Hyper-V2.0におけるNLB設計

NLBを構築する際には注意しなくてはいけないことがあります。それはHyper-Vで構築しようが、物理サーバーで構築しようが同じです。

今回は結論から書きますが、Hyper-VでNLBを設定するサーバーに対してはVLANを使用して専用セグメントを作ることがベストだと考えます。NBLの条件としてはユニキャストモードで構築するとします。

さて、ここでなぜVLANを使用するのか?

ここで考えなくてはいけないのが、NLB(ユニキャストモード)における動作になります。

NLBの動作

NLBを構築すると、NLBに参加しているホストのMACアドレスはNLBのMACアドレスに置き換わります。ここで問題なのはスイッチとの関係になります。スイッチはポートごとにMACを登録しますが、この状態だと複数のポートに同じMACアドレスがあることになります。となると、スイッチではMACアドレスが適切に登録されないという事態が発生するのです。そこで、NLBに参加しているホストはフェイクのMACアドレスを送信するようになります。

この図で解説すると、本来のMACアドレス02-bf-a-a-a-aが02-01-a-a-a-aとして送信されることになります。ただし、ARPデータは本来のMACアドレスである02-bf-a-a-a-aをさすんです。よって、クライアント側ではIPとMACアドレスの対応は正常に行われることになります。

ではクライアントからNLBにアクセスする際の動作としては、NLBのMACアドレスはスイッチに登録されていないので、全てのポートにフラッディングされることになります。そうすると、NLBに参加している全てのサーバーにデータは届きます。

ここでNLBのアルゴリズムである、統計的完全分散フィルタリングアルゴリズムによって適切なサーバーでデータが処理されることになります。

ここで問題です

NLBに参加していないPCやServerたちにも、NLB宛てのデータが届いてしまうのです!しかし、自分宛のパケットではないのでドロップ処理を行い受け付けません。要するに同じセグメントに参加しているコンピュータには不要なパケットがバンバン届くんですね。

よって、NLBを構築する際には専用セグメントを作成して、その中だけでNLBパケットを完結させる必要があるんです。

そのためには、Hyper-V環境ではVLANを使用するのが最も効率が良い方法だと考えるからになります。

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