双网关多发选收配置实验案例(5G CPE场景)

注:AR设备配置多个GE子接口与5G CPE(N5368X)桥接模式对接时,由于CPE使用场景约束,AR设备需要使用子接口下的MAC地址修改功能保证CPE学习MAC地址的唯一性。

5G CPE,属于一种5G终端设备。它接收运营商基站发出的5G信号,然后转换成Wi-Fi信号或有线信号,让更多本地设备(手机、平板、电脑)上网。

如下所示,AR1和AR3之间的链路作为主链路进行业务传输,AR2和AR4之间的链路作为备链路进行业务传输,AR1和AR3之间、AR2和AR4之间通过Tunnel0/0/1接口和Tunnel0/0/2接口连接通信,在Tunnel0/0/1接口配置多发选收功能,将Tunnel0/0/1接口下的报文复制到Tunnel0/0/2接口发送出去,防止出现业务中断的现象。

详细部署

1、在接入层、汇聚层运行SEP协议,当环网上没有故障链路时,SEP能够消除以太网冗余环路。当环网上发生链路故障时,SEP能够迅速恢复环网上各节点间通信通路。

2、双设备之间存在报文复制后MAC地址漂移的问题和WAN侧环网的问题,因此配置VRRP备份且使用虚地址建立Tunnel0/0/0接口来传递以太报文。

3、配置AR1和AR3之间的BFD会话,检测WAN侧连通性,联动VRRP保证AR1和AR3的VRRP同步切换。

4、双设备之间使用Eth-Trunk连接,保证连接的可靠性,否则中间链路Down后,在非直连场景会造成VRRP双主,造成二层网络出现环路。

网络拓扑图如下

双网关多发选收配置实验案例(5G CPE场景)_第1张图片

具体数据配置

项目

数据

说明

运营商给分支分配的APN名称

5gnet

APN名称需提前从运营商处获取。

分支AR1 接口信息

WAN侧物理接口:GE0/0/1,GE0/0/2

IP地址:10.1.1.2/24,10.10.2.2/24

LAN侧物理接口:GE1/0/0

互联接口:GE1/0/1,GE1/0/2

LAN侧物理接口所属VLAN为20和30;互联接口所属VLAN为20和30。30为以太数据转发VLAN,20为VRRP业务VLAN,10为SEP的控制VLAN。

分支AR2 接口信息

WAN侧物理接口:GE0/0/1,GE0/0/2

IP地址:10.3.1.2/24,10.30.2.2/24

LAN侧物理接口:GE1/0/0

互联接口:GE1/0/1,GE1/0/2

LAN侧物理接口所属VLAN为20和30;互联接口所属VLAN为20和30。30为以太数据转发VLAN,20为VRRP业务VLAN,10为SEP的控制VLAN。

分支AR3 接口信息

WAN侧物理接口:GE0/0/1,GE0/0/2

IP地址:10.2.1.1/24,10.20.2.1/24

LAN侧物理接口:GE1/0/0

互联接口:GE1/0/1,GE1/0/2

LAN侧物理接口所属VLAN为20和30;互联接口所属VLAN为20和30。30为以太数据转发VLAN,20为VRRP业务VLAN,10为SEP的控制VLAN。

分支AR4 接口信息

WAN侧物理接口:GE0/0/1,GE0/0/2

IP地址:10.4.1.1/24,10.40.2.1/24

LAN侧物理接口:GE1/0/0

互联接口:GE1/0/1,GE1/0/2

LAN侧物理接口所属VLAN为20和30;互联接口所属VLAN为20和30。30为以太数据转发VLAN,20为VRRP业务VLAN,10为SEP的控制VLAN。

分支AR1 Tunnel接口的IP地址

外层隧道:Tunnel0/0/1:10.20.1.2/24

Tunnel0/0/2:10.20.2.2/24

内层隧道:Tunnel0/0/0:10.20.0.2

分支隧道的信息。

分支AR2 Tunnel接口的IP地址

外层隧道:Tunnel0/0/1:10.20.1.2/24

Tunnel0/0/2:10.20.2.2/24

内层隧道:Tunnel0/0/0:10.20.0.2

分支隧道的信息。

分支AR3 Tunnel接口的IP地址

外层隧道:Tunnel0/0/1:10.20.1.1/24

Tunnel0/0/2:10.20.2.1/24

内层隧道:Tunnel0/0/0:10.20.0.1

分支隧道的信息。

分支AR4 Tunnel接口的IP地址

外层隧道:Tunnel0/0/1:10.20.1.1/24

Tunnel0/0/2:10.20.2.1/24

内层隧道:Tunnel0/0/0:10.20.0.1

分支隧道的信息。

MTU及TCP MSS参数配置说明 

        为了减少网络传输中不必要的分片和重组,网络规划时需要合理设置终端发出的报文大小,设置依据如下:

1、对于UDP报文,可以调节发送端的MTU值,如果发送端不支持调节MTU值,则需要在5G AR设备上调节MTU值,以确保报文在网络中传输时不会产生二次分片。

2、对于TCP报文,可以配置5G AR设备的TCP MSS值,通过修改应用层报文数据包的长度来避免报文分片。

在5G2B专线场景中,TCP MSS取值比较简单,在隧道两端AR设备的LAN侧接入物理口或VLANIF口上配置TCP MSS为推荐值1200。MTU取值相对复杂,与如下三个参数有关。

  • 单层GRE隧道组网,报文经过5G AR设备后会增加28字节,即单层GRE头长度为28字节。
  • 双层GRE隧道组网,报文经过5G AR设备后会增加56字节,即双层GRE头长度为56字节。
  • 5G网络中GTP封装会增加至少40字节,其中IP头20字节,UDP头8字节,GTP消息封装12字节。考虑到GTP支持扩展消息头,建议多预留1至2个扩展消息头长度(4或8字节)作为缓冲,即GTP封装头长度最大为48字节。

组网场景

在发送端调节MTU方值

或者在5G AR上调节MTU值

单层GRE隧道组网

发送端MTU值=网络中设备允许通过MTU值减去单层GRE头长度28,再减去GTP封装头长度48,即发送端MTU值=MTU-28-48。

5G接口MTU值=网络中设备允许通过MTU值减去GTP封装头长度,即5G接口MTU值=MTU-48。

双层GRE隧道组网

发送端MTU值=网络中设备允许通过MTU值减去双层GRE头长度56,再减去GTP封装头长度48,即发送端MTU值=MTU-56-48。

最外层L3 GRE隧道接口MTU值=网络中设备允许通过MTU值减去单层GRE头长度28,再减去GTP封装头长度48,即最外层L3 GRE隧道接口MTU值=MTU-28-48。本例中,MTU取值为1500。

配置思路

配置主要思路是:

1、在二层网络上配置SEP协议。

2、配置设备间的网络互连。

3、配置VRRP主备备份。

4、配置BFD会话,实现设备间链路故障的快速检测。

5、配置双设备之间使用Eth-Trunk连接。

6、配置Tunnel接口并配置多发选收功能,将Tunnel0/0/1接口下的报文复制到Tunnel0/0/2接口。

7、配置静态路由。

配置代码

AR1的配置文件

#
vlan batch 20 30 
sep segment 1                                                                   
 control-vlan 10                                                                
 protected-instance all
#       
interface GigabitEthernet1/0/1
 Eth-Trunk 1
#       
interface GigabitEthernet1/0/2
 Eth-Trunk 1
# 
interface Eth-Trunk1
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable     
 sep segment 1      
#
interface GigabitEthernet1/0/0                                                  
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable                                                                             
 sep segment 1 edge primary
#
interface Virtual-Ethernet0/0/0                                                 
 portswitch                                                                     
 port link-type access                                                          
 port default vlan 30                                                           
#                                                                                                 
interface Virtual-Ethernet0/0/1                                                 
 portswitch                                                                     
 port link-type trunk                                                           
 port trunk allow-pass vlan 30       
#
interface GigabitEthernet0/0/1                                                  
 ip address 10.1.1.2 255.255.255.0                                                                                              
#                                                                               
interface GigabitEthernet0/0/2                                                  
 ip address 10.10.2.2 255.255.255.0                                             
# 
interface Tunnel0/0/0                                                           
 ip address 10.20.0.2 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 172.16.1.100                                                              
 destination 172.17.1.100
 map interface Virtual-Ethernet0/0/1 
#                                                                              
interface Tunnel0/0/1                                                           
 ip address 10.20.1.2 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 10.1.1.2                                                               
 destination 10.2.1.1 
 mtu 1424                                                         
 replication path-group g1                                                     
#                                                                               
interface Tunnel0/0/2                                                           
 ip address 10.20.2.2 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 10.10.2.2                                                               
 destination 10.20.2.1
 mtu 1424
#
interface Vlanif20                                                              
 ip address 172.16.1.1 255.255.255.0                                            
 vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.100                                        
 vrrp vrid 1 priority 120
 vrrp vrid 1 track bfd-session 3 reduced 15
 vrrp vrid 1 track bfd-session 5 reduced 15
#
interface vlanif 30
 tcp adjust-mss 1200
 map interface Virtual-Ethernet0/0/0                
#                      
ip route-static 172.17.1.0 255.255.255.0 Tunnel0/0/1 
ip route-static 172.17.1.0 255.255.255.0 Tunnel0/0/2 preference 100
ip route-static 10.2.1.0 255.255.255.0 10.1.1.1
ip route-static 10.20.2.0 255.255.255.0 10.10.2.1
#                                                                               
replication path-group g1                                                       
 path Tunnel0/0/2 priority 1 
#                                                             
bfd tunnel1 bind peer-ip 10.20.1.1 source-ip 10.20.1.2 
 discriminator local 3                                                          
 discriminator remote 4                                                           
 commit  
bfd tunnel2 bind peer-ip 10.20.2.1 source-ip 10.20.2.2 
 discriminator local 5                                                          
 discriminator remote 6                                                         
 commit  
#
return

AR2的配置文件

#
vlan batch 20 30 
sep segment 1                                                                   
 control-vlan 10                                                                
 protected-instance all       
#       
interface GigabitEthernet1/0/0
 Eth-Trunk 1
#       
interface GigabitEthernet1/0/2
 Eth-Trunk 1
# 
interface Eth-Trunk1
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable     
 sep segment 1                                                                      
#
interface GigabitEthernet1/0/1                                                  
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable                                                                             
 sep segment 1 edge secondary
#
interface Virtual-Ethernet0/0/0                                                 
 portswitch                                                                     
 port link-type access                                                          
 port default vlan 30                                                           
#     
interface Virtual-Ethernet0/0/1                                                 
 portswitch                                                                     
 port link-type trunk                                                           
 port trunk allow-pass vlan 30       
#
interface GigabitEthernet0/0/1                                                  
 ip address 10.3.1.2 255.255.255.0                                                                                
#                                                                               
interface GigabitEthernet0/0/2                                                  
 ip address 10.30.2.2 255.255.255.0                                             
# 
interface Tunnel0/0/0                                                           
 ip address 10.20.0.2 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 172.16.1.100                                                              
 destination 172.17.1.100
 map interface Virtual-Ethernet0/0/1 
#                                                                              
interface Tunnel0/0/1                                                           
 ip address 10.20.1.2 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 10.3.1.2                                                               
 destination 10.4.1.1 
 mtu 1424                                                         
 replication path-group g1                                                                               
#                                                                               
interface Tunnel0/0/2                                                           
 ip address 10.20.2.2 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 10.30.2.2                                                               
 destination 10.40.2.1
 mtu 1424
#
interface Vlanif20                                                            
 ip address 172.16.1.2 255.255.255.0                                            
 vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.100                                          
#
interface vlanif 30
 tcp adjust-mss 1200 
 map interface Virtual-Ethernet0/0/0                
#                      
ip route-static 172.16.1.0 255.255.255.0 Tunnel0/0/1 
ip route-static 172.16.1.0 255.255.255.0 Tunnel0/0/2 preference 100
ip route-static 10.4.1.0 255.255.255.0 10.3.1.1
ip route-static 10.40.2.0 255.255.255.0 10.30.2.1
#                                                                               
replication path-group g1                                                       
 path Tunnel0/0/2 priority 1
#     
return

AR3的配置文件

#
vlan batch 20 30 
sep segment 1                                                                   
 control-vlan 10                                                                
 protected-instance all      
#       
interface GigabitEthernet1/0/0
 Eth-Trunk 1
#       
interface GigabitEthernet1/0/2
 Eth-Trunk 1
# 
interface Eth-Trunk1
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable     
 sep segment 1      
#
interface GigabitEthernet1/0/0                                                  
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable                                                                             
 sep segment 1 edge primary
#
interface Virtual-Ethernet0/0/0                                                 
 portswitch                                                                     
 port link-type access                                                          
 port default vlan 30                                                           
#                                                                                                          
interface Virtual-Ethernet0/0/1                                                 
 portswitch                                                                     
 port link-type trunk                                                           
 port trunk allow-pass vlan 30       
#
interface GigabitEthernet0/0/1                                                  
 ip address 10.2.1.1 255.255.255.0                                                                                 
#                                                                               
interface GigabitEthernet0/0/2                                                  
 ip address 10.20.2.1 255.255.255.0                                             
# 
interface Tunnel0/0/0                                                           
 ip address 10.20.0.1 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 172.17.1.100                                                              
 destination 172.16.1.100
 map interface Virtual-Ethernet0/0/1 
#                                                                              
interface Tunnel0/0/1                                                           
 ip address 10.20.1.1 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 10.2.1.1                                                               
 destination 10.1.1.2
 mtu 1424                                                          
 replication path-group g1                                                                
#                                                                               
interface Tunnel0/0/2                                                           
 ip address 10.20.2.1 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 10.20.2.1                                                               
 destination 10.10.2.2
 mtu 1424
#
interface Vlanif20                                                              
 ip address 172.17.1.1 255.255.255.0                                            
 vrrp vrid 1 virtual-ip 172.17.1.100
 vrrp vrid 1 priority 120
 vrrp vrid 1 track bfd-session 4 reduced 15
 vrrp vrid 1 track bfd-session 6 reduced 15
                                             
#
interface vlanif 30
 tcp adjust-mss 1200
 map interface Virtual-Ethernet0/0/0                
#                      
ip route-static 172.16.1.0 255.255.255.0 Tunnel0/0/1 
ip route-static 172.16.1.0 255.255.255.0 Tunnel0/0/2 preference 100
ip route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 10.2.1.2
ip route-static 10.10.2.0 255.255.255.0 10.20.2.2
#                                                                         
replication path-group g1                                                       
 path Tunnel0/0/2 priority 1 
#                                                               
bfd tunnel1 bind peer-ip 10.20.1.2 source-ip 10.20.1.1 
 discriminator local 4                                                          
 discriminator remote 3                                                           
 commit  
bfd tunnel2 bind peer-ip 10.20.2.2 source-ip 10.20.2.1 
 discriminator local 6                                                          
 discriminator remote 5                                                            
 commit  
#
return

AR4的配置文件

#
vlan batch 20 30 
sep segment 1                                                                   
 control-vlan 10                                                                
 protected-instance all 
#       
interface GigabitEthernet1/0/0
 Eth-Trunk 1
#       
interface GigabitEthernet1/0/2
 Eth-Trunk 1
# 
interface Eth-Trunk1
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable     
 sep segment 1      
#
interface GigabitEthernet1/0/1                                                  
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable                                                                             
 sep segment 1 edge secondary
#
interface Virtual-Ethernet0/0/0                                                 
 portswitch                                                                     
 port link-type access                                                          
 port default vlan 30                                                           
#                                                                                                                                    
interface Virtual-Ethernet0/0/1                                                 
 portswitch                                                                     
 port link-type trunk                                                           
 port trunk allow-pass vlan 30       
#
interface GigabitEthernet0/0/1                                                  
 ip address 10.4.1.1 255.255.255.0                                                                                                   
#                                                                               
interface GigabitEthernet0/0/2                                                  
 ip address 10.40.2.1 255.255.255.0                                             
# 
interface Tunnel0/0/0                                                           
 ip address 10.20.0.1 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 172.17.1.100                                                              
 destination 172.16.1.100
 map interface Virtual-Ethernet0/0/1 
#                                                                              
interface Tunnel0/0/1                                                           
 ip address 10.20.1.1 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 10.4.1.1                                                               
 destination 10.3.1.2
 mtu 1424                                                          
 replication path-group g1                                                                                                           #                                                                               
interface Tunnel0/0/2                                                           
 ip address 10.20.2.1 255.255.255.0                                             
 tunnel-protocol gre                                                            
 source 10.40.2.1                                                               
 destination 10.30.2.2
 mtu 1424
#
interface Vlanif20                                                              
 ip address 172.17.1.2 255.255.255.0                                            
 vrrp vrid 1 virtual-ip 172.17.1.100                                 
#
interface vlanif 30
 tcp adjust-mss 1200
 map interface Virtual-Ethernet0/0/0                
#                      
ip route-static 172.16.1.0 255.255.255.0 Tunnel0/0/1 
ip route-static 172.16.1.0 255.255.255.0 Tunnel0/0/2 preference 100
ip route-static 10.3.1.0 255.255.255.0 10.4.1.2
ip route-static 10.30.2.0 255.255.255.0 10.40.2.2
#                                                                         
replication path-group g1                                                       
 path Tunnel0/0/2 priority 1 
#    
return

SwitchE的配置文件

#
vlan batch 20 30 
sep segment 1                                                                   
 control-vlan 10                                                                
 protected-instance all       
#                                                                               
interface GigabitEthernet1/0/0                                                  
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable                                                                                                                            
 sep segment 1 priority 128  
#
interface GigabitEthernet1/0/1                                                  
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable                                                                             
 sep segment 1
#    
return

SwitchF的配置文件

#
vlan batch 20 30 
sep segment 1                                                                   
 control-vlan 10                                                                
 protected-instance all       
#                                                                               
interface GigabitEthernet1/0/0                                                  
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable                                                                                                                            
 sep segment 1 priority 128  
#
interface GigabitEthernet1/0/1                                                  
 port hybrid tagged vlan 10 20 30                                                 
 stp disable                                                                             
 sep segment 1
#    
return

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