Netzwerk-Konnektivitäts- und Konfigurationshandbuch

Taara Lightbridge Netzwerk-Konnektivitäts- und Konfigurationshandbuch840.03 KB

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Diese Anleitung bietet Netzwerkingenieuren Hinweise, wie sie Taara Lightbridge nahtlos in ihre bestehende Infrastruktur integrieren können. Taara Lightbridge besteht aus zwei Terminals, die eine drahtlose optische Kommunikationsverbindung (WOC) herstellen.

Taara Lightbridge bietet drei Anschlussports:

• Zwei 10-GbE optische SFP+-Ports für den primären Datenverkehr.
• Ein 1G-RJ-45-Ethernet-Port für Out-of-Band-Management und Link-Telemetrie.

Abbildung 1. Taara Lightbridge-Terminal. SFP+- und Ethernet-Ports verwenden Autonegotiation und können nicht fest auf Vollduplex oder Halbduplex eingestellt werden.

Wählen Sie die Integrationsmethode, die am besten zu den Anforderungen Ihrer Infrastruktur passt:

1. Out-of-Band-Einrichtung
2. Eigenständige Vorgänge
3. Link-Aggregation

Ein Out-of-Band-(OOB)-Setup wird für Kunden mit hohen Anforderungen an die Verfügbarkeit empfohlen. Es ermöglicht bei Bedarf die Umschaltung des Datenverkehrs auf eine Backup-Glasfaserverbindung oder eine drahtlose Hochfrequenzverbindung (RF). Dieses Setup nutzt die L2-Netzwerk-Switches der Kunden, um das entfernte Terminal während eines Linkausfalls zu verwalten.

• Technologie: Das Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) wird zur Schleifenvermeidung und für eine schnelle Verkehrskonvergenz innerhalb von 1 bis 3 Sekunden empfohlen.
• • Hinweis: Alle Layer-2-Konfigurationen sollten auf Ihrem Switch vorgenommen werden. Damit die Umschaltung funktioniert, muss der Hybridmodus auf dem verwendeten Kanal aktiviert sein. Bitte wenden Sie sich an den Taara-Support unter support@taaraconnect.com, wenn Sie sicherstellen möchten, dass der Hybridmodus für Ihre Taara Lightbridge-Verbindung aktiviert ist.
• Kapazität: Im Normalbetrieb stehen 10 oder 20 Gbit/s zur Verfügung. Wenn ein Failover konfiguriert ist, legen Sie die Quality of Service (QoS) so fest, dass der Durchsatz auf die Kapazität der Backup-Verbindung begrenzt wird, z. B. auf < 1 Gbit/s.
• • Hinweis: Die Begrenzung des Durchsatzes über die Backup-Verbindung ist wichtig, um den vorrangigen Datenverkehr sicherzustellen und zu verhindern, dass die Verbindung ausgelastet wird. So wird gewährleistet, dass Protokoll-Overheads und Steuerinformationen weiterhin übertragen werden können.
• Management-Verbindung: Der Side-Channel bietet eine OOB-Remote-Terminalverwaltung und eine Nachrichtenverbindung zwischen Terminals.

Abbildung 2. Typische OOB-Einrichtung einer Taara Lightbridge-Verbindung. Die Management-Verbindung kann über Glasfaser oder Funk erfolgen.

Der Standalone-Betrieb ist ideal, wenn keine Backup-Verbindung oder kein Side-Channel verfügbar ist. In dieser Konfiguration kann der Management-Datenverkehr über den primären WOC-Datenkanal laufen.

• Anforderung: Erfordert externe Layer-2-Switches an beiden Standorten.
• Konnektivität: Der 10-Gbit/s-SFP+-Port ist als Trunk konfiguriert, um sowohl Daten- als auch Management-VLANs zu übertragen.

Abbildung 2. Typische eigenständige Betriebsabläufe einer Taara Lightbridge-Verbindung.

Um die Kapazität zu maximieren, können beide 10-Gbit/s-SFP+-Ports auf dem Client-Switch zu einer einzigen 20-Gbit/s-Schnittstelle zusammengefasst werden.

• Einschränkung: Erfordert eine Layer-3-Konfiguration, um Netzwerk-Failover zu unterstützen.
• Konfiguration: Beide Enden der Link-Aggregation (LAG) müssen auf Ihren Netzwerkgeräten identisch konfiguriert sein.

Abbildung 3. Ein typischer Aufbau einer Taara-Lightbridge-Verbindung für Link-Aggregation. Die beiden 10-Gbit/s-Verbindungen A1 und A2 an Standort A sowie B1 und B2 an Standort B wurden zu 20 Gbit/s aggregiert.

Die folgenden Schritte beschreiben die Einrichtung für eine Standardbereitstellung für Lösung 1 und Lösung 2:

1. VLAN-Tagging und -Untagging: Konfigurieren Sie den Backup-Port am Switch als Trunk, um sowohl Management- als auch Datentraffic zuzulassen.
2. Multiple Spanning Tree Protocol: Ermöglicht die Priorisierung des Umschaltverkehrs über verschiedene Verbindungen, um bei Bedarf maximale Verfügbarkeit durch Backup zu gewährleisten.
3. Quality of Service (QoS): Ermöglicht die Priorisierung von Verwaltungs- und Hochprioritätsverkehr während einer Überlastung beim Umschalten, indem dieser Datenverkehr an den Anfang der Datenwarteschlange gesetzt wird, sofern die Backup-Verbindung über den Side-Channel konfiguriert ist.

Tagging wird verwendet, wenn ein Port gleichzeitig Datenverkehr für mehrere VLANs übertragen muss. Konfigurieren Sie in diesem Fall ein Management-VLAN und wählen Sie die Option Trunk- oder Daten-VLAN. Dies wird typischerweise für Switch-zu-Switch-Verbindungen (Trunks) eingesetzt.

Die VLAN-Fähigkeit (IEEE-802.1Q-Standard) der Netzwerkswitches ist eine grundlegende Voraussetzung, um das Umschalten von Management- und Datentraffic auf Taara Lightbridge einzurichten. Die Konfigurationsterminologie (Syntax) kann je nach verwendeter Herstellerausrüstung leicht variieren.

Konfigurieren Sie den Datenport als Trunk, um sowohl Management- als auch Datentraffic zuzulassen. Nachfolgend sind die grundlegenden Parameter aufgeführt, die für die VLAN-Konfiguration erforderlich sind. Die Taara-Lightbridge-Datenschnittstelle fungiert als Bridge zum Datenport des entfernten Terminals.

• Schnittstellen-ID: Die physische Portnummer (z. B. GigabitEthernet1/0/1 oder Eth1).
• VLAN-ID: Die spezifische Nummer (1–4094), die dem Netzwerksegment zugewiesen ist.
• Kapselungstyp: In der Regel 802.1Q, der Industriestandard.
• Zulässige VLAN-Liste: Eine Definition, welche getaggten VLANs über diesen bestimmten Port übertragen werden dürfen.
• Native VLAN (optional, empfohlen): Legt fest, welche VLAN ungetaggten Datenverkehr auf diesem getaggten Port verarbeitet, um ein „VLAN-Leaking“ zu verhindern.

Untagging wird für Access-Ports verwendet. Access-Ports sind die Ports, an denen Sie die Taara Lightbridge Management-Schnittstelle anschließen, die VLAN-Tags nicht unterstützt bzw. nicht versteht. Der Switch entfernt das Tag, bevor er Daten an das Gerät sendet, und fügt es beim Empfang von Daten wieder hinzu.

• Schnittstellen-ID: Die physische Portkennung.
• Port-VLAN-ID: Dies ist der wichtigste Parameter. Er teilt dem Switch mit: „Jeglicher Datenverkehr, der ohne Tag an diesem Port ankommt, gehört zu VLAN X.“
• Schnittstellenmodus: Auf Access oder Ungetaggt setzen.
• VLAN-Zuweisung: Die einzelne VLAN-ID, der der Port zugeordnet ist.

Um MSTP zu konfigurieren, legen Sie die spezifischen Parameter fest, mit denen Switches erkennen können, dass sie zu derselben logischen Region gehören. Damit Switches MSTP-Informationen austauschen und gemeinsam eine schleifenfreie Topologie aufbauen können, muss ihre Konfiguration in mehreren wichtigen Attributen identisch sein.

Die Parameter werden im Allgemeinen in Regionskonfiguration, die bei allen Switches in einer Gruppe übereinstimmen muss, und Instanz-/Schnittstellenparameter unterteilt, die den Datenverkehrsfluss steuern.

Damit zwei Switches sich im selben MST-Bereich befinden, müssen diese drei Parameter exakt übereinstimmen. Wenn sich einer dieser Parameter unterscheidet, betrachten die Switches einander als zu unterschiedlichen Bereichen gehörend, was zu einem suboptimalen Verhalten des Common Spanning Tree (CST) führt:

• Regionsname:Eine benutzerdefinierte alphanumerische Zeichenfolge (z. B. „REGION_ONE“). Sie kennzeichnet die logische Grenze der MST-Region.
• Revisionsnummer: Ein 16-Bit-Zahlenwert (0–65535). Dies ist ein manuelles Versionierungswerkzeug: Wenn Sie die VLAN-zu-Instanz-Zuordnung ändern, erhöhen Sie diese Zahl auf allen Switches, damit sie synchron bleiben.
• VLAN-zu-Instanz-Zuordnung: Dies legt fest, welche VLANs zu welcher MST-Instanz (MSTI) gehören. Standardmäßig sind alle VLANs der Instanz 0 zugeordnet, die auch als Internal Spanning Tree (IST) bezeichnet wird.

Hinweis: Die Switches vergleichen tatsächlich eine 16-Byte-MD5-Signatur (Digest) dieser Zuordnungstabelle. Diese wird nicht manuell konfiguriert, sondern auf Grundlage Ihrer VLAN-Zuweisungen erzeugt.

Sobald die Region festgelegt ist, konfigurieren Sie die einzelnen Instanzen, um das Load-Balancing zu verwalten:

• Instanz-ID: Eine Zahl (typischerweise 1–64), die eine bestimmte Spanning-Tree-Topologie darstellt.
• Bridge-Priorität: Ähnlich wie beim standardmäßigen STP legt dieser Wert fest, welcher Switch für diese spezielle Instanz zur Root Bridge wird. Er wird normalerweise in Schritten von 4096 festgelegt (z. B. 4096, 8192, 32768).

Diese Einstellungen legen fest, wie MSTP mit bestimmten Verbindungen oder dem restlichen Netzwerk interagiert:

• Pfadkosten: Bestimmt die „Kosten“ für die Nutzung einer Schnittstelle. MSTP verwendet standardmäßig Long Mode (32-Bit)-Werte, um Hochgeschwindigkeitsverbindungen wie 10G oder 100G zu unterstützen.
• Port-Priorität: Wird verwendet, um Gleichstände aufzulösen, wenn ein Switch mehrere Pfade zur Root-Bridge hat.
• Maximale Hops: Anders als der „Max Age“-Timer im Standard-STP verwendet MSTP eine Hop-Anzahl (Standardwert ist in der Regel 20), um die Weiterleitung von BPDUs (Bridge Protocol Data Units) innerhalb einer Region zu begrenzen.
• Timer (Hello, Forward Delay, Max Age): Diese werden normalerweise vom CIST (Common Internal Spanning Tree) übernommen und bleiben häufig auf den Standardwerten.

Die QoS-Konfiguration wird verwendet, um Verwaltungs- und/oder vorrangigen Datenverkehr in einer Switchover-Konfiguration zu priorisieren, um Verkehrsüberlastungen zu verringern.

Um die folgenden Konfigurationen auf dem Switch vorzunehmen, lesen Sie bitte in der Dokumentation Ihres Netzwerkausrüstungsanbieters nach, wie QoS korrekt konfiguriert wird.

• Klassifizieren: Erstellen Sie eine Klassenzuordnung (class-map) für das Management- und Prioritäts-Traffic-VLAN.
• Richtlinie: Setze cos-queue 7 für Management- und Prioritätsverkehr.
• Traffic Shaping: Begrenzen Sie die Ausgangsrate des Backup-Ports, damit sie zur Kapazität des Side-Channels passt.
• Durchsatz: Begrenzen Sie den Durchsatz über die Backup-Verbindung, um Überlastungen durch Seiteneffekte zu vermeiden.

Bevor Sie QoS auf dem Switch konfigurieren, legen Sie die Zielwerte für diese vier Hauptkennzahlen fest:

• Bandbreite: Die gesamte Datenrate bzw. der Durchsatz, der für einen bestimmten Datenverkehr reserviert ist.
• Latenz: Die Zeit, die ein Paket benötigt, um von der Quelle zum Ziel zu gelangen. Dies ist entscheidend für Sprach- und Videoübertragungen.
• Jitter: Die Schwankung in der Verzögerung empfangener Pakete. Hoher Jitter führt zu „Stottern“ in der Echtzeitkommunikation.
• Paketverlust: Der Prozentsatz der Pakete, die ihr Ziel nicht erreichen. TCP kann einen gewissen Verlust ausgleichen, aber UDP (für Sprache verwendet) nicht.

Weisen Sie das Netzwerk an, verschiedene Arten von Datenverkehr zu erkennen:

• Klassifizierung: Erkennen von Datenverkehr anhand von ACLs (Access Control Lists), IP-Adressen, Portnummern (z. B. Port 443 für HTTPS) oder VLANs.
• Markierung: Sobald sie identifiziert ist, wird der Datenverkehr „markiert“:
• Schicht 2: Verwendet Class-of-Service-(CoS)-Bits im Header des Ethernet-Frames.
• Layer 3: Verwendet Differentiated Services Code Point (DSCP)-Werte im IP-Header. Dies ist der Industriestandard.

Wenn ein Link ausgelastet ist, muss der Router entscheiden, welche Pakete zuerst gesendet werden. Wählen Sie für Warteschlangenalgorithmen eine Strategie:

• Prioritätswarteschlange (PQ): Hohe Priorität wird immer zuerst bedient.
• Weighted Fair Queuing (WFQ): Gewährleistet eine faire Aufteilung der Bandbreite basierend auf Gewichten.
• Low Latency Queuing (LLQ): Ein Hybridverfahren, das eine „strikt priorisierte“ Leitung für Sprache/Video bereitstellt.

Dies steuert die Warteschlange, bevor sie vollständig gefüllt ist, um einen vollständigen „Tail Drop“ zu verhindern, bei dem alle eingehenden Pakete verworfen werden.

• WRED (Weighted Random Early Detection): Verwirft nach dem Zufallsprinzip Pakete mit niedrigerer Priorität, wenn sich der Puffer füllt, um dem Sender (TCP) zu signalisieren, die Übertragung zu drosseln, und so eine globale Synchronisation von Verkehrsspitzen zu verhindern.

Um die Linkkapazität auf Taara Lightbridge zu maximieren, wird Link Aggregation (LAG) gemäß IEEE 802.3ad definiert und erfordert eine präzise Abstimmung zwischen zwei Netzwerkgeräten. Wenn die Parameter nicht übereinstimmen, erhalten Sie wahrscheinlich einen „down/down“-Status oder, noch schlimmer, eine Switching-Schleife. Bitte lesen Sie in der Dokumentation Ihres Netzwerkausrüstungsanbieters nach, wie LAG korrekt konfiguriert wird. Nachfolgend finden Sie die grundlegenden Parameter, die Sie benötigen, um ein LAG in Betrieb zu nehmen.

Bevor die Software die Links bündeln kann, müssen die physikalischen Eigenschaften der Mitgliedsports identisch sein. Wenn diese nicht übereinstimmen, schlägt die Aggregation fehl.

• Geschwindigkeit und Duplex: Alle Ports müssen mit derselben Geschwindigkeit (z. B. 10 Gbit/s) arbeiten und auf Vollduplex eingestellt sein.
• Medientyp: Obwohl einige moderne Switches eine Mischung zulassen, ist es Best Practice, für alle Verbindungen im Bundle dasselbe Medium zu verwenden (entweder komplett Glasfaser oder komplett Kupfer).

Sobald die physischen Anforderungen erfüllt sind, müssen die logischen Einstellungen auf der Port-Channel-Schnittstelle übereinstimmen.

• VLAN-Mitgliedschaft: Alle physischen Ports müssen zu derselben VLAN gehören oder als derselbe Trunk-Typ konfiguriert sein.
• Trunking-Kapselung: Wenn ein Trunk verwendet wird, müssen beide Seiten dasselbe Protokoll verwenden, typischerweise 802.1Q.
• Zulässige VLANs: Die Liste der VLANs, die über das LAG übertragen werden dürfen, muss an beiden Enden identisch sein.
• STP (Spanning Tree) Einstellungen: STP behandelt das LAG als eine einzige logische Schnittstelle. Stellen Sie sicher, dass Pfadkosten und Prioritäten konsistent sind, um unerwartete Blockierungen zu vermeiden.

Legen Sie fest, wie die beiden Geräte miteinander „kommunizieren“ sollen, um die Gruppe zu bilden.

Der Load-Balancing-Hash legt fest, wie der Datenverkehr auf die physischen Verbindungen verteilt wird. Zwar muss dieser nicht auf beiden Seiten exakt übereinstimmen, damit die Verbindung bestehen bleibt, doch unterschiedliche Algorithmen können zu einer unausgeglichenen Verkehrsverteilung führen. Häufig verwendete Parameter sind unter anderem:

• Quell-/Ziel-MAC-Adresse
• Quell-/Ziel-IP-Adresse
• TCP/UDP-Portnummern (L4-Hashing)

Best Practice: Die „LACP-System-ID“

Damit LACP funktioniert, tauschen die Geräte System-Prioritäten und Port-Prioritäten aus. Das Gerät mit der niedrigeren System-Priorität wird zum „Master“ und entscheidet, welche Ports im Bundle aktiv sind, wenn mehr physische Verbindungen vorhanden sind als das maximale Limit des Bundles.

Hinweis: Stellen Sie sicher, dass die Begrenzung für „Max Bundle“ (typischerweise 8 oder 16 Ports) von der Hardware an beiden Enden unterstützt wird, wenn Sie LAG für zwei oder mehr Taara-Lightbridge-Terminals verwenden möchten, die mit einem einzelnen Switch verbunden sind.

Taara Prism ist ein Element-Management-System für Taara Lightbridge. Um Performance-Monitoring, Management und FCAPS für Taara Lightbridge zu ermöglichen, laden Sie Taara Prism aus dem Taara Partner-Portal unter partner.taaraconnect.com.

Nachfolgend finden Sie häufig gestellte Fragen zur Integration von Taara Lightbridge in Betreiber­netze:

Kann ich mit Taara Lightbridge Netzwerkgeräte beliebiger Marken verwenden?

Ja. Taara Lightbridge kann jedes beliebige Marken- und Gerätetypen im Netzwerk unterstützen, solange Ihr Netzwerkgerät 10-Gbit/s-SFP+-Ports unterstützt und Sie einen 1-Gbit/s-Ethernet-Port für den Management-Datenverkehr verwenden. Bitte beachten Sie die Schnittstellenspezifikationen im Product Data Sheet.

Kann ich beide Kanäle auf Taara Lightbridge bündeln, um 20 Gbit/s Durchsatz zu erreichen?

Sie können die beiden 10-Gbit/s-SFP+-Datenports mithilfe von LAG, auch Port-Channel genannt, bündeln, aber sie müssen im Layer-3-Modus betrieben werden. Siehe Abschnitt „Konfigurieren der Link-Aggregation“.

Welche Einschränkungen gibt es bei der Konfiguration von LAG?

1. Einschränkungen für Port-Funktionen:Wenn ein Port Mitglied eines LAG wird, gibt er seine eigene Identität an die logische Schnittstelle ab. Daher sind viele Layer-2- und Sicherheitsfunktionen auf Mitgliedsports strikt untersagt.
2. Strikte Übereinstimmung physischer Parameter:Damit ein LAG erfolgreich aufgebaut werden und Datenverkehr bündeln kann, müssen alle Mitgliedsports zu 100 % identische physische Eigenschaften aufweisen. Bei einer Abweichung meldet der Switch einen Fehler oder LACP setzt die nicht konforme Verbindung automatisch außer Betrieb.
3. Protokollbeschränkungen: Während einige fortgeschrittene Enterprise-Switches es erlauben, bis zu 16 oder 32 Ports für ein einzelnes LAG als Cold-Standby-Redundanz zuzuweisen, legt der LACP-Standard fest, dass maximal 8 aktive Ports gleichzeitig in einem einzelnen Bundle betrieben werden dürfen. Außerdem gibt es – abhängig von der Switch-ASIC-Architektur – eine feste Obergrenze für die Gesamtzahl unterschiedlicher LAG-Gruppen, die ein einzelner Switch (oder ein gestapelter Switch-Verbund) unterstützen kann. Diese reicht von etwa 8 Trunks bei kostengünstigen Switches bis hin zu 64 oder 128 bei hochdichter Enterprise-Hardware. Schließlich verlangt ein standardkonformes LAG, dass alle Mitgliedsports auf demselben physischen Switch enden. Um ein LAG über mehrere physische Hardwareeinheiten zu spannen, müssen die Switches müssen spezialisierte Multi-Chassis-Architekturen wie Stacking, Virtual Switching System (VSS) oder Multi-Chassis EtherChannel (vPC/mLAG) unterstützen.

Kann ich verschiedene Protokolle über diese Lightbride-WOC-Verbindung ausführen?

Ja. Taara Lightbridge ist protokollunabhängig, das heißt, es kann jeglichen Ethernet-basierten Layer-2‑ (z. B. VLAN, MPLS) oder Layer-3‑Datenverkehr (z. B. IPv4, IPv6) transparent übertragen, ohne dass eine spezielle Konfiguration an den Endgeräten selbst erforderlich ist.

Wenn L2 mit einem STP/MSTP-Switch konfiguriert ist, wie lange dauert es bei einem Linkausfall, bis der Datenverkehr auf die Backup-Verbindung umgeschaltet wird?

Taara Lightbridge unterstützt MSTP-Konfigurationen, um den Datenverkehr zwischen Ports umzuschalten. Die Umschaltung wird so konfiguriert, dass sie etwa 1 bis 3 Sekunden nach Erkennung eines Leitungsabbruchs erfolgt.

Haben Sie VLAN-Tagging auf den Terminals und den Management-Ports?

Nein, Taara Lightbridge unterstützt keine IEEE 802.1q-Konfigurationen. Sowohl der 1-Gbit/s-Management-Ethernet-Port als auch die 10-Gbit/s-SPF+-Ports für den Datenverkehr sind standardmäßig untagged, d. h.

• Der Management-Datenverkehr zu und von Lightbridge hat kein VLAN-Tag.
• Der Datenverkehr zum und vom Lightbridge wird im Trunk-Modus abgewickelt. Er kann getaggten oder ungetaggten Verkehr übertragen.

Der Kunde kann jedoch in seinen Netzwerkswitches gegenüber dem Netzwerk jede beliebige VLAN sowohl für das Management als auch für Daten konfigurieren.

Was ist der Unterschied zwischen Taara Lightbridge und Funk?

Taara Lightbridge nutzt drahtlose optische Kommunikation, um Daten über fokussierte Lichtstrahlen, also Photonen, durch die Atmosphäre zu übertragen, während drahtlose Funktechnologien wie Mikrowellen oder Millimeterwellen stattdessen elektromagnetische Wellen verwenden. Taara Lightbridge bietet Geschwindigkeiten, die mit Glasfaser vergleichbar sind, ohne dass eine physische Kabelinfrastruktur erforderlich ist. Außerdem ist Taara Lightbridge im Gegensatz zu Funkfrequenzen nicht anfällig für Signalstörungen.

Kann Taara Lightbridge im Voll- oder Halbduplexbetrieb laufen?

Die SFP+- und Ethernet-Ports von Taara Lightbridge sind auf Autonegotiation konfiguriert und können nicht fest auf Vollduplex oder Halbduplex eingestellt werden. Wenn das Produkt nicht korrekt aushandelt, wenden Sie sich bitte an den Taara-Support unter support@taaraconnect.com.

Unterstützt Taara Lightbridge 1 Gbit/s an einem 10-Gbit/s-SFP+-Port?

Nein. Taara Lightbridge unterstützt am Datenport kein 1-Gbit/s-Ethernet. Am Switch oder Router, der mit Taara Lightbridge verbunden ist, muss ein 10-Gbit/s-SFP+-Port vorhanden sein. Wenn Sie eine konkrete Anforderung haben, 1 Gbit/s zu unterstützen, wenden Sie sich bitte an den Taara-Support unter support@taaraconnect.com. Wir besprechen gerne mögliche Lösungen mit Ihnen.