GNS3 重型实验室扩展

GNS3 的水平扩展：资源密集型网络实验室

GNS3 允许您使用外部服务器将资源消耗大的网络节点分布到多个虚拟机上。这种方法对于模拟使用 IOS-XRv9K、CSR1000v 和 NSO 的大型拓扑至关重要，因为单个 VM 会达到 vCPU 和 RAM 限制。作者描述了从笔记本电脑（8 vCPU、16 GB）切换到基于 Workstation 的 VM 集群，总计 64 vCPU 和 200 GB RAM。

模拟器比较与使用场景

在网络实验室工具中，EVE-NG、PNETLab、GNS3 和 containerlab 脱颖而出。GNS3 在水平扩展方面表现出色：节点分布到多个 VM 上，而无需像 EVE-NG 那样手动设置云环境。

主要使用场景：

• 学习 LISP、BGP 和 OSPF 等协议。
• 使用供应商特定镜像准备考试（IOS-XRv9K 每个节点需要 4 vCPU）。
• 部署前的概念验证。

对于 Cisco SP 实验室（最多 50 个节点），标准模拟器在 8 个以上 IOS-XRv9K 时崩溃：冻结、重启。计算：50 × 4 vCPU = 200 vCPU，一台机器不可能。

资源密集型镜像与容器优化

IOS-XRv9K（4 vCPU、海量 RAM）可以用 IOS-XRd 替换——这是容器化的控制平面版本（1 vCPU、2 GB RAM，30 秒启动）。这在保持功能的同时大幅降低负载。

作者的硬件：

• SuperMicro X10DRL-i 服务器：80 vCPU、256 GB RAM、2 个 NUMA 节点。
• OS：Windows 10 Pro（游戏负载）、Workstation（每个 VM 限制 32 vCPU/128 GB）。
• 3 个 GNS3 VM：隔离 IOS-XRv9K 和 CSR1000v。

使用外部服务器的 GNS3 架构

GNS3 包括 Controller、GNS3 GUI/Web 和 Compute Nodes（带有 Docker/QEMU 的 VM）。Compute Nodes 在桌面电脑上，controller 在笔记本上，通过 LAN 连接。

优势：

• VM 之间自动流量路由。
• 跨服务器的 CPU/RAM 负载监控。
• 将镜像分布到 VM 上实现负载平衡。

GNS3 2.2.46 的限制

尽管优势众多，但仍会出现问题：

• 拓扑无法打开——删除 .gns3 文件中的 hub。
• ioll2-xe-17-12-01 无法启动。
• XRv9K 中的 Calvados AUX 错误（非关键）。
• 保存 Docker 配置需要设置 volume。
• 接口更改：断开链路、编辑、重新连接。

逐步扩展设置

• 规划：按 NUMA 分配 VM（至少 2–3 个），资源（64 vCPU、200 GB）。隔离节点类型。

• 准备 GNS3 VM：

- 下载 OVA，设置静态 IP（Network → config）。

- Port（Configure → config）。

• 添加服务器：Edit → Preferences → Remote Servers → Add（IP、名称、LAN 无需认证）。

• 镜像：分配到特定 VM（复制用于分布）。

• 拓扑：GNS3 自动处理连接。

监控：Servers Summary 显示负载。

关键要点

• 控制平面使用 IOS-XRd：1 vCPU/2 GB，对比 XRv9K 的 4 vCPU。
• 分布到 3 个以上 VM，支持 40–60 个节点无崩溃。
• Workstation 限制：每个 VM 32 vCPU/128 GB（NUMA）。
• Docker volume 用于持久化配置。
• GNS3 优于 EVE-NG，用于多 VM 无需云环境。

这可以将实验室扩展到考试级负载，绕过硬件限制，无需租用服务器。

— Editorial Team