شرح بالعربي للـ Load Balancing

المقدمة

ماهو load Balancing : هو قدرة الروتر على توزيع Traffic الى كل البورتات والمسارات التى يمكنها الوصول لل Destination

الفائدة

طبعا الفائدة كبيرة وهي رفع مستوى الاستفادة من أجزاء network الى أعلى قياس
هناك قسمين يندرج تحتهما
الأول : Equal cost path وهي الحالة الطبيعية (Default) التى تستخدمها كل انواع البروتوكولات الخاصة بالروتينغ لتوزيع Traffic

وكما نرى في الصورة الوصول الى Destination يتم عن طريق 2 Path فلو فرضنا ان البروتوكول الذي يعمل هو Rip الترافيك سوف يتحرك في الاتجاهين والسبب طبعا لان عدد Next Hop هو 2
طبعا نفس الشيء مع باقي البروتوكولات بحيث يحقق الشرط المطلوب وهو تساوي ال Cost في كل مسارات المتاحة, طبعا حساب ال Cost في باقي البروتوكولات يتبع الى بعض العمليات الحسابية كماهو الحال في Eigrp , Ospf والعدد طبعا غير محدود يعني يمكننا استحدام كل المسارات المتاحة للوصول الى الDestination

القسم الثاني:Unequal cost path

وهو المحور الاساسي في الموضوع وهو عندما يكون لدينا Destination والوصول اليه مثلا يتم عن طريق 3 مسارات مختلفة في ال Cost وهو حكر للبروتوكول الذي يعمل تحت أجهزة سيسكو اي EIGRP
ملاحظة هامة : انا قرأت على الانترنت انه يمكن تطبيق هذه القاعدة على بروتوكول OSPF وذلك بالتلاعب بال Cost الخاص به لكي يتساوى مع بعضهم البعض لكنها ليست قعالة بشكل جيد

ولفهم الموضوع بشكل أكبر سوف ناخذ هذه المثال

كما هو واضح للو صول الى الروتر R4 هناك 3 مسارات وعلى كل مسار محدد Metric الخاص فيه

طبعا الروتر سوف يختار أقل قيمة فيهم لكي يكون افضل مسار للروتر R4 اي R0 –>R2 –>R4 ولفهم الموضوع بشكل اكبر سوف نعرض مثال واقعي
نستطيع ان نميز فيه اي المسارات افضل والارقام هي افتراضية لا اكثر تعبر عن قيمة كل سلك

وكما هو واضح افضل مسار اختاره الروتر للوصول 192.168.90.2 هو R0–>R2–>R4–>PC

ولفهم load Balancing في EIGRP بشكل جيد يجب معرفة شيء مهم جدا الا وهو successor route & feasible successor
successor route وهو باختصار افضل مسار تم اختياره من قبل البروتوكول لكل شبكة
ولرؤية ال successor route للشبكة 192.168.90.0
ندخل الامر التالي show ip route

Cisco's

Router#sh ip route
Codes: C – connected, S – static, I – IGRP, R – RIP, M – mobile, B – BGP
D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA – OSPF inter area
N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF NSSA external type 2
E1 – OSPF external type 1, E2 – OSPF external type 2, E – EGP
i – IS-IS, L1 – IS-IS level-1, L2 – IS-IS level-2, ia – IS-IS inter area
* – candidate default, U – per-user static route, o – ODR
P – periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0
D 192.168.10.0/24 [90/30720] via 192.168.2.2, 01:08:23, FastEthernet1/0
D 192.168.20.0/24 [90/20514560] via 192.168.1.2, 00:40:32, FastEthernet0/0
C 192.168.70.0/24 is directly connected, Serial3/0
D 192.168.80.0/24 [90/20517120] via 192.168.2.2, 01:07:04, FastEthernet1/0
D 192.168.90.0/24 [90/33280] via 192.168.2.2, 01:06:10, FastEthernet1/0

اما بالنسبةfeasible successor هي المسارات المتبقية عندنا اي

R0–>R3–>R4–>PC

R0–>R1–>R4–>PC
ويمكنك ان تدعو هذه المسارات backup للشبكة المقصودة يعني لو حدث خلل في المسار الاساسي(successor route) فسوف يخرج احد المسارات المتاحة في feasible successor ليحل محله اذا نفهم من الكلام ان لادور لها في النقل بسبب قيمة ال Metric غير متساوية هنا ياتي دور ال load Balancing
الخاص بالبروتوكول Eigrp ليتيح لنا الاستفادة من هذه المساراتfeasible successor لنقل Traffic عبرها ولو نظرنا الى الروتر من خلال هذا الامر show ip protocol

Cisco's

Routing Protocol is “eigrp 10 “
Incoming update filter list for all interfaces is not set
Default networks flagged in outgoing updates
Default networks accepted from incoming updates
EIGRP metric weight K1=1, K2=0, K3=1, K4=0, K5=0
EIGRP maximum hopcount 100
EIGRP maximum metric variance 1
Redistributing: eigrp 10
Automatic network summarization is in effect
Automatic address summarization:
Maximum path: 4
Routing for Networks:
192.168.1.0
192.168.2.0
192.168.70.0
Routing Information Sources:
Gateway Distance Last Update
192.168.2.2 90 267203
192.168.70.2 90 347625
192.168.1.2 90 388281
Distance: internal 90 external 170

لوجدنا قيمة metric variance تساوي واحد وهي القيمة الافتراضية للروتر اي القيمة المخصصة Equal cost path الذي ذكرنا فيه انه يعمل بشكل افتراضي اذا ماذا نفهم من كل هذا الكلام ؟؟؟
القكرة التى اريد ايصالها هي في حال تغيير هذه القيمة فاننا نقول للروتر قم باستخدام كل المسارات الغير متساوية المتاحة عندك لنقل Traffic وفقا للرقم الذي ان احدده ,اي عندما اعطي metric variance القيمة 2 هذا يعني قيمة Metric لافضل مسار * 2
يعني لو نظرنا الى المثال السايق لوجدنا ان افضل مسار ال Metric تساوي 20
20 * 2 = 40
وعلى اساس رقم 40 يتحدد ماهي المسارات التى سوف تشارك في load Balancing
وبكلام اخر
كل مسار اصغر او يساوي 40 سوف بقوم بعمل توزيع للتارافيك ولو نظرنا الى الصورة لوجدنا ان المسار الثاني قيمته 35 اذا يعمل
والمسار الثالث 45 اكبر من 40 اذا سوف يبقى واقف ولا يعمل بقى شيء واحد وهو تغيير قيمة metric variance وقيمته تتراوح بين 1 الى 128 من خلال الاوامر التالية

Cisco's

Router>en Router#conf t
Router(config)#router eigrp 10
Router(config-router)#variance 2

ولو نظرنا الى الامر show ip protocol

Cisco's

Routing Protocol is “eigrp 10 “
Incoming update filter list for all interfaces is not set
Default networks flagged in outgoing updates
Default networks accepted from incoming updates
EIGRP metric weight K1=1, K2=0, K3=1, K4=0, K5=0
EIGRP maximum hopcount 100
EIGRP maximum metric variance 2
Redistributing: eigrp 10
Automatic network summarization is in effect
Automatic address summarization:
Maximum path: 4
Routing for Networks:
192.168.1.0
192.168.2.0
192.168.70.0
Routing Information Sources:
Gateway Distance Last Update
192.168.2.2 90 10873371
192.168.70.2 90 10897951
192.168.1.2 90 10926012
Distance: internal 90 external 170

وبعدها الى الامر التالي show ip route

Cisco's

Router#sh ip route
Codes: C – connected, S – static, I – IGRP, R – RIP, M – mobile, B – BGP
D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA – OSPF inter area
N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF NSSA external type 2
E1 – OSPF external type 1, E2 – OSPF external type 2, E – EGP
i – IS-IS, L1 – IS-IS level-1, L2 – IS-IS level-2, ia – IS-IS inter area
* – candidate default, U – per-user static route, o – ODR
P – periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0
D 192.168.10.0/24 [90/30720] via 192.168.2.2, 01:08:23, FastEthernet1/0
D 192.168.20.0/24 [90/20514560] via 192.168.1.2, 00:40:32, FastEthernet0/0
C 192.168.70.0/24 is directly connected, Serial3/0
D 192.168.80.0/24 [90/20517120] via 192.168.2.2, 01:07:04, FastEthernet1/0
D 192.168.90.0/24 [90/33280] via 192.168.2.2, 01:06:10, FastEthernet1/0
[90/2051856] via 192.168.70.1, 00:00:55, Serial3/0

طبعا انا لم أظهر كل النتائج لانني اردت ان تدخل ضمن إطار الكود
فقط أظهرت مسار الشبكة 192.168.90.0
ونستطيع ان نرى ان السيريال3/0 قد انضاف الى القائمة وبدأ في توزيع الداتا وآخر شيء أحب ان اضيفه هو أقصى عدد للمسارات المتاحة في Unequal cost path هو 4 تستطيع ان تراها من الامر show ip protocols

Cisco's

Maximum path: 4

ويمكن زيادته ليقبل 16 مسار كحد أقصى (هذا الكلام ينطبق على الاصدارات الجديد من IOS رقم 12.3 وما بعد
وما قبل هذا الاصدار كان الحد الاقصى هو 6)
ولتغيير القيمة

Cisco's

Router>en Router#conf t
Router(config)#router eigrp 10
Router(config-router)#maximum-paths 16