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Como Configurar ECMP en un Fortigate Posted on July 30, 2014 (http://kb.mayabits.com/?p=208) by Natanael Calderón (http://kb.mayabits.com/?
author=9)
FortiOS 4.0
Modelo Todos los modelos FortiGates
Condición Tener al menos dos enlacesexternos
ECMP (Equal-Cost Multi-Path (http://en.wikipedia.org/wiki/Equal-cost_multi-path_routing)) es un protocoloutilizado por los equipos FortiGates para hacer distribución de tráfico hacia un mismo destino (Puede serinternet o una red pribada) pero utilizando diferentes rutas o caminos. Utilizando ECMP se puede agregardiversas rutas hacia una misma red destino, asignándoles a cada una la misma distancia y la misma prioridad.
En caso, de que se creen múltiples rutas hacia el mismo destino con la misma distancia pero diferente prioridad,entonces la ruta con menor prioridad sera usada. Puede darse el caso que tenga la misma prioridad perodiferente distancia; en dicho caso, la de menor distancia será usada. En caso que sean múltiples rutas hacia elmismo destino pero con diferentes distancias y diferentes prioridades, entonces siempre será usada la ruta conmenor distancia, ya que la Distancia tiene precedencia sobre las prioridades.
Este protocolo nos permite ademas de balancear las cargas de tráfico por diferentes enlaces, hacer redundanciade enlaces, ya que en caso de que uno falle, el sistema usará las rutas disponibles en el enlace quesí esté operando.
Una vez entendido el concepto, tambien es necesario tener claro las diferentes opciones de ECMP (Cómoqueremos que se comporte la distribución de tráfico sobre las rutas.) ya que el sistema utiliza algunas técnicaspara hacer dicha distribución y éstas se explican a continuación:
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Source Based: La técnica “Basada en la Fuente” o tambien conocida como Basada en IP Fuente (Source IPBased) permite al FortiGate balancear las sesiones entre las rutas ECMP basándose en la dirección IP fuente delas sesiones. Esta modalidad es la que trae el FortiGate configurada por defecto, por lo tanto no requiere masconfiguración dentro de ECMP.
Wieghted: Tambien conocida como “Basada en peso” (Weight-Based), El fortiGate distribuye la carga, basándoseen el peso de las rutas ECMP, por lo tanto mas tráfico sera direccionado por la ruta de mayr peso. Donde seránecesario hacer configuración del peso (Weight), para cada una de las rutas a través de la CLI
Spill-Over: Este método tambien se conoce como “Basado en Uso” (Usage-Based), donde el FortiGate distribuirael tráfico entre las rutas ECMP tomando como criterio el uso de la interface. Si se selecciona este método seránecesario configurar los umbrales del Spillover en las interfaces involucradas en los enlaces para los cuales sehará el balanceo por ECMP. En este caso, el FortiGate enviará todas las sesiones del ECMP por la interface conmenor numero en el Spillover. Una vez alcance el valor configurado, pasará a enviar las sesiones por la siguienteInterface con menor número en Spill.
Cuando el ECMP selecciona una Ruta para una session, se crea tambien un cache de rutas, para todas lassesiones con la misma IP de destino. Entonces, todas las nuevas sesiones hacia la misma IP de destino usaranla misma ruta hasta que dicha ruta se borre del cache. Estas rutas se borraran automaticamente luego de unperiodo de tiempo en el que ya no se generen reciban peticiones de sesiones hacia la misma direccion IP dedestino.
En la figura 1, se muestra uun esquema en donde tendremos un FortiGate con una LAN y dos interfacesrecibiendo los enlaces de Internet, los cuales son independientes y con ellos haremos ECMP. Para este Labestamos utilizando un FortiGate FG310B-US, por lo tanto configuraremos el Port1 como “Internal”, el Port10como “WAN1″ y el Port9 como “WAN2″
Figura 1:
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En esta guía mostraremos los pasos para hacer las configuraciones vía GUI ademas de la CLI.
NOTA: Solo se puede tener un método de ECMP configurado a la vez.
Configuración viá GUI de ECMP Basado en IP FuentePara este caso, asumiremos que ambos enlaces de Internet tienen el mismo ancho de banda, por lo tantoqueremos que pase el tráfico de forma repartida.
Paso 1: Configurando las Interfaces WAN
Para la configuración de las interfaces del FortiGate entramos en: System >> Network >> Interface, dondeconfiguraremos las IPs para cada una de las Interfaces externas.
Para la WAN1 vea la Figura 2.
Figura 2:
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En la figura 3, se muestra la configuración de la WAN2.
Figura 3:
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Conifuración por CLI para las Interfaces:
WAN1:
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config system interfaceedit “port10″
set vdom “root”
set ip 192.168.2.217255.255.255.0
set allowaccess ping httpsssh snmp http telnet
set gwdetect enable
set detectserver“192.168.2.1″
set type physical
set alias “WAN1″
end
WAN2:
config system interfaceedit “port9″
set vdom “root”
set ip 192.168.111.217255.255.255.0
set allowaccess ping httpssnmp http telnet
set gwdetect enable
set detectserver“192.168.111.1″
set type physical
set alias “WAN2″
end
Tal como se muestra en las figuras anteriores, la configuración de las interfaces no tiene grado de dificultadconfigurar,. Pero se debe notar que hemos habilitado la opción de “Detect Interface Status for Gateway LoadBalancing” lo que nos permite configurar un server para detectar “Detect Server“, técnica que permitirá alFortiGate detectar cuando un enlace presente problemas de comunicación, de tal forma que si uno de los
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enlaces con los cuales estamos haciendo ECMP falla, el dispositivo enviará el tráfico por la otra interface, con locual ademas del balanceo de las cargas, tendremos tambien redundancia a Fallas. Se recomienda poner comoServer una IP de un dispositivo remoto que sea confiable y que nunca falle, pues de lo contrario, podríamosexperimentar problemas de conexiones.
Paso 2: Configurando las rutas.
La creacion de las rutas estáticas las haremos desde: Router >> Static>> Static Route >> Create New.
Debido a que deseamos utilizar por igual los dos enlaces de internet, ambas rutas estáticas tendran igualdistancia y prioridad. LA figura 4, muestra la primera ruta creada la cual encaminará el tráfico por la interfaceWAN1, mientras que la figura 5, encamirá tráfico a traves de la WAN2.
Figura 4:
(http://kb.mayatelcom.com/wp-content/uploads/2014/07/i4.png)
Figura 5:
(http://kb.mayatelcom.com/wp-content/uploads/2014/07/i5.png)
Configurando las rutas por la CLI:
Ruta 1:
config router staticedit 1
set device “port10″
set distance 10
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set dst 0.0.0.0 0.0.0.0
set gateway 192.168.2.1
set priority 0
set weight 0
next
end
Ruta 2:
config router staticedit 2
set device “port9″
set distance 10
set dst 0.0.0.0 0.0.0.0
set gateway 192.168.111.1
set priority 0
set weight 0
next
end
Paso 3: Creación de las Políticas de Firewall.
Ahora nos toca navegar en: Firewall >>Policy >> Policy >> Create New , para crear las politicas desde la LANhacia la WAN1 y WAN2, para poder permitir tráfico a través de ambos enlaces hacia el Internet, ver figura 6 y 7.
Figura 6:
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Figura 7:
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(http://kb.mayatelcom.com/wp-content/uploads/2014/07/i7.png)
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Con estos pasos ya tenemos enlaces configurados con ECMP, y que ademas son redundantes entre sí.
Si revisamos las políticas, podremos ver que estamos pasando tráfico por ambas, y el criterio se basa en la IPfuente de usuario. Ver figura 8.
Figura 8:
(http://kb.mayatelcom.com/wp-content/uploads/2014/07/i8.png)
Ademas podremos monitorear las rutas, donde veremos que ambas tienenigual peso y prioridad en: Router>> Monitor >> Routing Monitor, tal como se muestraen la figura 9.
Figura 9:
(http://kb.mayatelcom.com/wp-content/uploads/2014/07/i9.png)
Configuración viá GUI de ECMP Basado en Peso(Weight-Based)Para este método, tomando en cuenta que ya hemos realizado los pasos 1-3, ahora solo nos toca cambiar elpeso de las rutas y adicionalmente cambiar el método de ECMP via CLI.
Paso 4: Cambiando el método de ECMP.
Para esta modalidad será necesario cambiar el método de distribución de ECMP, de tal forma que tome comocriterio el parámetro de Peso de cadauna de las rutas.
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config system settingsset v4-ecmp-mode weight-based
end
Paso 5: Cambiando el Peso de las rutas. Este cambio lo podremos hacer via CLI, de la siguiente manera:
Ruta 1:
config router staticedit 1
set device “port10″
set distance 10
set dst 0.0.0.0 0.0.0.0
set gateway 192.168.2.1
set priority 0
set weight 10
next
end
Ruta 2:
config router staticedit 2
set device “port9″
set distance 10
set dst 0.0.0.0 0.0.0.0
set gateway 192.168.111.1
set priority 0
set weight 20
next
end
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Este es un escenario perfecto para el caso de tener enlaces de Internet con anchos de banda diferentes, por lotanto, con esta configuración estamos forzando a que un tercio del tráfico pase a través del enlace conectado ala WAN1 y los otros dos tercios pasen a través del enlace conectado a la WAN2.
Podemos ahora minitorear las políticas de Firewall, tal como lo hicimos en la sección anterior para ver ladistribución de tráfico que ha atravesado por cada una de ellas.
Ademas, si monitoreamos las rutas via CLI veremos que los Pesos de las rutas hacia el mismo destino tienepesos diferentes.
get router info routing-tablestaticS* 0.0.0.0/0 [10/0] via 192.168.111.1,port9, [0/20]
[10/0] via 192.168.2.1, port10, [0/10]
Por lo tanto el ECMP utilizará como primera ruta la de mayor peso. El Parámetro del Peso (weight) solo esutilizado al momento de enviar la primera sesión hacia una Ip destino. Una vez se decide por qué camino enviarel tráfico, las nuevas sesiones que vayan hacia esa misma IP serán enviadas por esa misma ruta mientras durela tabla de cache de sesiones, tal como se explicó al inicio de esta guía.
Configuración viá GUI de ECMP Basado en Uso (Spillover)Si deseamos trabajar con el método de Spillover, antes debemos ejecutar los pasos del 1-3, con la únicadiferencia que en la configuración de las interfaces, hemos configurado el parámtro de Spillover, tal como lomuestra la figura 10 para la WAN1 y en la figura 11 para la WAN2.
Paso 6: Configurando el Umbral de Spillover en las Interfaces.
Navegando desde System>> Network >> Interface, donde configuraremos los umbrales de Spill para cada una delas Interfaces.
Figura 10:
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Figura 11:
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Paso 7: Cambiando el método de ECMP.
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config system settingsset v4-ecmp-mode usage-based
end
Si navegamos en Router >>Monitor >> Routing Monitor veremos que las rutas hacia el mismo destino (en estecaso, las que apuntan a la red 0.0.0.0 0.0.0.0) son idénticas en cuanto amétrica y distancia. ver figura 12.
Figura 12:
(http://kb.mayatelcom.com/wp-content/uploads/2014/07/i12.png)
Por lo tanto, el FortiGate enviará todas las sesiones a través de la ruta 1 por el gateway 192.168.2.1 y solo hastaque la interface port10 (WAN1) haya excedido el Umbral de Spillover de 128KBps pasará todas lasnuevas sesiones a través de la siguiente ruta que seria por el gateway 192.168.111.1 y la interface Port9 (WAN2)
A traves de la linea de comando (CLI), se puede determinar si una interface está excediendo el umbral dedesbordamiento (Spillover Threshold), de la siguiente manera:
diagnose netlink dstmac listdev=lo mac=00:00:00:00:00:00
rx_tcp_mss=0 tx_tcp_mss=0
overspill-threshold=0 bytes=0 over_bps=0 sampler_rate=0
dev=port10 mac=00:00:00:00:00:00 rx_tcp_mss=0 tx_tcp_mss=0overspill-threshold=128000 bytes=1179 over_bps=0 sampler_rate=0
dev=port9 mac=00:00:00:00:00:00 rx_tcp_mss=0 tx_tcp_mss=0overspill-threshold=256000 bytes=132 over_bps=0 sampler_rate=0
Nota: No debes olvidarte que en caso de utilizar ECMP, solo se puede seleccionar un Método a la vez, por lotanto, se recomienda tener muy claro los conceptos sobre la funcionalidad del protocolo para hacer una buenaelección del método a utilizar.
Relacionados:
Cómo Configurar ECMP en un FortiGate (http://kb.mayabits.com/?p=208)
Cómo Configurar Políticas de Ruteo en un FortiGate (http://kb.mayabits.com/?p=352)
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http://kb.mayabits.com/?p=208 18/36
How to configure 3G Modem in FortiGate 60B(http://kb.mayabits.com/?p=203)
How to Setup Static Routes in FortiGates (http://kb.mayabits.com/?p=224)
(http://kb.mayabits.com/?author=9)
Referencias:
http://kb.fortinet.com (http://kb.fortinet.com/)
http://docs.fortinet.com/ (http://docs.fortinet.com/)
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