UCS 系列之–LAN(FI工作原理)

本章主要介绍UCS FI 基本的工作原理,首先我们来看看什么是FI。FI到底起什么作用?

UCS FI 其实是两台TOP-OF-RACK设备,主要作用是让UCS与外部网络进行连接。其主要作用有如下几点:

1、提供网络交换,连接到以太网络。

2、提供存储连接。连接到存储网络。

如下图,我们可到FI连接的方式:

UCS-FI

UCS FI的工作方式:

1、End-Host Mode  (终端主机模式,该模式为推荐模式,目前90%使用该模式)。

2、Switch Mode        (交换模式,该模式存在很弊端。不推荐使用。如果想把两台FI做串行那么要使用该模式)。

End-Host Mode 特点:

从网络角度来说,该模式的FI就像一个拥有很多MAC地址的主机,它并不是一个真正的交换机(FI的硬件平台和Nexus 5000 是一样的)。它不运行STP(生成树协议),所产生的网络问题比较少,能使用所有的上行链路。而且只学习服务器的MAC地址。

Swtich Mode 特点:

该模式会将传统以太网的生成树协议给引入进来,这样就导致了一个问题,不能使用所有的链路。而且并不能像真正的交换机那样做配置。(强烈不推荐该模式)

EHM 模式单播转发

虽然FI的硬件平台和Nexus 5000系列一样,但是在以太网转发方面完全不一样,如果两台服务器在同一个FI和在相同的VLAN中,服务器会查MAC地址表,发现源地址和目的地址都是在同一个MAC地址表项中。那么FI即执行本地转发。

在FI的Uplink之间的端口是不相互转发数据的,所以不会出现STP来防止环路。FI的两个两个Uplink端口会双向Active/Active来传输数据。

EHM-UNI在UCS中每一个Server 的vNIC都会Pin到一个vEth,而每一个vEth都会Pin到一个Uplink上行接口。

如上图,如果从以太网到服务器的单播数据包,只有当单播数据包从Pin的那个接口接收到,才会传送给服务器2.如果从另外一个Uplink上行接口接收到该数据包,由于另外一个Uplink与vEth1没有任何关系,那么就会丢掉数据包。

在UCS中有一个检测叫做RPF(Reverse Path Forwarding )检查。其作用就是防止出现环路。当一个数据包发出的MAC在FI的MAC地址表项中是存在的,假设是属于下面一个Server的,如果Server向外面发送一个广播。如果在另外一个Uplink上行接口接受到该广播,通过查看MAC表项,发现该MAC是属于下面一个Server的MAC。那么也会直接丢弃广播。

EHM模式多播转发

在UCS设计之初,其设计理念是所有的Uplink链路都上联到同一个二层网络,为了节约CPU资源,只选了一个端口作为多播的监听端口。该端口负责接收所有的多播数据包。

在FI上面,所有的广播和组播只有在监听端口接收到的时候才会往下面转发。如果在非监听端口接收广播和组播那么就会直接丢弃。

 

Mu          有人会问,那么我一套UCS系统怎么才能连接到多套网络提供服务了。那么我们就需要使用一个技术叫做DLU(分离的二层网络),该技术在后面说明。该技术在很多实际案例中都会用到。

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