Skalowanie GNS3 dla ciężkich lab

# Poziome skalowanie GNS3 dla zasobożernych laboratoriów sieciowych

GNS3 umożliwia rozpraszanie zasobożernych węzłów sieciowych po kilku maszynach wirtualnych, wykorzystując koncepcję zewnętrznych serwerów. To rozwiązanie jest kluczowe do symulacji dużych topologii z IOS-XRv9K, CSR1000v i NSO, gdzie pojedyncza VM napotyka limity vCPU i RAM. Autor opisuje przejście z laptopa (8 vCPU, 16 GB) do klastra VM na bazie Workstation, osiągając łącznie 64 vCPU i 200 GB RAM.

Porównanie symulatorów i scenariusze zastosowań

Wśród narzędzi do laboratoriów sieciowych wyróżniają się EVE-NG, PNETLab, GNS3 i containerlab. GNS3 wygrywa w poziomie skalowania: węzły są rozpraszane po VM bez ręcznej konfiguracji chmurek, jak w EVE-NG.

Kluczowe scenariusze:

• Nauka protokołów typu LISP, BGP, OSPF.
• Przygotowanie do egzaminów z obrazami specyficznymi dla vendorów (IOS-XRv9K wymaga 4 vCPU na węzeł).
• Proof of Concept przed wdrożeniem.

Dla laboratoriów SP Cisco (do 50 węzłów) standardowe symulatory zawodzą przy 8+ IOS-XRv9K: zawieszanie się, restarty. Obliczenia: 50 × 4 vCPU = 200 vCPU, co jest nieosiągalne na jednej maszynie.

Zasobożerne obrazy i optymalizacja kontenerowa

IOS-XRv9K (4 vCPU, dużo RAM) zastępowany jest IOS-XRd — kontenerową wersją control plane (1 vCPU, 2 GB RAM, start w 30 s). To zmniejsza obciążenie, zachowując funkcjonalność.

Sprzęt autora:

• Serwer SuperMicro X10DRL-i: 80 vCPU, 256 GB RAM, 2 węzły NUMA.
• System: Windows 10 Pro (obciążenie gamingowe), Workstation (limit 32 vCPU/128 GB na VM).
• 3 VM GNS3: izolacja IOS-XRv9K i CSR1000v.

Architektura GNS3 z zewnętrznymi serwerami

GNS3 składa się z Controller, GNS3 GUI/Web i Compute Nodes (VM z Docker/QEMU). Compute Nodes na stacjonarnym komputerze, kontroler na laptopie, połączenie po LAN.

Zalety:

• Automatyczne routowanie ruchu między VM.
• Monitorowanie obciążenia CPU/RAM po serwerach.
• Rozpraszanie obrazów po VM dla balansu.

Ograniczenia GNS3 2.2.46

Mimo zalet występują problemy:

• Topologia się nie otwiera — usunąć hub w pliku .gns3.
• ioll2-xe-17-12-01 nie startuje.
• Błędy Calvados AUX w XRv9K (nie krytyczne).
• Zapis konfiguracji Docker wymaga konfiguracji volumes.
• Zmiana interfejsów: odłączyć połączenia, edytować, podłączyć ponownie.

Krok po kroku konfiguracja skalowania

• Planowanie: Określić VM po NUMA (minimum 2–3), zasoby (64 vCPU, 200 GB). Izolować typy węzłów.

• Przygotowanie VM GNS3:

- Pobrać OVA, statyczne IP (Network → config).

- Port (Configure → config).

• Dodawanie serwerów: Edit → Preferences → Remote Servers → Add (IP, nazwa, bez autentykacji dla LAN).

• Obrazy: Wskazać VM dla każdego (duplikować dla rozproszenia).

• Topologia: GNS3 zapewnia łączność automatycznie.

Monitorowanie: Servers Summary pokazuje obciążenie.

Co ważne

• Używać IOS-XRd dla control plane: 1 vCPU/2 GB vs 4 vCPU u XRv9K.
• Rozproszyć po 3+ VM dla 40–60 węzłów bez awarii.
• Limit Workstation: 32 vCPU/128 GB na VM (NUMA).
• Docker volumes dla trwałości konfiguracji.
• GNS3 > EVE-NG dla multi-VM bez chmurek.

Podejście skaluje laboratoria do obciążeń egzaminacyjnych, omijając limity sprzętowe bez wynajmu serwerów.

— Editorial Team