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H3C SecPath M9000系列NAT地址池中地址数目与业务板数目限制的原理说明

2021-11-23 发表
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胡伟 八段
粉丝:15人 关注:2人

组网及说明

组网无


问题描述

在H3C SecPath M9000系列的版本说明书里面关于NAT地址池有这样的限制说明:

SecBladeIII 和单逻辑芯片的SecBladeIV NAT地址池中的地址数必须大于或等于备份组个数,双逻辑芯片的SecBladeIV NAT地址池中的地址数必须大于或者等于备份组个数*2。这里的备份组特指自动备份组和手动备份组,且整机环境中所有业务板使用的备份组类型必须一致,不允许自动备份组和手动备份组混用。支持双逻辑改成单逻辑命令,重启业务板生效,命令行:hardware fast-forwarding standalone

至于为什么有这样的限制,是由于H3C SecPath M9000系列作为分布式设备以及业务板插卡的独有特性决定的。请见如下分析:



过程分析

正常来说 H3C SecPath M9000系列由机框、主控板、业务板、接口板、 网板(M9000-S系列网板集成在主控上)。

所有的业务板对内呈现是一个Blade聚合口的形式,所有的流量以缺省的源目地址HASH的方式分散到不同的Blade成员接口,进而上送到对应业务板。

这样可以保证不做NAT的同一个业务的来回流量可以上到同一个业务板进行处理,避免了流量来回路径不一致场景的产生。


如下图所示,设备单机存在四块业务板,型号为NSQM1FWDFG0,这是一款带有2颗FPGA芯片(FG标识)的四代(D标识)防火墙(FW标识)业务板。


这四块业务板在同一个缺省引擎组中,对内集成为一个Blade-Aggregation1来处理业务(其实还有一个 Blade-Aggregation257,这个是形式上的接口,不处理业务,可以忽略不记)。如下图所示,每一块业务板都有两个Blade接口,序号为1口和3口( Blade-Aggregation1 成员接口使用奇数号标注),分别代表Blade板的两个通道channel0和channel1。当业务板为单FPGA和无FPGA的纯CPU转发时,则只有一个序号为1的Blade接口。

重点来了,在开启NAT Outbound的场景下,则NAT地址池中 地址数目至少要8个,否则无法满足业务板的需求。

如果是NAT地址池中地址数目少于8个,则部分业务板的channel将无法获取地址(一个channel至少要满足一个NAT地址),导致在这个channel中处理的流量将无法NAT地址转换。

如下所示,当NAT地址池中只有3个地址时,只有slot6cpu1的channel0、channel1和slot7cpu1的channel0能获取到NAT地址,其他channel都无法获取地址,会导致上到这些channel的流量无法进行NAT转换。


根据ofpip可以通过以下命令查看对应的流表group entry信息(可以理解为流表的action)

【probe视图下】display system internal openflow instance inner-redirect group

根据流表group entry 中显示的flow table id来进一步查看详细flow-table。

【probe视图下】display system internal openflow instance inner-redirect flow-table

由于Blade聚合口缺省以源目地址HASH方式分担流量到不同业务板的两个channel上,当设备配置NAT Outbound转换时,设备会针对NAT地址池中的每一个IP地址作为目的地址Match information下发一条openflow流表,这样来保证NAT转换之后的回程流量能正确上到同一块业务板上处理,保证来回流量业务一致性。

解决方法

SecBladeIII 和单逻辑芯片的SecBladeIV NAT地址池中的地址数必须大于或等于备份组个数,双逻辑芯片的SecBladeIV NAT地址池中的地址数必须大于或者等于备份组个数*2。这里的备份组特指自动备份组和手动备份组,且整机环境中所有业务板使用的备份组类型必须一致,不允许自动备份组和手动备份组混用。支持双逻辑改成单逻辑命令,重启业务板生效,命令行:hardware fast-forwarding standalone


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