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Configure Microsoft Windows Server 2016/2019 para proporcionar servicios DHCP para VXLAN (DFA)

El propósito de este artículo es simplificar la configuración del servicio DHCP para la fábrica VXLAN BGP EVPN y DFA utilizando Microsoft Windows Server 2016/2019.


En la documentación oficial, el servicio DHCP basado en Microsoft Windows Server 2012 para la fábrica está configurado como SuperScope que contiene el grupo de bucle invertido (en este grupo, lo más destacado es la exclusión del grupo de todas las direcciones IP del grupo (dirección IP excluida = grupo)) y grupos de emisión de direcciones IP para redes reales (Aquí está lo más destacado, la política está configurada, en la que se filtra la ID del circuito de retransmisión DHCP y esta ID de circuito de retransmisión DHCP contiene el VNI para la red, es decir, para otro grupo, esta ID de circuito de retransmisión DHCP será ligeramente diferente).

To configure DHCP on Windows server. 

1. Create a super scope. Within the super scope, create scope B, S1, S2, S3, …, Sn for the subnet B and the subnets for each segment. 
2. In scope B,  specify the 'Exclusion Range' to be the entire address range (so that the offered address range must not be from this scope). 
3. For every segment scope Si, specify a policy that matches on Agent Circuit ID with value of '0108000600XXXXXX', where '0108000600' is a fixed value for all segments, the 6 numbers "XXXXXX" is the segment ID value in hexadecimal. Also ensure to check the Append wildcard(*) check box. 
4. Set the policy address range to the entire range of the scope.

Este artículo responde las siguientes preguntas:


Contenido

Introducción


Esta parte enumera brevemente todos los datos iniciales: las instrucciones para configurar el equipo de red, los RFC utilizados en los paquetes DHCP en las fábricas de eVPN y la evolución de la configuración del servidor DHCP en Microsoft Windows Server 2012 en la documentación de Cisco se proporcionan como referencia. Además de una breve información sobre Superscope y Policy en el servicio DHCP en los servidores de Microsoft Windows Server.

Cómo se configura el relé DHCP en la fábrica VXLAN BGP EVPN, DFA


La configuración de la retransmisión DHCP en la fábrica de VXLAN BGP EVPN no es el tema principal de este artículo, porque es bastante simple. Proporciono enlaces a la documentación y un spoiler para la configuración de los equipos de red.


Ejemplo de configuración de retransmisión DHCP en Nexus 9000V v9.2 (3)
service dhcp
ip dhcp relay
ip dhcp relay information option
ip dhcp relay information option vpn
interface loopback10
  vrf member VRF1
  ip address 10.120.0.1/32 tag 1234567
interface Vlan12
  no shutdown
  vrf member VRF1
  no ip redirects
  ip address 10.120.251.1/24 tag 1234567
  no ipv6 redirects
  fabric forwarding mode anycast-gateway
  ip dhcp relay address 10.0.0.5
  ip dhcp relay source-interface loopback10



RFC implementados en la operación del servicio de retransmisión DHCP en fábricas VXLAN BGP EVPN



RFC#6607: Sub-option 151(0x97) - Virtual Subnet Selection
•	Sub-option 151(0x97) - Virtual Subnet Selection (Defined in RFC#6607)
Used to convey VRF related information to the DHCP server in an MPLS-VPN and VXLAN EVPN multi-tenant environment.

«» VRF .

RFC#5107: Sub-option 11(0xb) - Server ID Override
•	Sub-option 11(0xb) - Server ID Override (Defined in RFC#5107.) 
The server identifier (server ID) override sub-option allows the DHCP relay agent to specify a new value for the server ID option, which is inserted by the DHCP server in the reply packet. This sub-option allows the DHCP relay agent to act as the actual DHCP server such that the renew requests will come to the relay agent rather than the DHCP server directly. The server ID override sub-option contains the incoming interface IP address, which is the IP address on the relay agent that is accessible from the client. Using this information, the DHCP client sends all renew and release request packets to the relay agent. The relay agent adds all of the appropriate sub-options and then forwards the renew and release request packets to the original DHCP server. For this function, Cisco’s proprietary implementation is sub-option 152(0x98). You can use the ip dhcp relay sub-option type cisco command to manage the function.

, IP . ( Cisco VXLAN BGP EVPN – Anycast .)

RFC#3527: Sub-option 5(0x5) - Link Selection
Sub-option 5(0x5) - Link Selection (Defined in RFC#3527.) 

The link selection sub-option provides a mechanism to separate the subnet/link on which the DHCP client resides from the gateway address (giaddr), which can be used to communicate with the relay agent by the DHCP server. The relay agent will set the sub-option to the correct subscriber subnet and the DHCP server will use that value to assign an IP address rather than the giaddr value. The relay agent will set the giaddr to its own IP address so that DHCP messages are able to be forwarded over the network. For this function, Cisco’s proprietary implementation is sub-option 150(0x96). You can use the ip dhcp relay sub-option type ciscocommand to manage the function.

, IP .


Cisco DHCP Microsoft Windows Server 2012


Incluí esta sección porque hay una tendencia positiva por parte del proveedor:

Guía de configuración de Nexus 9000 VXLAN 7.3

La documentación solo muestra la configuración del relé DHCP en el equipo de red.

Se usó otro artículo para configurar DHCP en Windows Server 2012:

Configuración de Microsoft Windows Server 2012 para proporcionar servicios DHCP en un escenario eVPN (VXLAN, Cisco One Fabric, etc.)

Este artículo indica que cada red / VNI necesita su propio paquete SuperScope y su propio paquete propio conjunto de direcciones de bucle invertido:

If multiple DHCP Scopes are required for multiple subnets, you need to create one LoopbackX per subnet/vlan on all LEAFS and create a superscope with a loopbackX range scope and actual client IP subnet scope per vlan.

Guía de configuración de Nexus 9000 VXLAN 9.3 Se

agregó la configuración de Windows 2012 Server a la documentación para configurar el equipo de red. Para todos los grupos de direcciones utilizados, se requiere un SuperScope por centro de datos y este SuperScope es el límite del centro de datos:

Create Superscope for all scopes you want to use for Option 82-based policies.
Note
The Superscope should combine all scopes and act as the administrative boundary.

Cisco Dynamic Fabric Automation

habló muy exhaustivamente de todo:

Let us assume the switch is using the address from subnet B (it can be the backbone subnet, management subnet, or any customer designated subnet for this purpose) to communicate with the Windows DHCP server. In DFA we have subnets S1, S2, S3, …, Sn for segment s1, s2, s3, …, sn. 

To configure DHCP on Windows server. 

1. Create a super scope. Within the super scope, create scope B, S1, S2, S3, …, Sn for the subnet B and the subnets for each segment. 
2. In scope B,  specify the 'Exclusion Range' to be the entire address range (so that the offered address range must not be from this scope). 
3. For every segment scope Si, specify a policy that matches on Agent Circuit ID with value of '0108000600XXXXXX', where '0108000600' is a fixed value for all segments, the 6 numbers "XXXXXX" is the segment ID value in hexadecimal. Also ensure to check the Append wildcard(*) check box. 
4. Set the policy address range to the entire range of the scope.

DHCP en Microsoft Windows Server (superscope y política)


Superscope


Superscope is an administrative feature of a DHCP server that can be used to group multiple scopes as a single administrative entity. Superscope allows a DHCP server to provide leases from more than one scope to clients on a single physical network. Scopes added to a superscope are called member scopes.

¿Qué es SuperScope? Esta es una característica que le permite combinar varios grupos de direcciones IP en una sola unidad administrativa. Para anunciar a los usuarios en la misma red física (en una VLAN) direcciones IP de varios grupos. Si la solicitud llegó al grupo de direcciones como parte de SuperScope, puede emitir al cliente una dirección de otro Alcance incluido en este SuperScope.

Política


The DHCP Server role in Windows Server 2012 introduces a new feature that allows you to create IPv4 policies that specify custom IP address and option assignments for DHCP clients based on a set of conditions.

The policy based assignment (PBA) feature allows you to group DHCP clients by specific attributes based on fields contained in the DHCP client request packet. PBA enables targeted administration and greater control of the configuration parameters delivered to network devices with DHCP.

Políticas: permiten a los usuarios asignar direcciones IP según el tipo de usuario o parámetro. Los ingenieros de Cisco usan políticas en Windows Server 2012 para filtrar por VNI (Identificador de red virtual).

Parte principal


En esta sección, se llevan a cabo los resultados de la investigación, por qué no es compatible, cómo funciona (lógica), qué hay de nuevo y cómo nos ayudará.

¿Por qué no se admite Microsoft Windows Server 2000/2003/2008?


Microsoft Windows Server 2008 y versiones anteriores no manejan la opción 82 (Opción 82) y envían el paquete de devolución sin la opción 82.

Problema de DHCP de Win2k8 R2 con la Opción 82

  1. Se envía una solicitud del cliente a Broadcast (DHCP Discover).
  2. El equipo (Nexus) envía un paquete a un servidor DHCP (DHCP Discover + Opción 82).
  3. El servidor DHCP acepta el paquete, lo procesa, lo devuelve, pero sin la opción 82. (Oferta DHCP - sin la opción 82)
  4. El equipo (Nexus) recibe un paquete de un servidor DHCP. (Oferta DHCP) Pero no envía este paquete al usuario final.

Sniffer data: en Windows Server 2008 y en el cliente DHCP
Windows Server 2008 . (Option 82 )


Windows Server 2008 . (Option 82 )

– DHCP Discover DHCP Offer

:

NEXUS-9000V-SW-1# show ip dhcp relay statistics 
----------------------------------------------------------------------
Message Type             Rx              Tx           Drops  
----------------------------------------------------------------------
Discover                  8               8               0
Offer                     8               8               0
Request(*)                0               0               0
Ack                       0               0               0
Release(*)                0               0               0
Decline                   0               0               0
Inform(*)                 0               0               0
Nack                      0               0               0
----------------------------------------------------------------------
Total                    16              16               0
----------------------------------------------------------------------

DHCP L3 FWD:
Total Packets Received                           :         0
Total Packets Forwarded                          :         0
Total Packets Dropped                            :         0
Non DHCP:
Total Packets Received                           :         0
Total Packets Forwarded                          :         0
Total Packets Dropped                            :         0
DROP:
DHCP Relay not enabled                           :         0
Invalid DHCP message type                        :         0
Interface error                                  :         0
Tx failure towards server                        :         0
Tx failure towards client                        :         0
Unknown output interface                         :         0
Unknown vrf or interface for server              :         0
Max hops exceeded                                :         0
Option 82 validation failed                      :         0
Packet Malformed                                 :         0
Relay Trusted port not configured                :         0
DHCP Request dropped on MCT                      :         0
*  -  These counters will show correct value when switch 
receives DHCP request packet with destination ip as broadcast
address. If request is unicast it will be HW switched
NEXUS-9000V-SW-1#


¿Por qué la configuración es tan complicada en Microsoft Windows Server 2012?


En Microsoft Windows Server 2012, RFC # 3527 (Opción 82 Subopción 5 (0x5) - Selección de enlace) aún no es compatible,
pero la funcionalidad de la Política ya se ha implementado.

Cómo funciona:

  • Microsoft Windows Server 2012 tiene un supergrupo (SuperScope) en el que hay direcciones de bucle invertido y grupos para redes reales.
  • La elección del grupo para emitir la dirección IP recae en SuperScope, porque la respuesta provino de DHCP Relay de la dirección de bucle de origen incluida en SuperScope.
  • Mediante una solicitud de Política, selecciona de Superscope el alcance del miembro cuyo VNI está contenido en la Opción 82 Subopción 1 ID de circuito del agente. ("0108000600" + 24 bits VNI + 24 bits cuyos valores no conozco, pero el sniffer muestra los valores 0 en este campo).


¿Qué tan fácil es la configuración en Microsoft Windows Server 2016/2019?


Microsoft Windows Server 2016 implementa la funcionalidad RFC # 3527. Es decir, Windows Server 2016 puede reconocer la red correcta desde el atributo Opción 82 Subopción 5 (0x5): las

preguntas de Selección de enlace 3 surgen de inmediato:

  • ¿Podemos prescindir de Superscope?
  • ¿Podemos prescindir de la Política y traducir VNI a una forma hexadecimal?
  • ¿Podemos prescindir de Scope for Loopback DHCP Source Addresses?

P. ¿Podemos prescindir de Superscope?
R. Sí, el alcance se puede crear inmediatamente en el alcance de las direcciones IPv4.
P. ¿Podemos prescindir de la Política y traducir VNI a una forma hexadecimal?
R. Sí, la selección de red se basa en la Opción 82 Subopción 0x5,
P. ¿Podemos prescindir del alcance de las direcciones de origen de Loopback DHCP?
A. No, no podemos. Desde Microsoft Windows Server 2016/2019 tiene protección contra solicitudes DHCP maliciosas. Es decir, todas las solicitudes de direcciones que no están en el grupo de servidores DHCP se consideran maliciosas.

Opciones de selección de subred DHCP

 Note
All relay agent IP addresses (GIADDR) must be part of an active DHCP scope IP address range. Any GIADDR outside of the DHCP scope IP address ranges is considered a rogue relay and Windows DHCP Server will not acknowledge DHCP client requests from those relay agents.

A special scope can be created to "authorize" relay agents. Create a scope with the GIADDR (or multiple if the GIADDR's are sequential IP addresses), exclude the GIADDR address(es) from distribution, and then activate the scope. This will authorize the relay agents while preventing the GIADDR addresses from being assigned.

Aquellos. Para configurar un grupo DHCP en un servidor DHCP de Microsoft Windows Server 2016/2019 para una fábrica VXLAN BGP EVPN, solo necesita:

  • Cree un grupo para las direcciones de retransmisión de origen.
  • Crear un grupo para redes de clientes

Lo que no es necesario (pero puede configurarlo y funcionará, y no interferirá con el trabajo):

  • Crear política
  • Crear SuperScope

Ejemplo
DHCP ( 2 DHCP — VXLAN )


:


( — ):


Source DHCP Relay ( ):


Configure el servicio DHCP en Microsoft Windows Server 2019

Loopback (source) DHCP Relay.


(Scope) IPv4.


. «Next >»


(Description) .


IP Loopback .


. .


. «Next >»


: DHCP (DNS, WINS, Gateway, Domain) . , . .


, , . «Finish»


. — Scope — «Activate».


/.


.


. «Next >»


(Description) .


IP Loopback .


. ( ) «Next >»


. «Next >»


: DHCP (DNS, WINS, Gateway, Domain) . .


.


DNS .


IP WINS .


Scope.


. «Finish»




Conclusión


El uso de Windows Server 2016/2019 reduce la complejidad de configurar un servidor DHCP para una fábrica de VXLAN (o cualquier otra fábrica). (No es necesario transferir paquetes especiales de especialistas de TI: ID de circuito de red / agente para prescribir filtros).

¿Funcionará la configuración para Windows Server 2012 en los nuevos servidores 2016/2019?

Este documento proporciona enlaces a 2 versiones: 7.X y 9.3. Esto se debe al hecho de que la versión 7.0 (3) I7 (7) es la versión sugerida por Cisco, y la versión 9.3 es la más innovadora (hasta el soporte de Multicast a través de VXLAN Multisite).

Lista de fuentes


  1. Guía de configuración de Nexus 9000 VXLAN 7.x
  2. Guía de configuración de Nexus 9000 VXLAN 9.3
  3. DFA (Cisco Dynamic Fabric Automation)
  4. Configuración de Microsoft Windows Server 2012 para proporcionar servicios DHCP en un escenario eVPN (VXLAN, Cisco One Fabric, etc.)
  5. 3.4 Superscopios DHCP
  6. Introducción a las políticas de DHCP
  7. Win2k8 R2 problema DHCP con Option82
  8. Opciones de selección de subred DHCP

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