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網路虛擬化NSX 技術文章系列九十九 : VMware NSX SD-WAN by Velocloud: 實驗驗證,多條線路共用

作者: Colin Jao 饒康立 – VMware資深技術顧問,主要負責VMware NSX產品線,目前致力於網路虛擬化、分散式安全防護技術與SD-WAN方案的介紹與推廣。

承上篇,我們以實際畫面展示透過Velocloud的DMPO機制,在來源與目的地有兩條以上線路時,Velocloud能夠在線路斷線或是品質不佳時迅速地偵測到,並且在應用來源端與目的端不知情的狀況下,以Packet-Steering的方式把封包在未斷線或品質較好的線路上傳送。這個機制對於各個外點連回資料中心的應用品質保證當然有很大的幫助,但此時或許大家會提出一個問題:如果我有大檔案要從資料中心拉到外點,而兩個站點間有兩條以上的實體線路時,我們可以把兩條線路的頻寬都使用到,讓我們的大檔案快點傳輸完成嗎?

講起來好像很簡單,但大家如果更深一步去研究,你會發現,絕大部分的Router or L4網路設備最多就是做到Flow-Based。也就是說,單一個網路流的路徑是固定的。如果兩個站點間有兩條以上路徑,單一個檔案傳輸(單一個Flow)只會走單條。另一個網路流可能因為選徑或路徑均衡,會走另一個路徑,但單一個網路流最多就只會走單一路徑,使用到的頻寬也會受到單一路徑的上限。

但Velocloud就不是這樣。下面我們和大家做個實際展示。這邊的網路配置和前兩篇完全相同:

在上圖,左邊與右邊站點間的兩條線路分別為Internet線路的上下行頻寬為30 Mbps,總延遲約100 ms;MPLS線路的上下行頻寬為10 Mbps,總延遲約40 ms。如果Velocloud能夠做到線路共用,那麼在單一的網路傳輸內,頻寬應該不會受限於單線路的10 Mbps or 30Mbps,而是有機會兩條線路總頻寬都用到。

因為是要做大檔案傳輸測試,在VCO管理介面內,我們將TCP的Business Policy設定為Auto。這邊的驗證實際上,政策要選擇為Auto or Preferred都可以,最後我們會進行討論。

 

類似前面的測試,這邊我們將目的地為10.100.0.0/16,協定為TCP的所有Traffic都定義傳送規則為

  • 必須要採用DMPO Tunnel的形式傳送 (Network Service: Multi-Path)。
  • 傳送時,要走哪條線路由Velocloud Edge自行選擇 (Auto),此時有應用網路流產生時,VCE會優先走品質較好的線路,但如果TCP網路流頻寬大於現有頻寬,而且有其他線路可走,VCE會多個線路同時使用。

在開始驗證前,先在VCO上檢視一下目前的Branch-03內的VCE線路狀況:

可以看到線路的延遲時間與頻寬如同前面所描述的配置。接著進行下列的測試:

1.由位於Branch-03的Linux機器 (10.100.103.12),使用scp指令,把在Hub-01-Linux (10.100.101.12)上的檔案複製下來,這邊我們選擇的是一個800多MB的檔案,指令如下圖。這邊因為我們只是在產出一個大頻寬TCP網路流傳輸,大家要用什麼方法都可以,像是用Filezilla或是不同的FTP Client都沒問題

2.另外,我們到VCO上,即時監控兩條線路的頻寬使用率,如下圖:

3.在前兩張圖裡面,相信大家可以注意到,首先在SCP指令的畫面上,傳輸速率有衝到9 MB/s,換算為網路頻寬加上overhead,差不多就是38~39 Mbps。同樣的在第二張圖內,大家可以看到於MPLS的線路上,使用頻寬衝到10 Mbps上下,而在Internet線路 (24.100.103.1)內,頻寬也衝到30 Mbps。這代表的是,這個檔案的下載,有同時使用到兩條線路,也因此能夠在更短的時間內完成

如同前篇,在Business Policy內,一種指定的網路流除了Auto外,還有Preferred / Mandatory / Available等不同的選徑機制。在上面我們已經用實際的畫面讓大家看到選擇Auto時,兩個線路都會使用到。那如果選擇其他的政策呢?

  • Mandatory:代表這種應用強制只能運作在指定的線路上。即使這條線路品質不好或斷線,也不能切換。那當然,即使有其他的線路,即使頻寬不足,應用也不能跑到其他線路去。

 

  • Preferred:代表當品質沒有太大差別時,應用應該走在管理者指定的線路上。但如果頻寬不足,Preferred政策是允許可以同時使用其他線路的。

 

  • Available:應用應該走在指定的線路上,但如果此線路有斷線則允許切換。那頻寬不足呢?頻寬不足並沒有斷線,因此應用不能共用其他的線路。

 

在包含前面的這三篇網誌,我們展示給大家看的是如果從外點到資料中心有兩條以上線路,而線路出現了斷線、品質不佳、頻寬不足等問題時,Velocloud的DMPO機制能夠進行的快速線路切換以及線路共用處理,這些功能是很多技術採用Flow-Based-Forwarding的SD-WAN友商並不容易做到的。但除了線路切換與共用,DMPO機制還能夠在線路品質不好的時候,進行應用資料流本身的優化。接下來兩篇,我們要實際和大家展示Velocloud內的FEC / NACK兩種應用優化機制。

 

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