicast Data PlaneSelección de Árbol y Group lookup se realiza en el switch de entrada

FabricPathMulticast Trees

VLAN Tree (Ftag)

10 1

10 2

Packet data →

Hash

→ → Tree 1 →


Tree (Ftag)

VLAN Group SID IFs

1 10 G1 S100,S200 po2

2 10 G1 S100,S200 po3

G1 Pruned Tree

Multidestination Tree 1

S10

G1 Pruned Tree


FabricPath IP Multicast Data PlaneGroup Lookup en Core Switch

FabricPath

Rcvr-G1

Src-G1

Rcvr-G1S100

S300

S200

Root 1

Root 2

po3

po4

Data Traffic

po5


Tree (Ftag)

VLAN Group SID IFs

1 10 G1 S100,S200 po4,po5

2 10 G1 S100,S200 po4,po5

Tree 1 →

S10

FabricPath IP Multicast Data PlaneGroup Lookup en Switches de salida

G1 Pruned Tree


FabricPath

Rcvr-G1

Src-G1

Rcvr-G1S100

S200

Root 1

Root 2

Data Traffic

po8e1/13

po7

po6

e1/29

Data Traffic


Tree (Ftag)

VLAN Group SID IFs

1 10 G1 S100,S200 po6,e1/29

2 10 G1 S100,S200 po6,e1/29

Tree 1 →


Tree (Ftag)

VLAN Group SID IFs

1 10 G1 S100,S200 po7,e1/13

2 10 G1 S100,S200 po7,e1/13

Tree 1 →

S300

S10

60

Best Practice: Conectar Switches Dual-Homed via VPC+• Switches Dual-homed deben conectarse usando VPC+

• Proporciona uplinks active/active desde los CE hacia el FabricPath

• ECMP hacia los host CE connectados al Fabric

• Quita complejidad de integracion STP

• BPDUs filtrados en el Edge

• TCNs no progragados por el Fabric

VPC+

S1 S2

HostSTP Device

FabricPath

FabricPath

MAC A

VPC+ –Topología Física

S10 S20 S30 S40

S100 S300

MAC B MAC C

Peer link yPKA requerido

Peer link trabaja comoFabricPath core port

VPCs configuradosnormal

No hay requerimientosEspeciales para los switchesMas que soporte PortChannel

VLANs deben serFabricPath VLANs

VPC+ – Topología Lógica

MAC A

S10 S20 S30 S40

S100 S300FabricPath

MAC B MAC C

S1000

Se introduce el conceptoDe Virtual switch

MAC A

S10 S20 S30 S40

S100 S200FabricPath

MAC B MAC C

S1000

po1po2

1/30

MAC Entries remotas en VPC+S200# sh mac address-table dynamicLegend:

* - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MACage - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link

VLAN MAC Address Type age Secure NTFY Ports/SWID.SSID.LID---------+-----------------+--------+---------+---- --+----+------------------* 10 0000.0000.000c dynamic 1500 F F Eth1/30

10 0000.6500.000a dynamic 1500 F F 1000.11.4513

S200#MAC A

Remote Switch ID 1000, no S10 or S20

View from S200

MAC A

S10 S20 S30 S40

S100 S200FabricPath

MAC B MAC C

S1000

po1po2

1/30

FabricPath Routing en VPC+S200# sh fabricpath route topology 0 switchid 1000FabricPath Unicast Route Table'a/b/c' denotes ftag/switch-id/subswitch-id'[x/y]' denotes [admin distance/metric]ftag 0 is local ftagsubswitch-id 0 is default subswitch-id

FabricPath Unicast Route Table for Topology-Default

1/1000/0, number of next-hops: 2via Po1, [115/10], 0 day/s 01:09:56, isis_l2mp-defa ultvia Po2, [115/10], 0 day/s 01:09:56, isis_l2mp-defa ult

S200#

Route to S1000 (from S200)

ECMP hacia S1000 desde S200

FabricPath

SVI

VPC+ con Active/Active HSRP

SVI

HSRP Active HSRP Standby

S10 S20 S30 S40

S100 S200FabricPath

S1000

S10 S20 S30 S40

S100 S200

HSRP MAC

Topologia fisica Topologia Logica


MAC IF/SID

HSRP S1000 (remote)

po1

po2

po1

po2


MAC IF/SID

HSRP S1000 (remote)

FabricPathRouting Table on S200

SID IF

S1000 po1,po2


SID IF

S1000 po1,po2

0100.5E00.0002

SMAC→HSRP

Payload

SSID→1000

0100.5E00.0002

SVISVI

HSRPListen

HSRPListen

Anycast HSRP (NX-OS 6.2)

FabricPath

SVISVI

HSRPActive

HSRPStandby

S10 S20 S30 S40

S100 S200FabricPath

S1000

S10 S20 S30 S40

S100 S200

HSRP MAC

Topología Física Topología Lógica


MAC IF/SID

HSRP S1000 (remote)


MAC IF/SID

HSRP S1000 (remote)


SID IF

S1000 po1,po2,po3,po4


SID IF

S1000 po1,po2,po3,po4

po1

po2po3

po4

po1

po2po3

po4

0100.5E00.0002

SMAC→HSRP

Payload

SSID→1000

0100.5E00.0002

n-Way Active HSRP in FabricPath

• Hellos enviados por el Active router

• Outer destination MAC is VMAC

• Outer source is virtual SID

• FabricPath edge switches learn VMAC as reached through virtual SID

• Traffic destined to VMAC leverages ECMP

• Any VPC+ peer / Anycast member can route traffic destined to VMAC

VPC+ with FHRP / Anycast HSRP

VPC+ versus Anycast for n-Way Active HSRP

VPC+ Anycast

Number of active routers Two Four (NX-OS 6.2)

Peer link / Peer keepalive link Required Not Required

Leaf software requirement None NX-OS 6.2-based

• Introducción a Fabric Path

• Conmutación de FabricPath

�Diseños FabricPath

• Elementos clave

Agenda

2da preguntaa la audiencia

¿Tienes experiencia en Fabric Path?

1. Lo he leido

2. Lo he practicado

3. Lo he implementado

4. Es mi día a día

5. Primera vez que lo escucho

Diseños de Fabric Path

72

Diseños FabricPath

• Explorar una variedad de diseños Fabric Path y evalua como cumplen un criterio de diseñoespecífico

• Introduce a bloques de construcción y conceptos de diseño para ayudar a crear un diseño que cumpla con tus requerimientos.

• Se asume que se implementara L2

• El objetivo no es debatir "Layer 2 vs. Layer 3" o "¿Por qué L2 dentro del DC?"

73

Diseños FabricPath

Opciones de diseño High-level considerados en esta presentación:

• Routing en Agregación

• Ruteo Centralizado

• Multi-POD

FabricPathFabricPath

Routing en Diseños de Agregación

L3

L3

L2/L3 boundary L2/L3 boundary

Routed core

Aggregation

Access

Layer 3 LinkLayer 2 CELayer 2 FabricPath


Routing en Agregación

• Evolución de practicas de diseño actuales

• La capa de agregación funciona como Spine Fabric Path y borde L2/L3

• FabricPath switching horizontal para tráfico intra-VLAN

• SVIs para tráfico horizontal Inter-VLAN

• Uplinks ruteados para flujos de tráfico vertical

• La capa de acceso proporciona funciones de L2 puro

• FabricPath core ports viendo hacia la capa de agregación

• CE edge ports viendo hacia los hosts

• Con opción de VPC+ para conexiones de hosts active/active

Puntos claves de diseño

SVIs SVIs

• Diseno de 2 Spines• Opción de diseño mas simple

• Extensión de los diseños normales de acceso/agregación

Beneficios inmediatos

• Configuración Simplificada

• Retiro de STP

• Distribución de tráfico sobre todos los uplinks sin vPC Port-Channels

• Active/active gateways

• “VLAN dónde sea” en capa de acceso

• Flexibilidad de topología

• Opción de conmutación Direct-Path

• Fácil provisionamiento de acceso adicional

• Fácil implementación de servicios L4-L7

• Con opción para vPC+ para switches de acceso legacy

Routing en Agregación

L3

FabricPath

L2/L3 boundary

Este diseno cumple conMUCHOS requerimientos

De red

77

Routing en Agregación• Anycast HSRP L3

SVISVISVISVI

Anycast HSRP

GWY IP XGWY MAC A

GWY IP XGWY MAC A

GWY IP XGWY MAC A

GWY IP XGWY MAC A

GWY MAC A→L1,L2,L3,L4

FabricPath

L3

L2/L3 boundary

Todos los Anycast HSRP forwarders comparten la misma VIP y VMAC

Hosts resuelven la VIP compartida con la VMAC compartida

Trafico ruteado se propaga hacia losSpones en base al

ECMP

Anycast HSRP entre agg switches



78

MAC Scale en Disenos de Ruteo en AgregacionNexus 7000/7700 F3 o F2/F2E en aggregation:

• 64K (F3) o 16K (F2/F2E) MACs de host unicast cuando se tiene SVIs habilitados

• Con SVIs, cualquier SOC de entrada debe conocer la informacion suficiente para rutear paquetes a cualquier otra VLAN, sin importer si esa VLAN existe en uno de sus puertos

• n * si los rangos de vlans de SVI se propagan sobre multiples pares de routers

Nexus 7000 M+F1/F2E en aggregation:

• 16K MAC address de host unicast debido al comportamiento de aprendizaje de modulos mezclados antes de NX-OS 6.2

• FabricPath core ports deben aprender SMACs en ingress

• Algunas topologias tipicas pueden resultar en sobrecarga de MAC Table (e.g., aggregation ISL/VPC+ peer-link)

• 128K MACs de host unicast con “proxy L2 learning” in NX-OS 6.2

• Deshabilita el aprendizaje en puertos core con modulos combinados y usan los modulos M para entradas MAC

• Se require que los switches de acceso instalen todas sus MAC locales en los core ports (behavior starts in NX-OS 6.1)

Nexus 6004 en aggregation:

• 32K MACs de host unicase con nexus6000

• Ocupan 40G uplinks, o cables breakout

• Perdida de HA/ISSU y algunos features de agregacion

79

Diseño Centralizado de ruteo

FabricPath

L3

L2/L3 boundaryLayer 3 services leaf switches

FabricPath spine

Server access leaf switches

80

Diseno Centralizado de Ruteo• Vista alternativa

FabricPath

L3

L2/L3 boundary

Layer 3 services leaf switches

Cada Leaf switch tiene supropia “personalidad” –

principalmente para acceode serversS

Spero algunos para servicios de L3 (routing) y/o Servicios L4-7 (SLB, FW, etc.)

FabricPath spine

Server access leaf switches

Diseño Cetralizado de Ruteo• La tradicional capa “aggregation” se vuelve un Spine Fabric Path puro

• Proporciona conectividad uniforme any-to-any entre leaf switches

• En términos simples, solo en el Spine ocurre la conmutación Fabrc Path

• Opcional, algunos puertos border CE existen para proporcionar conexiones externas através de routers

• FabricPath leaf switches, conectandose con SPINES tiene “personalidad” propia

• La mayoría de los leaf switches dan conectividad a servers como los switches de accesotradicionales en diseños “Routing en Agregación”

• 2 o más switches leaf proven demarcación de L2/L3 , inter-VLAN routing y rutero vertical

• algunos (o los mismos) leaf switches tienen personalidad para servicios L4-L7

• Desmantela la demarcación L2/L3 y los servicios L4-7 prestados por los spines

• Simplifica el diseño de Spines

82

SVIsSVIs

Ruteo Centralizado• Par de routers simples (Leaf conectado al FabricPath)

L3

FabricPath

VPC+

VPC+

Active Standby

HSRP

VPC+

S

FabricPath spine con modulos F o Nexus 6004 proven transito de Fabric (no routing, no MAC learning)

FabricPath core ports provistospor Modules F oNexus 6004

HSRP entre Switches de servicios de L3 para FHRP

Se puede usar VPC+ o Anycast para

active/active HSRP

SVIs para todas las vlans en el leaf de servicios de L3 (con M+F-series o

modulo F, o Nexus 6004)

Todas las VLANs disponibles entodos los leaf

switches

L2/L3 boundary



83

SVI

Ruteo Centralizado• Par de routers simples (Leaf conectado al FabricPath)

L3

FabricPath

VPC+VPC+ SVI

VPC+

BRIDGED FLOWS

INTER-VLANROUTED FLOWS

NORTH↔SOUTHROUTED FLOWS



Ruteo CentralizadoMultiples pares de routers (Leaf conectado al FabricPath)

FabricPath

VPC+

Este par tiene SVIs paraother VLANs (VLAN set 2)

L3

Este par de routers tienenSVI para algunas VLANs

(VLAN set 1)

SVIsSVIs

VPC+SVIsSVIs

VPC+

OSPF etc.

Adyacencias de ruteo proven u camino para ruteo inter-vlanVariantes incluyen >2 routers

de servicios L3 con AnycastHSRP, etc.

Todas las vlansconfiguradas entodos los switches

de acceso



FabricPath

VPC+

L3

SVIsSVIs

VPC+SVIsSVIs

VPC+

Ruteo CentralizadoMúltiples pares de routers (Leaf conectado al FabricPath)

INTER-VLANROUTED FLOWS(Inter-VLAN-set)

Transit routing



86

MAC Scale with Nexus 7000 F-Series at SpineWith F1/F2/F2E/F3 FabricPath core ports only at spine

• Core ports do not learn MAC addresses*

• MAC scale not gated by spine switches

With F1/F2E/F3 FabricPath core ports plus CE edge ports at spine

• Core ports do not learn MAC addresses

• CE edge ports perform per-SOC conversational learning

• Only MACs of VLANs on SOC front-panel ports learned

• No practical limit to MAC scale – theoretically allows for (mac_capacity * num_of_SOCs) MACs

Note: F2 requires no hardware fabricpath mac-learning option when functioning as pure spine

FabricPath

Diseños Multi-PodL3

POD 1 POD 2 POD 3

Routed core

Aggregation

Access

FabricPath core

L2/L3 boundary



Diseño Multi-Pod

• Es una combinación de elementos usados en otras alternativas de diseño

• Combina elementos de diseño de “ruteo en agregación” y “Ruteo Centralizado”

• Tres posibles clases de vlans en el dominio Fabric Path

• POD-local – Las VLANs solo existen en un solo POD

• DC-wide – Las VLANs existen en todos los PODs

• Multi-POD – Las VLANs existen solo en un conjuto de PODs

Elementos clave de diseno

Diseño Multi-Pod

L3

POD 1VLANs 100-199

VLANs 2000-2099

POD 2VLANs 200-299

VLANs 2000-2099

POD 3VLANs 300-399

VLANs 2000-2099

COREVLANs 100-199VLANs 200-299VLANs 300-399

VLANs 2000-2099

Mixed FabricPath/CE

POD

Cualquierdispositivo

Active/Active HSRPpara VLANs 100-199

Active/Active HSRPpara VLANs 200-299

Active/Active HSRPparaVLANs 300-399

El Core de FabricPathinterconecta los PODs parabridging en DC-wide VLANs

POD local VLANs

PODs Fabric Path Nativos

Core debe incluir vlans de todos los PODs debido al comportamiento de arbol

multidestination

DC-wide VLANs



Active/Active HSRPparaVLANs 2000-2099

Diseño Multi-PodFabricPath Multi-Topology (NX-OS 6.2)

L3

POD 1VLANs 100-199

VLANs 2000-2099

POD 2VLANs 200-299

VLANs 2000-2099

POD 3VLANs 300-399

VLANs 2000-2099

COREVLANs 2000-2099

Layer 2 FP Default TopologyPOD 1 Topology + Default TopologyPOD 2 Topology + Default TopologyPOD 3 Topology + Default Topology

Layer 2 FP Default TopologyPOD 1 Topology + Default TopologyPOD 2 Topology + Default TopologyPOD 3 Topology + Default Topology

Solo las DC-wide VLANs existen en el FabricPath

core

POD-local VLANs existen solo en los switches del POD, mapeadas a la topoligía específica del

POD

Los puertos de Core en un POD pertenecen a la topología default y también estan mapeados a la

topolgía del POD Local Los puertos del Core Solo

pertenecen a una default-topology



3ra. preguntaa la audiencia

¿Cuál crees que sería el mayor beneficio para tí al tenerimplementado Fabric Path?

1. Me evito configurar trunks y vlans encada switch de acceso

2. Evito usar STP

3. Evito inducir un loop de L2

4. Utilizo toda la potencia de loslookups en HW para un desepeñoalto

92

Agenda

• Introducción a FabricPath

• FabricPath Forwarding

• Diseños de FabricPath

�Elementos Clave

93

Elementos clave – Tecnologia Fabric Path

• Fabric Path es Simple

• Mantiene los aspectos atractivos de L2 sin necesidad de direccionamiento

• Configuración simple

• Integra estabilidad y escalabilidad de L3, ruteo de tramas, TTL, RPF check

• FabricPath es eficiente

• Uso de todo el BW disponible(ECMP)

• Uso de caminos optimos entre punt A y punto B

• FabricPath es escalable

• Puede extender el dominido de L2 sin extender los riesgos generals asociados con L2

94

Elementos clave – Tecnologia Fabric Path

• Puedes usar Fabric Path hoy con tu diseño de red tradicional

• FabricPath introduce beneficios tangibles e inmediatos a cualquier diseño:

• Configuración simple, elimitan STP, usa caminos paralelos, extiende VLANS de forma segura, mitigaloops, etc

• Proporciona multiples opciones de diseño que ayuda a creare redes que cumplan las expectativas del negocio

95

Conclusión

• Gracias por su tiempo el día de hoy

• Ahora, tu debes tener una idea general y un conceptosólido de como trabaja Fabric Path

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Pregunte al Experto con: Daniel Castillo

Si tiene dudas adicionales Daniel nos ayudará a responder suspreguntas a partir de hoy hasta el próximo viernes 4 de septiembre del 2015 en:

https://supportforums.cisco.com/es/discussion/12589611

Podrá ver la grabación de este evento y leer las preguntas y respuestas en 5 días hábiles.

Sesiones de WebcastEspañol

Martes 29 de Septiembre:

10:00 a.m. Ciudad de México10:30 a.m. Caracas 12:00 a.m. Bs. As. / Brasilia5:00 p.m. Madrid

Estará presentando el experto de Cisco: Gustavo Medina

Durante esta sesión se darán técnicas para la solución de problemas en el Cisco 5500-X Series Adaptive Security Appliance (ASA) y Cisco AnyConnect SecureMobility Client. Además aprenderá numerosos consejos y las mejores prácticas para solucionar problemas relacionados con SSL VPN y Secure Mobility.

REGISTRO: https://supportforums.cisco.com/es/event/12585946

Tema: Resolución de problemas SSL VPN en escenarios BYOD

Pregunte al Experto(Español )

Tema: Configuración inicial de FireSIGHT - Depuración BasicaExperto: Osvaldo GarcíaEste evento estará disponible del 24 de Agosto al 4 de Septiembre del 2015https://supportforums.cisco.com/es/discussion/12589366

Tema: Una solución de Telepresencia: Mobile and Remote Access.Experto: Viri FuentesEste evento estará disponible del 7 al 18 de Septiembre del 2015https://supportforums.cisco.com/es/event/12582276

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