المقدمة

يصف هذا المستند آلية اكتشاف وحدة الإرسال القصوى (PMTU) لمسار نقطة وصول CAPWAP على IOS® XE و CoS، والمشاكل، والحل.

السيناريو والنطاق

عادة ما ترى مشاكل PMTU عندما تقوم نقطة وصول CAPWAP (AP) في موقع بعيد بالتسجيل إلى وحدة تحكم شبكة محلية لاسلكية (WLC) عبر شبكة WAN خاصة عندما يتضمن المسار VPN أو GRE أو أي مقطع شبكة مع MTU أقل من 1500 بايت القياسية.

كما نفحص المصادقة أيضا مع بروتوكول المصادقة المتوسع تأمين طبقة النقل (EAP-TLS). بما أن EAP-TLS يتبادل شهادات كبيرة، فإن خفض الحد الأقصى للنقل (MTU) للمسار يزيد من مخاطر التجزئة.

تم تسجيل جميع السجلات في إصدار الرمز 17.9.3. يتم اقتطاع المخرجات لإظهار البنود ذات الصلة فقط.

التحكم في CAPWAP مقابل البيانات (ما يتم التفاوض عليه)

عنصر تحكم CAPWAP:
تتعامل قناة التحكم مع رسائل الإدارة الهامة مثل طلبات الانضمام وعمليات تبادل التكوين وإشارات keepalive. يتم تأمين هذه الرسائل باستخدام قوائم التحكم في الوصول إلى النقل (DTLS) وهي التركيز الرئيسي لعملية التفاوض الخاصة بوحدة الحد الأقصى للنقل (MTU) للمسار لضمان الاتصال الفعال والموثوق به لمستوى التحكم.

بيانات CAPWAP:
تحتوي هذه القناة على حركة مرور العميل المغلفة، والتي تتم حمايتها عادة بواسطة DTLS في معظم عمليات النشر. أثناء حدوث تفاوض PMTU على قناة التحكم، تحدد قيم PMTU الناتجة بشكل غير مباشر الحد الأقصى لحجم الحزمة لتضمين مستوى البيانات، مما يؤثر على موثوقية إرسال بيانات العميل وتجزئتها.

الأمثلة

• التحكم في الحزم: انضم إلى الطلبات والاستجابات وتحديثات التكوين ورسائل echo/keepalive.
• حزم البيانات: إطارات العميل المغلفة التي يتم إرسالها بين نقطة الوصول (AP) ووحدة التحكم في الشبكة المحلية اللاسلكية (WLC).

الوقائع: حزمة CAPWAP كبيرة الحجم كحد أقصى

IOS AP (مثال)

حجم حزمة PMTU المرسلة: 1499 بايت = Ethernet + CAPWAP PMTU

• إيثرنت = 14 بايت
• CAPWAP PMTU = 1485 بايت 
  • IP الخارجي = 20 بايت
  • UDP = 25 بايت
  • DTLS = 1440 بايت

AP-COs (مثال)

حجم حزمة PMTU المرسلة: 1483 بايت = Ethernet + CAPWAP PMTU

• إيثرنت = 14 بايت
• CAPWAP PMTU = 1469 بايت
  • IP الخارجي = 20 بايت
  • UDP = 25 بايت
  • DTLS = 1424 بايت

عمليات فحص PMTU ثلاثية المراحل

ويقوم كلا النظامين بالتحقيق في ثلاث قيم PMTU مشفرة ترميزا ثابتا: 576 و 1005 و 1485. يكمن الاختلاف في كيفية حساب كل نظام أساسي لرأس الإيثرنت: 

• لا تتضمن نقاط الوصول IOS رأس الإيثرنت في قيم 576/1005/1485.

  • الإطار الإجمالي = إيثرنت (14) + PMTU (576/1005/1485) ⇒ 590 و 1019 و 1499 بايت (حجم السلك).

• تتضمن AP-CoS رأس الإيثرنت في قيم 576/1005/1485.

  • الإطار الإجمالي = PMTU (يتضمن بالفعل إيثرنت). تكون هذه الحزم أصغر من 14 بايت على السلك من مرادفات نقطة الوصول IOS.

آلية اكتشاف CAPWAP PMTU

سلوك نقطة الوصول IOS

مرحلة الانضمام إلى نقطة الوصول

أثناء الانضمام إلى CAPWAP، تتفاوض نقطة الوصول على PMTU للحد الأقصى من CAPWAP بمقدار 1485 بايت مع مجموعة بت DF. وهو ينتظر 5 ثوان للرد.

• في حالة عدم وصول إستجابة أو "التجزئة المطلوبة" لبروتوكول ICMP، تعود نقطة الوصول إلى 576 بايت لإكمال الانضمام بسرعة، ثم تحاول رفع PMTU بعد أن تصل إلى RUN.

التقاط الحزمة (مثال)

حزمة رقم 106 ترى مسبار بحجم 1499 بايت (مجموعة DF). لا توجد إستجابة بنفس الحجم تشير إلى أن الحزمة لا يمكن أن تجتاز المسار بدون تجزئة. يمكنك بعد ذلك عرض بروتوكول ICMP "التجزئة المطلوبة".

يظهر تصحيح أخطاء مستوى نقطة الوصول المطابقة ("debug capwap client path-mtu") أن نقطة الوصول حاولت أولا ب 1485 بايت وانتظرت 5 ثوان للحصول على إستجابة. في حالة عدم وجود إستجابة، فإنها ترسل حزمة طلب انضمام أخرى ذات طول أصغر، حيث أن هذه الحزمة لا تزال في مرحلة الانضمام ولا يوجد لدينا وقت لنضيعه. يذهب إلى القيمة الدنيا أن يحصل ال ap أن يتلاقى ال WLC، كما هو موضح في ال debug سجل:

*Jul 11 18:27:15.000: CAPWAP_PATHMTU: CAPWAP_DTLS_SETUP: MTU = 1485
*Jul 11 18:27:15.000: CAPWAP_PATHMTU: Setting default MTU: MTU discovery can start with 576
*Jul 11 18:27:15.235: %CAPWAP-5-DTLSREQSUCC: DTLS connection created sucessfully peer_ip: 10.201.234.34 peer_port: 5246
*Jul 11 18:27:15.235: CAPWAP_PATHMTU: Sending Join Request Path MTU payload, Length 1376, MTU 576
*Jul 11 18:27:15.235: %CAPWAP-5-SENDJOIN: sending Join Request to 10.201.234.34
...
*Jul 11 18:27:20.235: %CAPWAP-5-SENDJOIN: sending Join Request to 10.201.234.34
*Jul 11 18:27:21.479: %CAPWAP-5-JOINEDCONTROLLER: AP has joined controller c9800-CL

وإذا قمت بتشغيل #show capwap client rcb في هذه اللحظة، سترى أن CAPWAP AP MTU عند 576 بايت:

3702-AP#show capwap client rcb 
AdminState : ADMIN_ENABLED 
Primary SwVer : 17.9.3.50 
..
MwarName : c9800-CL 
MwarApMgrIp : 10.201.234.34
OperationState : JOIN 
CAPWAP Path MTU : 576 

مرحلة حالة التشغيل

بعد انضمام نقطة الوصول إلى وحدة التحكم في الشبكة المحلية اللاسلكية بنجاح. ترى آلية اكتشاف PMTU قيد التشغيل، حيث بعد 30 ثانية يمكنك أن ترى نقطة الوصول تبدأ في التفاوض حول قيمة PMTU أعلى عن طريق إرسال حزمة CAPWAP أخرى مع مجموعة بت DF من ذلك الحجم من أعلى قيمة PMTU التالية.

في هذا المثال، حاولت نقطة الوصول الوصول الوصول إلى قيمة 1005 بايت. نظرا لأن IOS يستبعد الإيثرنت من حقل PMTU، فإنك ترى 1019 بايت في السلك. إذا إستجابت وحدة التحكم في الشبكة المحلية اللاسلكية (WLC)، تقوم نقطة الوصول بتحديث PMTU إلى 1005 بايت. وإذا لم يكن الأمر كذلك، فإنه ينتظر 30 ثانية ويحاول مرة أخرى. 

تعرض لقطة الشاشة هذه تفاوض نقطة وصول ناجح ل 1005 PMTU (راجع الحزم #268 و #269). لاحظ أن هذه الحزم لها أحجام مختلفة، وهو ما يرجع إلى أن عنصر التحكم في الشبكة المحلية اللاسلكية (WLC) له خوارزمية مختلفة لحساب PMTU.

هنا، يظهر تصحيح أخطاء مستوى نقطة الوصول (debug capwap client pmtu) المطابقة أين قامت نقطة الوصول بالتفاوض بنجاح على PMTU ذات 1005 بايت وتحديث قيمة AP PMTU.

*Jul 11 18:28:39.911: CAPWAP_PATHMTU: PMTU Timer Expired: Trying to send higher MTU packet 576
*Jul 11 18:28:39.911: CAPWAP_PATHMTU: PMTU Timer:Sending Path MTU packet of size 1005
*Jul 11 18:28:39.911: CAPWAP_PATHMTU: MTU = 1005 for current MTU path discovery
*Jul 11 18:28:39.911: CAPWAP_PATHMTU: Ap Path MTU payload with MTU 1005 sent 888
*Jul 11 18:28:39.911: CAPWAP_PATHMTU: Stopping the message timeout timer
*Jul 11 18:28:39.911: CAPWAP_PATHMTU: Setting MTU to : 1005, it was 576
*Jul 11 18:28:39.911: CAPWAP_PATHMTU: Updating MTU to DPAA
*Jul 11 18:28:39.915: CAPWAP_PATHMTU: Sending MTU update to WLC
*Jul 11 18:28:39.915: CAPWAP_PATHMTU: MTU = 1005 for current MTU path discovery
*Jul 11 18:28:39.915: CAPWAP_PATHMTU: Ap Path MTU payload with MTU 1005 sent 21

وإذا قمت بذلك (#show capwap client rcb) في هذه اللحظة تجد أن CAPWAP AP MTU عند 1005 بايت، هنا العرض إنتاج:

3702-AP#show capwap client rcb 
AdminState : ADMIN_ENABLED 
Primary SwVer : 17.9.3.50 
Name : 3702-AP 
MwarName : c9800-CL 
MwarApMgrIp : 10.201.234.34
OperationState : UP 
CAPWAP Path MTU : 1005 

بعد 30 ثانية، تحاول نقطة الوصول مرة أخرى التفاوض حول القيمة الأعلى التالية وهي 1485 بايت، ومع ذلك، تلقت نقطة الوصول ICMP الذي يتعذر الوصول إليه بينما تكون حالة نقطة الوصول في حالة التشغيل. يحتوي ICMP الذي يتعذر الوصول إليه على قيمة الخطوة التالية، وتكرم نقطة الوصول هذه القيمة وتستخدمها في حساب PMTU الخاصة بها كما يمكننا رؤية ذلك في تصحيح الأخطاء.

*Jul 11 18:29:45.911: CAPWAP_PATHMTU: PMTU Timer:Sending Path MTU packet of size 1485
*Jul 11 18:29:45.911: CAPWAP_PATHMTU: MTU = 1485 for current MTU path discovery
*Jul 11 18:29:45.911: CAPWAP_PATHMTU: Ap Path MTU payload with MTU 1485 sent 1368
*Jul 11 18:29:45.911: CAPWAP_PATHMTU: Received ICMP Dst unreachable
*Jul 11 18:29:45.911: CAPWAP_PATHMTU: Src port:5246 Dst Port:60542, SrcAddr:10.201.166.185 Dst Addr:10.201.234.34
*Jul 11 18:29:45.911: CAPWAP_PATHMTU: Calculated MTU 1293, last_icmp_mtu 1300
*Jul 11 18:29:48.911: CAPWAP_PATHMTU: Path MTU message could not reach WLC, Removing it from the Reliable Queue

يلتقط مستوى نقطة الوصول (AP) المتوافق

لاحظ حزمة ICMP التي يتعذر الوصول إليها رقم 281 ثم تحاول نقطة الوصول التفاوض على PMTU مع إحترام قيمة الخطوة التالية ل ICMP على 1300 بايت على الحزم رقم 288 والاستجابة على 289:

سلوك نقطة الوصول CoS

هناك إختلافات في آلية الاكتشاف لنقاط الوصول من نوع AP-COs. نبدأ من AP JOIN.

مرحلة الانضمام إلى نقطة الوصول

عند الانضمام، ترسل نقطة الوصول طلب انضمام بقيمة قصوى وتنتظر خمس ثوان.

إذا لم يتم الرد، فإنه يحاول مرة أخرى وينتظر خمس ثوان أخرى. 

في حالة عدم وجود إستجابة حتى الآن، فإنها ترسل طلب انضمام آخر بقيمة 1005 بايت. إذا نجح ذلك، فإنه يقوم بتحديث PMTU ويمضي (على سبيل المثال، تنزيل الصورة). إذا كان مسبار DF الذي يحتوي على 1005 بايت لا يزال عاجزا عن الوصول إلى وحدة التحكم، فإنه يهبط إلى الحد الأدنى 576 ويعيد المحاولة.

هنا ال debug capwap زبون pmtu على مستوى ال ap:

Jul 11 19:06:10 kernel: [*07/11/2023 19:06:10.7065] AP_PATH_MTU_PAYLOAD_msg_enc_cb: request pmtu 1485, update FALSE
Jul 11 19:06:10 kernel: [*07/11/2023 19:06:10.7066] Sending Join request to 10.201.234.34 through port 5248, packet size 1376
Jul 11 19:06:10 kernel: [*07/11/2023 19:06:10.7066] Sending Join Request Path MTU payload, Length 1376
..
Jul 11 19:06:15 kernel: [*07/11/2023 19:06:15.3235] AP_PATH_MTU_PAYLOAD_msg_enc_cb: request pmtu 1485, update FALSE
Jul 11 19:06:15 kernel: [*07/11/2023 19:06:15.3235] Sending Join request to 10.201.234.34 through port 5248, packet size 1376
Jul 11 19:06:15 kernel: [*07/11/2023 19:06:15.3235] Sending Join Request Path MTU payload, Length 1376
Jul 11 19:06:15 kernel: [*07/11/2023 19:06:15.3245] chatter: chkcapwapicmpneedfrag :: CheckCapwapICMPNeedFrag ICMP_NEED_FRAG sent to capwapd, needfrag_count 9184
..
Jul 11 19:06:20 kernel: [*07/11/2023 19:06:20.0794] AP_PATH_MTU_PAYLOAD_msg_enc_cb: request pmtu 1005, update FALSE
Jul 11 19:06:20 kernel: [*07/11/2023 19:06:20.0794] Sending Join request to 10.201.234.34 through port 5248, packet size 896
Jul 11 19:06:20 kernel: [*07/11/2023 19:06:20.0794] Sending Join Request Path MTU payload, Length 896
Jul 11 19:06:20 kernel: [*07/11/2023 19:06:20.0831] Join Response from 10.201.234.34, packet size 917
Jul 11 19:06:20 kernel: [*07/11/2023 19:06:20.0832] AC accepted previous sent request with result code: 0
Jul 11 19:06:20 kernel: [*07/11/2023 19:06:20.0832] Received wlcType 0, timer 30
Jul 11 19:06:20 kernel: [*07/11/2023 19:06:20.5280] WLC confirms PMTU 1005, updating MTU now.
Jul 11 19:06:20 kernel: [*07/11/2023 19:06:20.5702] PMTU: Set capwap_init_mtu to TRUE and dcb's mtu to 1005
Jul 11 19:06:20 kernel: [*07/11/2023 19:06:20.5816] CAPWAP State: Image Data
Jul 11 19:06:20 kernel: [*07/11/2023 19:06:20.5822] AP image version 17.9.3.50 backup 17.6.5.22, Controller 17.9.3.50

لاحظ أن حجم الحزمة هو 1483 بايت أي قيمة PMTU بدون رأس الإيثرنت كما هو متوقع ل AP-COs. أنت ترى هذا على ربط رقم 1168 هنا:

مرحلة حالة التشغيل

بعد أن تصل نقطة الوصول إلى حالة RUN. ويستمر في محاولة تحسين PMTU كل 30 ثانية، وإرسال حزم CAPWAP باستخدام مجموعة DF والقيمة التالية التي تم ترميزها بشكل ثابت.

هنا تصحيح أخطاء مستوى نقطة الوصول (debug capwap client pmtu)

Jul 11 19:08:15 kernel: [*07/11/2023 19:08:15.1341] wtpEncodePathMTUPayload: Total Packet Size: 1485
Jul 11 19:08:15 kernel: [*07/11/2023 19:08:15.1341] wtpEncodePathMTUPayload: Capwap Size is 1376.
Jul 11 19:08:15 kernel: [*07/11/2023 19:08:15.1341] [ENC]AP_PATH_MTU_PAYLOAD: pmtu 1485, len 1352, buffer len 1376
Jul 11 19:08:15 kernel: [*07/11/2023 19:08:15.1341] capwap_build_and_send_pmtu_packet: packet length = 1485 for current path MTU discovery
Jul 11 19:08:15 kernel: [*07/11/2023 19:08:15.1343] Ap Path MTU payload sent, length 1368
Jul 11 19:08:15 kernel: [*07/11/2023 19:08:15.1343] WTP Event Request: AP Path MTU payload sent to 10.201.234.34, seq num 53
Jul 11 19:08:15 kernel: [*07/11/2023 19:08:15.1351] pmtu icmp pkt(ICMP_NEED_FRAG) from click received
Jul 11 19:08:15 kernel: [*07/11/2023 19:08:15.1351] chatter: chkcapwapicmpneedfrag :: CheckCapwapICMPNeedFrag ICMP_NEED_FRAG sent to capwapd, needfrag_count 9187
Jul 11 19:08:15 kernel: [*07/11/2023 19:08:15.1351] PMTU data: dcb->mtu 1005, pmtu_overhead:1184 capwapsize_mtu: 1293 next_hop_mtu 1300, last_icmp_mtu 0 router_path_mtu 0
Jul 11 19:08:15 kernel: [*07/11/2023 19:08:15.1351] PMTU: Last try for next hop MTU failed
Jul 11 19:08:17 kernel: [*07/11/2023 19:08:17.9850] wtpCleanupPMTUPacket: PMTU: Found matching PMTUpacket at:50 position of the Q
..
Jul 11 19:08:43 kernel: [*07/11/2023 19:08:43.6435] wtpEncodePathMTUPayload: Total Packet Size: 1485
Jul 11 19:08:43 kernel: [*07/11/2023 19:08:43.6435] wtpEncodePathMTUPayload: Capwap Size is 1376.
Jul 11 19:08:43 kernel: [*07/11/2023 19:08:43.6436] [ENC]AP_PATH_MTU_PAYLOAD: pmtu 1485, len 1352, buffer len 1376
Jul 11 19:08:43 kernel: [*07/11/2023 19:08:43.6436] capwap_build-and-send_pmtu_packet: packet length = 1485 for current path MTU discovery
Jul 11 19:08:43 kernel: [*07/11/2023 19:08:43.6437] Ap Path MTU payload sent, length 1368
Jul 11 19:08:43 kernel: [*07/11/2023 19:08:43.6438] WTP Event Request: AP Path MTU payload sent to 10.201.234.34, seq num 59
Jul 11 19:08:43 kernel: [*07/11/2023 19:08:43.6446] pmtu icmp pkt(ICMP_NEED_FRAG) from click received
Jul 11 19:08:43 kernel: [*07/11/2023 19:08:43.6446] chatter: chkcapwapicmpneedfrag :: CheckCapwapICMPNeedFrag ICMP_NEED_FRAG sent to capwapd, needfrag_count 9188
Jul 11 19:08:43 kernel: [*07/11/2023 19:08:43.6446] PMTU data: dcb->mtu 1005, pmtu_overhead:1184 capwapsize_mtu: 1293 next_hop_mtu 1300, last_icmp_mtu 0 router_path_mtu 0
Jul 11 19:08:43 kernel: [*07/11/2023 19:08:43.6447] PMTU: Last try for next hop MTU failed
Jul 11 19:08:46 kernel: [*07/11/2023 19:08:46.4945] wtpCleanupPMTUPacket: PMTU: Found matching PMTUpacket at:55 position of the Q

هنا ال يماثل AP التقاط. اطلع على الربط رقم 1427 و 1448:

الخاتمة (ملخص الخوارزمية)

في الخلاصة، تعمل خوارزمية CAPWAP PMTUD على نقاط الوصول بهذا الشكل.

الخطوة 1. يتم التفاوض على CAPWAP PMTU الأولي خلال مرحلة الانضمام إلى نقطة الوصول.

الخطوة 2. بعد 30 ثانية، تحاول نقطة الوصول تحسين CAPWAP PMTU الحالي بإرسال القيمة العليا التالية المحددة مسبقا (576، 1005، 1485 بايت).

الخطوة 3 (خيار 1). إذا كانت وحدة التحكم في الشبكة المحلية اللاسلكية (WLC) تستجيب، فقم بضبط وحدة حماية مستوى التحكم (PMTU) الحالية لقيم جديدة وأعد الخطوة 2.

الخطوة 3 (الخيار 2). إذا لم تكن هناك إستجابة، احتفظ ب CAPWAP PMTU الحالي وأعد الخطوة 2.

الخطوة 3 (خيار 3). إذا لم تكن هناك إستجابة وكان ICMP الذي يتعذر الوصول إليه (النوع 3، الرمز 4) يتضمن وحدة الحد الأقصى للنقل (MTU) من الخطوة التالية، فقم بضبط وحدة الحد الأقصى للنقل (PMTU) ل CAPWAP إلى تلك القيمة وتكرار الخطوة 2.

ملاحظة: راجع الإصلاحات للتأكد من إستخدام CAPWAP PMTU الصحيح عند توفير قيمة الخطوة التالية ل ICMP.

CDETs ذات الصلة

الإصدار رقم 1:

معرف تصحيح الأخطاء من Cisco CSCwf52815

لا تفي نقاط الوصول AP-COs بقيمة الخطوة التالية لبروتوكول ICMP الذي يتعذر الوصول إليه عندما تفشل عمليات التحقق من القيمة الأعلى.
الإصلاحات: 8.10.190.0 و 17.3.8 و 17.6.6 و 17.9.5 و 17.12.2.
تكرم نقاط الوصول IOS قيمة الخطوة التالية وتحديث PMTU.

الإصدار رقم 2:

معرف تصحيح الأخطاء من Cisco CSCwc05350

تختلف وحدة الحد الأقصى للنقل (MTU) غير المتماثلة (WLC→ AP عن AP→WLC) التي تؤدي إلى رفرفة وحدة الحد الأقصى للنقل (PMTU) عندما لا يعكس ICMP الحد الأقصى ل PMTU ثنائي الإتجاه.
الإصلاحات: 8.10.181.0 و 17.3.6 و 17.6.5 و 17.9.2 و 17.10.1.
الحل: قم بتكوين نفس MTU في كلا الاتجاهين على الأجهزة التي تتحكم في MTU (الموجه، جدار الحماية، مركز VPN) بين WLC و AP.

معرف تصحيح الأخطاء من Cisco ذات الصلة CSCwc05364: تعمل نقطة الوصول من الفئة CoS على تحسين آلية PMTU لتكون قادرة على تحديد الحد الأقصى لحجم وحدة الحد الأقصى للنقل (MTU) الاتجاهي لوحدات الحد الأقصى للنقل (MTU) غير المتماثلة 

معرف تصحيح الأخطاء من Cisco ذي الصلة CSCwc48316: تحسين حسابات PMTU لنقطة الوصول لتكون قادرة على الحصول على وحدتي MTU مختلفتين للتحميل وأخرى (تم وضع علامة DE على أنها مغلقة لعدم وجود خطط لمعالجة هذا الأمر)

الإصدار رقم 3:

معرف تصحيح الأخطاء من Cisco CSCwf91557