Contenu

Introduction

Problème

Solution

Fragmentation IP

Introduction

Ce document décrit le nombre d'octets signalés par les commandes show port et ping lorsque des requêtes ping sont exécutées dans l'interface de ligne de commande de la plate-forme ASR (Aggregation Services Router) 5000. Il montre également les effets de la fragmentation lorsque les paquets envoyés sont supérieurs à l'unité de transmission maximale (MTU) configurée dans l'interface. Il s'agit d'informations d'arrière-plan utiles lorsque vous dépannez des problèmes de plan utilisateur avec la commande ping ou même en général pour les paquets qui traversent le châssis. En outre, l’expérimentation de requêtes ping sur un noeud est un excellent moyen de confirmer les concepts expliqués dans ce document.

Problème

Lorsque vous spécifiez la taille d'un paquet ICMP (Internet Control Message Protocol), la taille fait référence à la charge utile brute qui est encapsulée dans le paquet. Il n'inclut PAS l'en-tête ICMP (8 octets) OU l'en-tête IP (20 octets). Il convient également de noter l’en-tête Ethernet (14 octets = adresse MAC de destination (6) + adresse MAC source (6) + type de trame Ethernet (2)), l’étiquette VLAN (4 octets) et la séquence de contrôle de trame Ethernet de fin (FCS, 4 octets), dont la plus récente ne doit PAS être affichée dans une trace Wireshark.

Solution

Lorsque vous affichez le résultat de la commande show port [npu Commande | datalink] counters, le calcul mathématique qui peut être appliqué est illustré dans cet exemple. Faites correspondre les couleurs afin d'obtenir une compréhension directe. Cet exercice fonctionne sur un port avec peu ou pas de trafic, car il permet d’envoyer une requête ping sans autre trafic pour nuancer la sortie résultante.

Taille de la charge utile : 56 octets (qui est également la valeur par défaut de cette commande)

Charge utile + en-tête ICMP : 64

Charge utile + en-tête ICMP + en-tête IP : 84

Charge utile + en-tête ICMP + en-tête IP + en-tête Ethernet + étiquette VLAN : 102

Charge utile (56) + en-tête ICMP (8) + en-tête IP (20) + en-tête Ethernet (14) + étiquette VLAN (4) + FCS (4) : 106

context Ctx

interface 21/1 broadcast

ip address 10.193.82.118 255.255.255.0

ip mtu 1500

#exit

port ethernet 21/1

no shutdown

vlan 30

no shutdown

bind interface 21/1 Ctx

#exit

#exit

[Ctx]ASR5000> show ip arp

Flags codes:

I - Incomplete, R - Reachable, M - Permanent, S - Stale,

D - Delay,      P - Probe,     F - Failed

Address         Link Type Link Address      Flags  Mask            Interface

10.193.82.1     ether     00:00:0C:07:AC:1E R                      21/1

[Ctx]ASR5000> show ip route

"*" indicates the Best or Used route.  S indicates Stale.

Destination         Nexthop          Protocol   Prec Cost Interface

*0.0.0.0/0           10.193.82.1      static     1    0    21/1

[Ctx]ASR5000> clear port data counters 21/1

Saturday April 12 14:06:21 UTC 2014

[Ctx]ASR5000> clear port npu count 21/1

Saturday April 12 14:06:21 UTC 2014

[Ctx]ASR5000> ping 10.193.82.1 count 1 size 56

Saturday April 12 14:06:21 UTC 2014

PING 10.193.82.1 (10.193.82.1) 56(84) bytes of data.

64 bytes from 10.193.82.1: icmp_seq=1 ttl=255 time=0.957 ms

--- 10.193.82.1 ping statistics ---

1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms

rtt min/avg/max/mdev = 0.957/0.957/0.957/0.000 ms

Note that the datalink counters include the FCS bytes, while both datalink and npu

counters include the ethernet frame and vlan tags.

[Ctx]ASR5000> show port datalink count 21/1

Saturday April 12 14:06:25 UTC 2014

Counters for port 21/1:

Line Card  Gigabit Ethernet Port

Rx Counter                        Data  |  Tx Counter                       Data

-----------------------  -------------- + -----------------------  -------------

RX Unicast frames                   112 | TX Unicast frames                    1

RX Multicast frames                   3 | TX Multicast frames                  0

RX Broadcast frames                   9 | TX Broadcast frames                  0

RX Size   64 frames                   0 | TX Size   64 frames                  0

RX Size   65 ..  127 fr              14 | TX Size   65 ..  127 fr              1

RX Size  128 ..  255 fr               0 | TX Size  128 ..  255 fr              0

RX Size  256 ..  511 fr             110 | TX Size  256 ..  511 fr              0

RX Size  512 .. 1023 fr               0 | TX Size  512 .. 1023 fr              0

RX Size 1024 .. 1518 fr               0 | TX Size 1024 .. 1518 fr              0

RX Size > 1518 frames                 0 | TX Size > 1518 frames                0

RX Bytes OK                       43966 | TX Bytes OK                        106

RX Bytes BAD                          0 | TX Bytes BAD                         0

RX SHORT OK                           0 | TX PAUSE                             0

RX SHORT CRC                          0 | TX ERR                               0

RX OVF                                0 |

RX NORM CRC                           0 |

RX LONG OK                            0 |

RX LONG CRC                           0 |

RX PAUSE                              0 |

RX FALS CRS                           0 |

RX SYM ERR                            0 |

-----------------------  -------------- + -----------------------  -------------

[Ctx]ASR5000> show port npu count 21/1

Saturday April 12 14:06:25 UTC 2014

Counters for port 21/1

Counter                  Rx Frames       Rx Bytes      Tx Frames        Tx Bytes

-------------------- ------------- --------------- ------------- ---------------

Unicast                          1             102             1             102

Multicast                        3             202             0               0

Broadcast                        8             512             0               0

IPv4 unicast                     1             102             1             102

IPv4 non-unicast                 1              66             0               0

IPv6 unicast                     0               0             0               0

IPv6 non-unicast                 0               0             0               0

Fragments received               0               0           n/a             n/a

Packets reassembled              0               0           n/a             n/a

Fragments to kernel              0               0           n/a             n/a

HW error                         0               0           n/a             n/a

Port non-operational             0               0             0               0

SRC MAC is multicast             0               0           n/a             n/a

Unknown VLAN tag                 0               0           n/a             n/a

Other protocols                  2             136           n/a             n/a

Not IPv4                         0               0           n/a             n/a

Bad IPv4 header                  0               0           n/a             n/a

IPv4 MRU exceeded                0               0           n/a             n/a

TCP tiny fragment                0               0             0               0

No ACL match                     0               0             0               0

Filtered by ACL                  0               0             0               0

TTL expired                      0               0           n/a             n/a

Flow lookup twice                0               0           n/a             n/a

Unknown IPv4 class               0               0           n/a             n/a

Too short: IP                    0               0           n/a             n/a

Too short: ICMP                  0               0             0               0

Too short: IGMP                  0               0             0               0

Too short: TCP                   0               0             0               0

Too short: UDP                   0               0             0               0

Too short: IPIP                  0               0           n/a             n/a

Too short: GRE                   0               0           n/a             n/a

Too short: GRE key               0               0           n/a             n/a

Don't frag discards            n/a             n/a             0               0

Fragment packets               n/a             n/a             0               0

Fragment fragments             n/a             n/a             0               0

IPv4VlanMap dropped              0               0           n/a             n/a

IPSec NATT keep alive            0               0           n/a             n/a

MPLS Flow not found              0               0           n/a             n/a

MPLS unicast                     0               0             0               0

Size < 17                        0               0             0               0

Size   17 ..   64                8             512             0               0

Size   65 ..  127                4             304             1             102

Size  128 ..  255                0               0             0               0

Size  256 ..  511                0               0             0               0

Size  512 .. 1023                0               0             0               0

Size 1024 .. 2047                0               0             0               0

Size 2048 .. 4095                0               0             0               0

Size 4096 .. 4500                0               0             0               0

Size > 4500                      0               0             0               0

Fragmentation IP

La fragmentation des paquets IP se produit lorsque la taille du paquet, qui inclut l'en-tête IP, mais aucune donnée de couche 2 telle que l'adresse MAC source/destination, l'ID de VLAN ou le FSC, est divisée en plusieurs segments afin de respecter le paramètre ip mtu pour l'interface (par défaut, 1500).  Dans cet exemple, avec le MTU défini sur la taille par défaut de 1500, une charge utile ICMP de la taille 1472 tentée d'être envoyée ne sera pas fragmentée (1472 + en-tête ICMP (8) + en-tête IP (20) = 1500), mais tout ce qui est plus grand sera fragmenté. Lorsque la fragmentation se produit, deux fragments de paquets sont comptés dans les compteurs npu et de liaison de données du port, un dans chaque compartiment de taille appropriée. Avec l'achèvement d'une requête ping d'inondation de 500 paquets, 1 000 fragments sont envoyés ; 500 pour la grande et 500 pour la petite. Cet exemple a été exécuté sur un ASR 5500 (par rapport à l'exemple de sortie précédent sur un ASR 5000), mais il fonctionne de la même manière sur les deux plates-formes.

[ECS]ASR500> show ip interface

Thursday July 16 00:31:39 UTC 2015

Intf Name:       5/29-ECS

Intf Type:       Broadcast

Description:

VRF:             None

IP State:        UP (Bound to 5/29 vlan id 31, 802.1P prior 0, ifIndex 85786626)

IP Address:      10.213.137.105       Subnet Mask:     255.255.255.0

Bcast Address:   10.213.137.255       MTU: 1500

Resoln Type:     ARP                  ARP timeout:     60 secs

L3 monitor LC-port switchover: Disabled

Number of Secondary Addresses: 0

port ethernet 5/29

no shutdown

vlan 31

no shutdown

bind interface 5/29-ECS ECS

#exit

#exit

Tout d'abord, établissez une ligne de base pour les compteurs. Spécifiez l'ID de VLAN pour les compteurs NPU (afin de confirmer que toutes les requêtes ping ont l'ID de VLAN ajouté).

[ECS]ASR5500> clear port datalink counters 5/29

Friday July 17 23:53:46 UTC 2015

[ECS]ASR5500> show port datalink counters 5/29

Friday July 17 23:53:46 UTC 2015

rCounters for port 5/29:

Line Card 10 Gigabit Ethernet Port

Rx Counter                        Data  |  Tx Counter                       Data

-----------------------  -------------- + -----------------------  -------------

RX Bytes                            406 | TX Bytes                             0

RX Unicast frames                     0 | TX Unicast frames                    0

RX Multicast frames                   4 | TX Multicast frames                  0

RX Broadcast frames                   1 | TX Broadcast frames                  0

RX Size 64 frames                     0 | TX Size 64 frames                    0

RX Size   65 ..  127 fr               5 | TX Size   65 ..  127 fr              0

RX Size  128 ..  255 fr               0 | TX Size  128 ..  255 fr              0

RX Size  256 ..  511 fr               0 | TX Size  256 ..  511 fr              0

RX Size  512 .. 1023 fr               0 | TX Size  512 .. 1023 fr              0

RX Size 1024 .. 1518 fr               0 | TX Size 1024 .. 1518 fr              0

RX Size 1519 .. 1522 fr               0 | TX Size 1519 .. 1522 fr              0

-----------------------  -------------- + -----------------------  -------------

[ECS]ASR5500> clear port npu counters 5/29 vlan 31

Friday July 17 23:53:47 UTC 2015

[ECS]ASR5500> show port npu counters 5/29 vlan 31

Friday July 17 23:53:47 UTC 2015

Counters for port 5/29 vlan id 31:

Counter                  Rx Frames       Rx Bytes      Tx Frames        Tx Bytes

-------------------- ------------- --------------- ------------- ---------------

Unicast                          0               0             0               0

Multicast                        3             196             0               0

Broadcast                        1              64             0               0

IPv4 unicast                     0               0             0               0

IPv4 non-unicast                 3             196             0               0

IPv6 unicast                     0               0             0               0

IPv6 non-unicast                 0               0             0               0

Fragments received               0               0           n/a             n/a

Packets reassembled              0               0           n/a             n/a

Fragments to kernel              0               0           n/a             n/a

HW error                         0               0           n/a             n/a

Port non-operational           539           38520             0               0

SRC MAC is multicast             0               0           n/a             n/a

Unknown VLAN tag                 0               0           n/a             n/a

Other protocols                  2             128           n/a             n/a

Les requêtes ping de taille 1500 octets qui incluent l'en-tête IP sont envoyées sans fragmentation. La taille totale au niveau de la couche liaison de données (en quittant le port) est la suivante :

1472 (charge utile) + 8 (en-tête ICMP) + 20 (en-tête IP) + 14 (source/dest MAC) + 4 (ID VLAN) + 4 (FSC) = 1522

[ECS]ASR5500> ping  10.213.137.1 size 1472 flood

Friday July 17 23:53:48 UTC 2015

PING 10.213.137.1 (10.213.137.1) 1472(1500) bytes of data.

--- 10.213.137.1 ping statistics ---

500 packets transmitted, 500 received, 0% packet loss, time 422ms

rtt min/avg/max/mdev = 0.405/0.800/0.994/0.143 ms, ipg/ewma 0.845/0.802 ms

[ECS]ASR5500> show port datalink counters 5/29

Friday July 17 23:53:54 UTC 2015

Counters for port 5/29:

Line Card 10 Gigabit Ethernet Port

Rx Counter                        Data  |  Tx Counter                       Data

-----------------------  -------------- + -----------------------  -------------

RX Bytes                         771008 | TX Bytes                        765656

RX Unicast frames                   536 | TX Unicast frames                  524

RX Multicast frames                  45 | TX Multicast frames                  0

RX Broadcast frames                  20 | TX Broadcast frames                  0

RX Size 64 frames                     0 | TX Size 64 frames                    0

RX Size   65 ..  127 fr              75 | TX Size   65 ..  127 fr              0

RX Size  128 ..  255 fr              24 | TX Size  128 ..  255 fr             18

RX Size  256 ..  511 fr               2 | TX Size  256 ..  511 fr              6

RX Size  512 .. 1023 fr               0 | TX Size  512 .. 1023 fr              0

RX Size 1024 .. 1518 fr               0 | TX Size 1024 .. 1518 fr              0

RX Size 1519 .. 1522 fr             500 | TX Size 1519 .. 1522 fr            500

RX OverSize frames                    0 | TX OverSize frames                   0

RX UnderSize frames                   0 | TX UnderSize frames                  0

RX ExceedMaxSize frames               0

RX Fragment frames                    0 | TX Fragment frames                   0

RX Jabber frames                      0 | TX Jabber frames                     0

RX Control frames                     0 | TX Control frames                    0

RX Pause frames                       0 | TX Pause frames                      0

RX FCS Error frames                   0 | TX FCS Error frames                  0

RX Length Error frames                0 | TX Length Error frames               0

RX Code Error frames                  0

RX ExMaxSize Err frames               0

-----------------------  -------------- + -----------------------  -------------

[ECS]ASR5500> show port npu counters 5/29 vlan 31

Friday July 17 23:53:54 UTC 2015

Counters for port 5/29 vlan id 31:

Counter                  Rx Frames       Rx Bytes      Tx Frames        Tx Bytes

-------------------- ------------- --------------- ------------- ---------------

Unicast                        520          761900           520          762800

Multicast                       38            2811             0               0

Broadcast                       18            1408             0               0

IPv4 unicast                   538          763308           520          762800

IPv4 non-unicast                30            2027             0               0

IPv6 unicast                     0               0             0               0

IPv6 non-unicast                 8             784             0               0

Fragments received               0               0           n/a             n/a

Packets reassembled              0               0           n/a             n/a

Fragments to kernel              0               0           n/a             n/a

HW error                         0               0           n/a             n/a

Port non-operational          9482          681251             0               0

SRC MAC is multicast             0               0           n/a             n/a

Unknown VLAN tag                 0               0           n/a             n/a

Other protocols                 20            1280           n/a             n/a

Not IPv4                         8             784           n/a             n/a

...

Size    0 ..   63                0               0             0               0

Size   64 ..  127               70            5193             0               0

Size  128 ..  255               24            3408            18            2580

Size  256 ..  511                0               0             6            1980

Size  512 .. 1023                0               0             0               0

Size 1024 .. 2047              500          759000           500          759000

Size 2048 .. 4095                0               0             0               0

Size 4096 .. 8191                0               0             0               0

Size >= 8192                     0               0             0               0

Une augmentation de la taille d'un octet entraîne une fragmentation (> 1 500), de sorte que les 500 paquets sont envoyés sous forme de deux ensembles de 500 paquets. Notez dans cet exemple que la requête ping échoue. Ceci est probablement dû au fait que le réseau ne peut pas gérer la taille supérieure à la MTU configurée, mais ce n'est pas le but de cet article.

[ECS]ASR5500> ping 10.213.137.1 size 1473 flood

Friday July 17 23:53:55 UTC 2015

PING 10.213.137.1 (10.213.137.1) 1473(1501) bytes of data.

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....................^C

--- 10.213.137.1 ping statistics ---

500 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 7124ms

, ipg/ewma 14.277/0.000 ms

[ECS]ASR5500> show port datalink counters 5/29

Friday July 17 23:54:05 UTC 2015

Counters for port 5/29:

Line Card 10 Gigabit Ethernet Port

Rx Counter                        Data  |  Tx Counter                       Data

-----------------------  -------------- + -----------------------  -------------

RX Bytes                         786615 | TX Bytes                       1566628

RX Unicast frames                   601 | TX Unicast frames                 1567

RX Multicast frames                 111 | TX Multicast frames                  0

RX Broadcast frames                  47 | TX Broadcast frames                  0

RX Size 64 frames                     0 | TX Size 64 frames         501

RX Size   65 ..  127 fr             190 | TX Size   65 ..  127 fr              2

RX Size  128 ..  255 fr              64 | TX Size  128 ..  255 fr             48

RX Size  256 ..  511 fr               5 | TX Size  256 ..  511 fr             16

RX Size  512 .. 1023 fr               0 | TX Size  512 .. 1023 fr              0

RX Size 1024 .. 1518 fr               0 | TX Size 1024 .. 1518 fr              0

RX Size 1519 .. 1522 fr             500 | TX Size 1519 .. 1522 fr   1000

RX ExceedMaxSize frames               0

RX Fragment frames                    0 | TX Fragment frames                   0

RX Jabber frames                      0 | TX Jabber frames                     0

RX Control frames                     0 | TX Control frames                    0

RX Pause frames                       0 | TX Pause frames                      0

RX FCS Error frames                   0 | TX FCS Error frames                  0

RX Length Error frames                0 | TX Length Error frames               0

RX Code Error frames                  0

RX ExMaxSize Err frames               0

-----------------------  -------------- + -----------------------  -------------

[ECS]ASR5500> show port npu counters 5/29 vlan 31

Friday July 17 23:54:06 UTC 2015

Counters for port 5/29 vlan id 31:

Counter                  Rx Frames       Rx Bytes      Tx Frames        Tx Bytes

-------------------- ------------- --------------- ------------- ---------------

Unicast                        554          766984          1562         1549040

Multicast                       94            6962             0               0

Broadcast                       53            4294             0               0

IPv4 unicast                   607          771278          1562         1549040

IPv4 non-unicast                73            4904             0               0

IPv6 unicast                     0               0             0               0

IPv6 non-unicast                21            2058             0               0

Fragments received               0               0           n/a             n/a

Packets reassembled              0               0           n/a             n/a

Fragments to kernel              0               0           n/a             n/a

HW error                         0               0           n/a             n/a

Port non-operational         25146         1805666             0               0

SRC MAC is multicast             0               0           n/a             n/a

Unknown VLAN tag                 0               0           n/a             n/a

Other protocols                 68            4742           n/a             n/a

Not IPv4                        21            2058           n/a             n/a

...

Size 0 .. 63                0               0           501  19546

Size   64 ..  127              188           14154             2             140

Size  128 ..  255               60            8520            45            6450

Size  256 ..  511                0               0            15            4950

Size  512 .. 1023                0               0             0               0

Size 1024 .. 2047          500 759000 1000         1518000

Size 2048 .. 4095                0               0             0               0

Size 4096 .. 8191                0               0             0               0

Size >= 8192                     0               0             0               0