Поддержка on-stick девайсов

[FastDPI 12+]

On-stick девайсы хороши тем, что позволяют экономить на физическом оборудовании. Fastdpi обычно работает с мостами, замыкая два физических порта (девайса). Для on-stick-девайса физический порт один, на котором fastdpi сам создает виртуальные порты — со стороны абонентов (subs) и интернета (inet).

Каждый оn-stick порт описывается особым образом: сначала описывается базовый физический порт с помощью dpdk_device, затем описываются виртуальные порты, основанные на базовом:

# описание базового девайса
dpdk_device=port1:pci:04:00.0
# описание on-stick на основе девайса port1:
onstick_device {
# базовый девайс
base=port1
# логическое выражение для определения направления пакета (фильтр)
# Если это выражение возвращает true, значит, пакет со стороны subs,
# иначе — со стороны inet.
filter=<выражение фильтра со стороны subs>
# Имя девайса со стороны subs
subs=subs1
# Имя девайса со стороны inet
inet=inet1
}
# задаем мосты.
# Базовый девайс port1 НЕ МОЖЕТ входить ни в какие мосты
in_dev=subs1
out_dev=inet1

Везде, где требуется указание девайса, следует использовать виртуальные девайсы (в данном примере - subs1 и inet1). Базовый on-stick-девайс port1 указывается только при описании on-stick девайса и нигде более.

В описании on-stick порта наиболее важная часть — это выражение filter для определения направления пакета (subs → inet или inet → subs). Направление пакета — важный атрибут пакета в fastdpi, от которого зависит обработка. filter задает логическое выражение над L2-свойствами пакета. Если это выражение возвращает ``true`` - пакет со стороны subs (абонентов), иначе — со стороны inet (uplink, интернета). Основой выражения filter являются термы, которые с помощью логических операторов & (И) и | (ИЛИ), скобок ( и ), а также отрицания ! объединяются в логическое выражение. Оператор & более приоритетен, чем |; по аналогии с арифметическими выражениями, можно считать, что & — это умножение, а | — это сложение, — именно исходя из этого нужно расставлять скобки. Термы задают элементарные выражения над L2-свойствами пакета. Существуют следующие термы (регистр важен):

vlan(список) — пакет single VLAN с указанными номерами VLAN, например: vlan(56,78,890)

vlan — пакет с любым single VLAN

qinq — Q-in-Q-пакет

pppoe — PPPoE-пакет

smac(MAC-адрес) — source MAC-адрес пакета, пример: smac(01:02:03:04:05:06)

dmac(MAC-адрес) — destination MAC-адрес пакета, пример: dmac(01:02:03:04:05:07)

Примеры (напомним, что filter задает выражение для стороны subs):

сеть Q-in-Q со стороны абонентов терминируется в single VLAN: filter=qinq

гетерогенная сеть: со стороны абонентов Q-in-Q или PPPoE в VLAN: filter=qinq | pppoe. Здесь то, что PPPoE заключено в VLAN, неважно: PPPoE терминируется BRAS'ом, так что PPPoE со стороны inet невозможен.

single VLAN-сеть, со стороны inet VLAN=609, все остальные VLAN - subs: filter=vlan && !vlan(609). Здесь надо пояснить более подробно. Для стороны inet выражение фильтра выглядело бы так: filter=vlan(609), но фильтр у нас задает выражение для стороны subs, так что казалось бы, достаточно отрицания: filter=!vlan(609). Но это выражение будет истинно для любого пакета, кроме пакета с VLAN=609, даже без VLAN. Поэтому следует указать, что пакет должен содержать тег single VLAN, но за исключением VLAN=609: filter=vlan && !vlan(609)

со стороны inet MAC-адрес бордера 3c:fd:fe:ed:b8:ad: filter=!smac(3c:fd:fe:ed:b8:ad) - все пакеты с source MAC, не равным MAC-адресу бордера, являются пакетами со стороны subs.

Формальное описание грамматики выражения filter:

filter ::= and | and ‘|’ filter
and ::= mult | mult ‘&’ and
mult ::= ‘!’ mult | term | ‘(‘ filter ‘)’
term ::= vlan | qinq | pppoe | smac | dmac
vlan ::= ‘vlan’ | ‘vlan’ ‘(‘ список_int ‘)’
qinq ::= ‘qinq’
pppoe ::= ‘pppoe’
smac ::= ‘smac’ ‘(‘ mac_address ‘)’
dmac ::= ‘dmac’ ‘(‘ mac_address ‘)’
mac_address ::= xx:xx:xx:xx:xx:xx

Агрегация портов LAG/LACP

Агрегация портов средствами СКАТ поддерживается для режимов in-line и on-stick. В LAG могут входить либо обычные порты, либо on-stick, смешение недопустимо. LAG на on-stick организуется на базовом (физическом) порту. LAG реализуется в fastdpi на логическом уровне: никакого единого bond-девайса нет, внутри fastdpi работа ведется с портами, как и раньше.

Возможны 3 разных конфигурации:

LAG на стороне subs, на стороне inet нет LAG

LAG на стороне inet, на стороне subs нет LAG

LAG на стороне subs И на стороне inet

Настройка LAG

Требования к девайсам, входящим в LAG:

девайс может входить только в один lag-девайс;

все девайсы в LAG должны иметь одинаковую скорость;

В настоящее время конфигурирование LAG производится в fastdpi.conf без возможности применения на лету, то есть требуется рестарт fastdpi при изменении конфигурации LAG. bash>

# [cold] Описание LAG
# Для каждого LAG - отдельная секция lag.
# В LAG могут входить только девайсы либо in_dev, либо из out_dev,
# смешение недопустимо.

lag {

# Необязательное имя LAG, используется для вывода в лог
#name=

# перечисляются все девайсы, входящие в LAG (из in_dev/out_dev)
# LAG должен содержать как минимум 2 девайса
device=
device=

# поддержка LACP:
# - 0 - LACP отключено, СКАТ не держит LAG, а свободно пропускает.
# - 1 - LAG в пассивном режиме: не шлем периодических LACPDU,
# но отвечаем на пришедшие LACPDU
# - 2 - LAG в активном режиме: шлем периодические LACPDU
# Default value: 0 (LACP отключено)
#lacp=0

# MAC-адрес - system_id данного LAG
# Если не задано - используется arp_mac
#system_id=

# system priority для данного LAG
# число в диапазоне 1 - 65535, default 32768
#priority=32768

# short (off) или long (on) LACP timeout
#short_timeout=off

</code>

Применение балансировки к исходящему трафику LAG

Тип применяемого алгоритма балансировки задается параметром lag.balance_algo.
Допустимые значения:

0 — балансировка по внутреннему session_id (балансировка по умолчанию). В качестве хеша берется session_id

1 — без балансировки — пакет будет отправлен в парный порт моста

2 — хеш от flow key <srcIP, dstIP, srcPort, dstPort, proto>. Если flow нет — балансируем по session_id

Дополнительные параметры конфигурации хеша в секции lag: hash_seed, hash_offset, hash_bits
Сколько значащих бит берем из 64-битного хеша при балансировке. Алгоритм балансировки в общем случае выглядит так:

вычисляем 64-битный хеш от тех или иных полей пакета и hash_seed;

из 64-битного хеша берем hash_bits бит, начиная с hash_offset бита;

по получившемуся числу N определяем номер порта в LAG: port := N mod LAG_active_port_count, т.е.

port := ((hash(packet, hash_seed) >> hash_offset) & (2^hash_bits - 1)) mod LAG_active_port_count

Пример:

// +------------------------------------------------+ // hash: | XXXXXXXXXX------| // +------------------------------------------------+ // ^ ^ // | hash_offset = 6 // hash_bits = 10

hash_seed=0 hash_offset=0 hash_bits=64

В описании LAG должны быть указаны только базовые девайсы для On-Stick. Смешение On-Stick и обычных девайсов в одном LAG не допускается.
При агрегации происходит трассировка балансировки трафика. Возможна агрегация портов LACP.