Polarización CEF

Introdución

Este documento describe como a polarización do reenvío de Cisco Express (CEF) pode causar o uso suboptimal de camiños redundantes a unha rede de destino. A polarización CEF é o efecto cando un algoritmo de truclee elixe un determinado camiño e camiños redundantes aínda son totalmente inusuales.

Prerrequisite

Requisitos

Non hai requisitos específicos para este documento .

Compoñentes usados

A información deste documento está baseada nun interruptor de Cisco Catalyst 6500 que funciona nun motor de supervisor 720.

A información contida nesta O documento foi creado a partir dos dispositivos nun ambiente de laboratorio específico. Todos os dispositivos que se usan neste documento foron en funcionamento cunha configuración verificada (por defecto). Se a rede está a traballar, asegúrese de comprender o impacto que calquera comando pode ter.

Fondo

O CEF cambia os paquetes baseados na táboa de enrutamento que está poboada por protocolo de enrutamento , como forma de Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) e Open Shortest Path First (OSPF). O CEF realiza a carga de carga unha vez que se calcula a táboa de enrutamento (costela). Nun deseño de rede jerárquica, pode haber moitas viaxes redundantes do mesmo custo da capa 3 (L3). Considere esta topoloxía onde o tráfico flúe da capa de acceso a través da distribución e da base e no centro de datos.

116376-technote-CEF- 01.jpg

Supoña que chegar á rede 10.1.1.1 do enrutador (R1), hai dúas ligazóns de custo equivalente (L1, L2). A decisión sobre cal das dúas conexións úsase por un algoritmo de Tribucee. Por abandono, a fonte IP (SIP) ea IP de destino (inmersión) úsanse como parámetros no algoritmo de Triboe.

Aquí está a descrición de como funciona o algoritmo de Triboo:

Cando só hai dúas traxectorias, o interruptor / enrutador realiza exclusivamente ou operación (XOR) en bits de peso inferior (un pouco cando hai que seleccionar calquera de dúas ligazóns, dous bits para 3-4 ligazóns, etc.) de o sorbo e a inmersión. A operación XOP o mesmo Sorbe e sempre mergullando os resultados no uso do paquete da mesma ligazón.

O paquete pasa a través da capa de distribución, onde se usa o mesmo algoritmo de Tobogege xunto coa mesma entrada Desde o hash, e elixe unha soa ligazón para todos os fluxos, que deixa a outra ligazón subordinada. Este proceso chámase Polarización CEF (o uso do mesmo algoritmo de Tribucee e o propio Hash entrou que os resultados flúen ao uso dunha ligazón de traxectoria múltiple do mesmo custo (ECMP) para todos).

Este exemplo ilustra este proceso con máis detalle:

o tráfico Orixínase a partir de 10.240.18.1 e destinada a 10.240.20.1 Introduza a rede no A e ES CEF conmutada. Porque hai dúas ligazóns de custo equivalente á rede 10.240.20.0/0/24, as direccións de orixe e destino do paquete Pass a través do algoritmo de Triboe e o resultado é unha traxectoria específica utilizada para chegar ao destino. Neste caso, o camiño que toma os paquetes é cara ao C do enrutador. A partir de aí, os paquetes van ao enrutador F, e ao seu destino final.

O tráfico orixinouse a partir de 10.240.18.2 e destinado a 10.240.20.1 Introduza a rede no CEF A e ES – – Conectado tamén. Porque hai dúas ligazóns de custo equivalente á rede 10.240.20.0/0/24, as direccións de orixe e destino do paquete pasan polo algoritmo do pantalón e o CEF elixe unha traxectoria. Neste caso, o camiño que tomando os paquetes é cara ao enrutador b.

O tráfico orixinouse de 10.240.18.3 e destinado a 10.240.20.1 Introduza a rede no enrutador A e tamén é CEF- cambiou. Porque hai dúas ligazóns de custo equivalente á rede 10.240.20.0/0/24, as direccións de orixe e destino do paquete pasan polo algoritmo do pantalón e o CEF elixe unha traxectoria. Neste caso, o camiño que tomando os paquetes é cara ao enrutador b.

Paquetes orixinados a partir de 10.240.18.2 e 10.240.18.3 Tanto chegan o enrutador B, que ten dúas ligazóns de novo de custo equivalente para chegar a 10.240.20 .1. Funciona con de novo estes conxuntos de pares da fonte e destino a través do algoritmo de Tribee, que produce os mesmos resultados que o algoritmo de Triboum no enrutador producido. Isto significa que as dúas secuencias de paquetes pasan por unha traxectoria – neste caso, a ligazón ao router E. A ligazón ao enrutador D non recibe ningún tráfico.

Despois do tráfico orixinado a partir de 10.240,18 .2 e 10.240,18.3 É recibido no router e enrutador, cambiando ao longo do camiño F e despois ao seu destino final.

Como evitar a CEF de polarización

alternativo entre (SIP + Inmersión + Ports Layer4) A configuración predeterminada (SIP e inmersión) e completa do chopper en cada capa de rede.
O catalizador 6500 ofrece algunhas opcións para o algoritmo de ROCEO:
- Valor predefinido: use a dirección IP de orixe e destino, cos pesos desiguais dados a cada ligazón para evitar a polarización.
- Simple – Use a dirección IP de orixe e destino, co peso igual a cada ligazón .
- Completamente: use o enderezo IP de orixe e destino e acude 4 números de portos, con pesos desiguais.
- Simple Full – Use o enderezo IP de orixe e destino e acude 4 portos , cos pesos iguais dados a cada ligazón.
```
 6500(config)#mls ip cef load-sharing ?
full load balancing algorithm to include L4 ports
simple load balancing algorithm recommended for a single-stage CEF router
6500(config)#mls ip cef load-sharing full ?
simple load balancing algorithm recommended for a single-stage CEF router
<cr>
```
Actualmente, non hai comandos para marcar o algoritmo do funcionamento da carga compartida. A mellor forma de descubrir que o método funciona é marcar a configuración actual a través do comando de configuración de Expigual. Se non hai configuración, o inicio actual coa carga CEF da IP da MLS, a taxa predeterminada incerta da fonte e a ponderación do destino está funcionando.

Nota: 1) O catalizador 6500 non Apoio á carga compartida do paquete. 2) A opción completa non inclúe unha identificación universal no hash. Se se usa en cada capa dunha topoloxía multi-capa, a polarización é posible. É aconsellable usar a opción sinxela con este comando para lograr unha carga compartida mellor e usar menos adxacencias de hardware.
Alternar entre mesmo e o número impar de enlaces ECMP en cada capa de rede.
CEF CHARGGING ROLLING non depende de como se inseren as rutas do protocolo na táboa de enrutamento. Polo tanto, as rutas OSPF exhiben o mesmo comportamento que o EIGRP. Nunha rede xerárquica onde hai varios enrutadores que realiza a carga compartida consecutiva, todos usan a mesma parte de carga do algoritmo.
Os balances do algoritmo do pantalón deste xeito por abandono:
```
1: 1
2: 7-8
3: 1-1-1
4: 1-1-1-2
5: 1-1-1-1-1
6: 1-2-2-2-2-2
7: 1-1-1-1-1-1-1
8: 1-1-1-2-2-2-2-2
```
O número antes de que os dous puntos representen o número de enlaces de custo equivalente. O número despois dos dous puntos representa a proporción de tráfico que se refire a traxectoria.
Isto significa que:
- por dous custos iguais, a carga compartida é de 46,666% – 53,333%, non 50 % -50%.
- Para tres viaxes de igual custo, a carga compartida é de 33,33% -33,33% -33,33% (como se esperaba).
- para catro viaxes de igual custo, A carga compartida é do 20% -20% -20% -40% e non o 25% -25% -25% -25%.
Isto ilustra que, cando hai un número de pares de Ligazóns ECMP, o tráfico non está equilibrado carga
Unha forma de desactivar a polarización CEF é a ponderación da anti-polarización, que foi introducida na versión 12.2 (17D) SXB2.
Para permitir a ponderación da anti-polarización, Introduce este comando: Use este comando se hai dous custos iguais e ambos deben ser utilizados de forma igual. A adición da palabra clave sinxela permite que o hardware utilice a mesma cantidade de adxacencias que na adxacencia do CEF do iOS de Cisco. Sen a palabra clave sinxela, o hardware instala as entradas adxacentes para evitar a polarización da plataforma.

Cisco iOS introduciu un concepto chamado ID único / universal que axuda a evitar o CEF de polarización. Este algoritmo, chamado algoritmo universal (o valor predeterminado nas versións CISCO actuais), engade un valor de enrutador específico de 32 bits á función TribEE (chamada ID universal – este é un valor aleatorio xerado para a hora de inicio do tempo Cambio que se pode controlar manualmente). Isto sementa a función de Triboum en cada enrutador cunha identificación única, que se garante que a mesma fonte / pares de destino se desmorona nun valor diferente en diferentes enrutadores ao longo do camiño. Este proceso proporciona unha carga compartida mellor para toda a rede e evita o problema da polarización. Este concepto de identificación única non funciona por un número de pares de enlaces de custo equivalente debido a unha limitación de hardware, pero funciona perfectamente por un número impar de enlaces de custo equivalente. Para superar este problema, Cisco iOS engade unha ligazón á táboa de adxacencia de hardware cando hai un número de torque de enlaces de custo equivalente para facer que o sistema cre que hai un número impar de enlaces de custo equivalente.
para configurar un valor personalizado para O ID universal, usa:
```
6500(config)ip cef load-sharing algorithm universal <id>
```