Polarizzazione del CEF

Introduzione

Questo documento descrive come la polarizzazione dell’evampanamento di Cisco Express (CEF) può causare l’uso subottimale di percorsi ridondanti a una rete di destinazione. La polarizzazione del CEF è l’effetto quando un algoritmo di Troocee sceglie un certo percorso e i percorsi ridondanti sono ancora totalmente insoliti.

Prerequisito

Requisiti

Nessun requisito specifico per questo documento .

Componenti utilizzati

Le informazioni in questo documento si basano su un interruttore Cisco Catalyst 6500 che funziona su un motore supervisore 720.

Le informazioni contenute in questo Documento è stato creato dai dispositivi in un ambiente di laboratorio specifico. Tutti i dispositivi utilizzati in questo documento sono stati messi in funzione con una configurazione verificata (predefinita). Se la rete funziona, assicurati di aver compreso l’impatto che qualsiasi comando può avere.

background

Il CEF cambia i pacchetti in base alla tabella di routing che viene popolata dal protocollo di routing , come il protocollo di routing del gateway interno migliorato (EIGRP) e il percorso più breve aperto prima (OSPF). Il CEF esegue il rotolamento della ricarica una volta calcolato il tavolo di routing (costole). In un design di rete gerarchica, potrebbero esserci molti viaggi ridondanti dello stesso costo del livello 3 (L3). Considera questa topologia in cui il traffico scorre dello strato di accesso attraverso la distribuzione e la base e nel data center.

Supponiamo che per raggiungere la rete 10.1.1.1 del router1 (R1), ci sono due collegamenti di costo equivalente (L1, L2). La decisione su quale dei due connessioni è utilizzata da un algoritmo di Troocee. Dall’abbandono, la sorgente IP (SIP) e l’IP di destinazione (immersione) sono utilizzati come parametri nell’algoritmo Troocee.

Ecco una descrizione di come funziona l’algoritmo Troceo:

Quando ci sono solo due traiettorie, l’interruttore / router esegue esclusivamente o funzionamento (XOR) su bit di peso inferiore (un po ‘quando è necessario selezionare uno dei due collegamenti, due bit per 3-4 collegamenti e così via) di il sorso e l’immersione. L’operazione XOP lo stesso Sorbe e immergere sempre i risultati nell’uso del pacchetto dello stesso collegamento.

Il pacchetto passa quindi sopra lo strato di distribuzione, dove lo stesso algoritmo di tromme viene utilizzato insieme allo stesso input Dall’asish, e scegli un singolo collegamento per tutti i flussi, che lascia l’altro collegamento sottovalutato. Questo processo è chiamato Polarizzazione CEF (l’uso dello stesso algoritmo Trocee e lo stesso hash ha inserito che i risultati fluiscono nell’uso di un collegamento di traiettoria multiplo dello stesso costo (ECMP) per tutti).

Questo esempio Illustra questo processo in modo più dettagliato:

1. il traffico originato da 10.240.18.1 e destinato a 10.240.20.1 Immettere la rete presso l’A ed ES CEF-Switched. Poiché ci sono due collegamenti di costo equivalenti alla rete 10.240.20.0/24, gli indirizzi di origine e destinazione nel pacchetto passano attraverso l’algoritmo Trofee e il risultato è una traiettoria specifica utilizzata per raggiungere la destinazione. In questo caso, il percorso prendendo i pacchetti è verso il C del router. Da lì, i pacchetti vanno al router f, e sulla loro destinazione finale.
2. Traffico originato da 10.240.18.2 e destinato al 10.240.20.1 Inserire la rete presso l’A ed ES CEF – Commutato anche. Poiché ci sono due link di costo equivalenti alla rete 10.240.20.0/24, gli indirizzi di origine e destinazione nel pacchetto passano attraverso l’algoritmo del pantalone e il CEF sceglie una traiettoria. In questo caso, il percorso prendendo i pacchetti è verso il router b.
3. Il traffico è stato originato da 10.240.18.3 e destinato al 10.240.20.1 Immettere la rete nel router A ed è anche il CEF- commutato. Poiché ci sono due link di costo equivalenti alla rete 10.240.20.0/24, gli indirizzi di origine e destinazione nel pacchetto passano attraverso l’algoritmo del pantalone e il CEF sceglie una traiettoria. In questo caso, il percorso prendendo i pacchetti è verso il router b.
4. pacchetti originati da 10.240.18.2 e 10.240.18.3 Entrambi arrivano router B, che ha due collegamenti di nuovo di un costo equivalente per raggiungere i 10.240.20 .1. Funziona di nuovo questi set di coppie della fonte e destinazione attraverso l’algoritmo Trocee, che produce gli stessi risultati che l’algoritmo di Troocem nel router prodotto. Ciò significa che entrambe le sequenze di pacchetti passano lungo una traiettoria – in questo caso, il collegamento al router E. Il collegamento al router D non riceve alcun traffico.
5. dopo il traffico originato da 10.240.18 .2 e 10.240.18.3 È ricevuto nel router E, passare lungo il percorso f, e poi sulla sua destinazione finale.

Come evitare il CEF di polarizzazione

1. alternativo tra (SIP + immersione + PORTE Layer4) Le impostazioni predefinite (SIP e immersione) e completano dal chopper in ciascun livello di rete.
   Il catalizzatore 6500 fornisce alcune opzioni per l’algoritmo di Rooceo:
   
   • Valore predefinito: utilizzare l’indirizzo IP sorgente e destinazione, con i pesi ineguali forniti a ciascun collegamento per evitare la polarizzazione.
   • Semplice – Utilizzare l’indirizzo IP di origine e destinazione, con il peso uguale dato a ciascun collegamento .
   • Completamente – Utilizzare completamente l’indirizzo IP di origine e destinazione e numeri di porta acode 4, con pesi ineguali.
   • Semplicemente full – Utilizzare l’indirizzo IP di origine e destinazione e Acode 4 Numeri di porta , con i pesi uguali dati a ciascun collegamento.

    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>

   Attualmente, non esistono comandi per contrassegnare l’algoritmo del funzionamento del carico condiviso. Il modo migliore per scoprire che il metodo funziona è contrassegnare la configurazione corrente tramite il comando Mostra Esegui-Config. Se non vi è alcuna configurazione, la corrente inizia con la carica del CEF del PIR del MLS, il tasso di incerto predefinito della sorgente e la ponderazione della destinazione è funzionante.

   Nota: 1) Il catalizzatore 6500 no Supporto dal carico condiviso del pacchetto. 2) L’opzione completa non include un ID universale nell’Hash. Se utilizzato in ciascun livello di una topologia multistrato, la polarizzazione è possibile. È consigliabile utilizzare la semplice opzione con questo comando per ottenere un caricamento condiviso migliore e utilizzare meno adiacissioni hardware.

2. alternamente tra i collegamenti ECMP in ciascun livello di rete.
   Il rotelle di ricarica CEF non dipende da come i routi del protocollo sono inseriti nella tabella di routing. Pertanto, le rotte OSPF mostrano lo stesso comportamento dell’EGRAP. In una rete gerarchica in cui vi sono vari router che esegue il carico condiviso di fila, tutti utilizzano lo stesso carico-parte dell’algoritmo.
   I bilanci dell’algoritmo del pantalone in questo modo per abbandono:
   

   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

   Il numero prima che i due punti rappresenti il numero di collegamenti di costo equivalente. Il numero successivo ai due punti rappresentano la proporzione del traffico che viene indirizzata dalla traiettoria.
   ciò significa che:

   • Per due costi uguali, il carico condiviso è il 46,666% – 53.333%, non 50 % -50%.
   • Per tre viaggi di livello uguale, il carico condiviso è del 33,33% -33,33% -33,33% (come previsto).
   • per quattro viaggi di uguale costo, Il carico condiviso è del 20% -20% -20% -40% e non del 25% -25% -25% -25%.

   Questo illustra che, quando ci sono il numero di coppia di Collegamenti ECMP, il traffico non è il carico bilanciato
   Un modo per disabilitare la polarizzazione del CEF è la ponderazione dell’antiolarizzazione, che è stata introdotta nella versione 12.2 (17D) SXB2.
   per abilitare la ponderazione dell’antiolarizzazione, Inserisci questo comando:
   Utilizzare questo comando se ci sono due costi uguali ed entrambi devono essere utilizzati allo stesso modo. L’aggiunta della parola chiave semplice consente all’hardware di utilizzare la stessa quantità di adiacienze come nell’adiazione del CEF dell’Adiacenza del Cisco IOS. Senza la parola chiave semplice, l’hardware installa le voci aggiuntive di adiacenza per evitare la polarizzazione della piattaforma.

3. Cisco IOS ha introdotto un concetto chiamato ID univoco / universale che aiuta a evitare il CEF di polarizzazione. Questo algoritmo, chiamato l’algoritmo universale (il valore predefinito nelle versioni CISCO correnti), aggiunge un valore del router specifico a 32 bit alla funzione Troocee (chiamata ID universale – questo è un valore casuale generato all’ora di inizio del tempo interruttore che può essere controllato manualmente). Questa semina la funzione Trooceum in ciascun router con un ID univoco, che è assicurato che la stessa fonte / paia di destino si sbriciola in un valore diverso in diversi router lungo il percorso. Questo processo fornisce un carico condiviso migliore per l’intera rete ed evita il problema della polarizzazione. Questo concetto dell’ID univoco non funziona per un numero di coppia di collegamenti di costo equivalente a causa di una limitazione dell’hardware, ma funziona perfettamente per un numero dispari di collegamenti di costo equivalente. Per superare questo problema, Cisco IOS aggiunge un collegamento alla tabella di adiacenza hardware quando c’è un numero di coppia di collegamenti di costo equivalente per rendere il sistema che esiste un numero dispari di collegamenti equivalenti di costo.
   Per configurare un valore personalizzato per L’ID universale, utilizzare:
   

   6500(config)ip cef load-sharing algorithm universal <id>