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Configure o Microsoft Windows Server 2016/2019 para fornecer serviços DHCP para VXLAN (DFA)

O objetivo deste artigo é simplificar a configuração do serviço DHCP para a fábrica VXLAN BGP EVPN e DFA usando o Microsoft Windows Server 2016/2019.


Na documentação oficial, o serviço DHCP baseado no Microsoft Windows Server 2012 para a fábrica é configurado como SuperScope contendo o pool de loopback (nesse pool, o destaque é a exclusão do pool de todos os endereços IP do pool (endereço IP excluído = pool)) e pools de emissão de endereços IP para redes reais (aqui está o destaque - a política está configurada - na qual o ID do circuito de retransmissão DHCP é filtrado e esse ID de circuito de retransmissão DHCP contém o VNI da rede, ou seja, para outro pool, esse ID de circuito de retransmissão DHCP será ligeiramente 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 artigo responde às seguintes perguntas:


Conteúdo

Introdução


Esta parte lista brevemente todos os dados iniciais: Instruções para configurar equipamentos de rede, RFCs usadas em pacotes DHCP em fábricas de eVPN e a evolução das configurações do servidor DHCP no Microsoft Windows Server 2012 na documentação da Cisco são fornecidas para referência. Bem como informações breves sobre o Superscope e a Diretiva no serviço DHCP nos servidores Microsoft Windows Server.

Como o DHCP Relay está configurado no VXLAN BGP EVPN, DFA factory


Configurar o DHCP Relay no EVPN de fábrica do VXLAN BGP não é o tópico principal deste artigo, porque é bastante simples. Eu forneço links para a documentação e um spoiler para as configurações dos equipamentos de rede.


Exemplo de configuração de retransmissão DHCP no 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



RFCs implementados na operação do serviço de retransmissão DHCP nas 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


Eu incluí esta seção porque há uma tendência positiva por parte do fornecedor:

Guia de configuração do Nexus 9000 VXLAN 7.3

A documentação contém apenas as configurações de retransmissão DHCP nos equipamentos de rede.

Outro artigo foi usado para configurar o DHCP no Windows Server 2012:

Configurando o Microsoft Windows Server 2012 para fornecer serviços DHCP em um cenário eVPN (VXLAN, Cisco One Fabric, etc)

Este artigo indica que cada rede / VNI precisa de seu próprio pacote SuperScope e seu próprio próprio conjunto de endereços de loopback:

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.

Guia de configuração do Nexus 9000 VXLAN 9.3

Adicionadas as configurações do Windows 2012 Server à documentação para a configuração de equipamentos de rede. Para todos os conjuntos de endereços usados, é necessário um SuperScope por data center e esse SuperScope é o limite do data center:

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

Falou de maneira abrangente sobre tudo:

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 no Microsoft Windows Server (superescopo e 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.

O que é o SuperScope? Esse é um recurso que permite combinar vários conjuntos de endereços IP em uma unidade administrativa. Anunciar aos usuários na mesma rede física (em uma VLAN) endereços IP de vários pools. Se a solicitação chegou ao pool de endereços como parte do SuperScope, você pode emitir ao cliente um endereço de outro escopo incluído neste 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 - permite que os usuários atribuam endereços IP, dependendo do tipo de usuário ou parâmetro. Os engenheiros da Cisco usam políticas no Windows Server 2012 para filtrar por VNI (Identificador de rede virtual).

Parte principal


Nesta seção, os resultados da pesquisa são conduzidos, por que não são suportados, como funcionam (lógica), o que há de novo e como esse novo nos ajudará.

Por que o Microsoft Windows Server 2000/2003/2008 não é suportado?


O Microsoft Windows Server 2008 e versões anteriores não tratam da opção 82 (Opção 82) e o pacote de retorno é enviado sem a opção 82.

Problema no Win2k8 R2 DHCP com a Opção82

  1. Uma solicitação do cliente é enviada para Broadcast (DHCP Discover).
  2. O equipamento (Nexus) envia um pacote para um servidor DHCP (DHCP Discover + Option 82).
  3. O servidor DHCP aceita o pacote, processa e envia de volta, mas sem a opção 82. (Oferta DHCP - sem opção 82)
  4. O equipamento (Nexus) recebe um pacote de um servidor DHCP. (Oferta DHCP) Mas não envia este pacote ao usuário final.

Dados sniffer - no Windows Server 2008 e no 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 que a configuração é tão complicada no Microsoft Windows Server 2012?


No Microsoft Windows Server 2012, a RFC # 3527 (opção 82 subopção 5 (0x5) - seleção de link) ainda não é suportada,
mas a funcionalidade da diretiva já foi implementada.

Como funciona:

  • O Microsoft Windows Server 2012 possui um super pool (SuperScope) no qual existem endereços e pools de loopback para redes reais.
  • A escolha do pool para emitir o endereço IP cai no SuperScope, porque a resposta veio do DHCP Relay do endereço de loopback de origem incluído no SuperScope.
  • Usando uma solicitação de diretiva, ele seleciona, no Superscópio, o escopo do membro cujo VNI está contido na opção 82 Subopção 1 ID do circuito do agente. (“0108000600” + 24 bits VNI + 24 bits cujos valores eu não conheço, mas o sniffer mostra os valores 0 neste campo.)


Quão fácil é a instalação no Microsoft Windows Server 2016/2019?


O Microsoft Windows Server 2016 implementa a funcionalidade RFC # 3527. Ou seja, o Windows Server 2016 pode reconhecer a rede correta a partir do atributo Opção 82 Subopção 5 (0x5) - as

perguntas da Seleção de Link 3 surgem imediatamente:

  • Podemos prescindir do Superscope?
  • Podemos prescindir da Policy e da tradução do VNI em um formato hexadecimal?
  • Podemos prescindir do Escopo para endereços de origem DHCP de loopback?

P. Podemos ficar sem o Superscope?
R. Sim, o escopo pode ser criado imediatamente no escopo dos endereços IPv4.
P. Podemos ficar sem a política e converter o VNI em um formato hexadecimal?
R. Sim, a seleção de rede é baseada na Opção 82 Subopção 0x5,
Q. Podemos prescindir do Escopo para endereços de origem DHCP de loopback?
R. Não, não podemos. Desde que o Microsoft Windows Server 2016/2019 tem proteção contra solicitações DHCP maliciosas. Ou seja, todas as solicitações de endereços que não estão no pool de servidores DHCP são consideradas maliciosas.

Opções de seleção de sub-rede 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.

Essa. Para configurar um pool DHCP em um pool DHCP do Microsoft Windows Server 2016/2019 para uma fábrica VXLAN BGP EVPN, você só precisa de:

  • Crie um pool para endereços de retransmissão de origem.
  • Criar um pool para redes de clientes

O que não é necessário (mas você pode configurá-lo e ele funcionará e não interferirá no trabalho):

  • Criar política
  • Criar SuperScope

Exemplo
DHCP ( 2 DHCP — VXLAN )


:


( — ):


Source DHCP Relay ( ):


Configurar o serviço DHCP no 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»




Conclusão


O uso do Windows Server 2016/2019 reduz a complexidade de configurar um servidor DHCP para uma fábrica de VXLAN (ou qualquer outra fábrica). (Não é necessário transferir pacotes especiais para especialistas de TI: ID do circuito de rede / agente para a prescrição de filtros.) A

configuração do Windows Server 2012 funcionará nos novos servidores 2016/2019 - deixá-lo funcionar.

Este documento fornece links para 2 versões: 7.X e 9.3. Isso ocorre porque a versão 7.0 (3) I7 (7) é a versão sugerida pela Cisco e a versão 9.3 é a mais inovadora (até o suporte do Multicast via VXLAN Multisite).

Lista de fontes


  1. Guia de configuração do Nexus 9000 VXLAN 7.x
  2. Guia de configuração do Nexus 9000 VXLAN 9.3
  3. DFA (automação de malha dinâmica da Cisco)
  4. Configurando o Microsoft Windows Server 2012 para fornecer serviços DHCP em um cenário eVPN (VXLAN, Cisco One Fabric, etc)
  5. 3.4 Superescopos DHCP
  6. Introdução às políticas de DHCP
  7. Problema no DHCP do Win2k8 R2 com Option82
  8. Opções de seleção de sub-rede DHCP

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