Paketduplizierung mithilfe von Richtliniengruppen im SD-WAN konfigurieren

Einleitung

In diesem Dokument wird die Konfiguration der Paketduplizierung in Software-Defined Wide Area Networks (SD-WAN) beschrieben.

Voraussetzungen

Anforderungen

Cisco empfiehlt, sich mit allgemeinen Themen im Zusammenhang mit dem Cisco Catalyst Software-Defined Wide Area Network (SD-WAN) vertraut zu machen.

Verwendete Komponenten

Die Informationen in diesem Dokument basieren auf:

• Cisco Catalyst SD-WAN Manager Version 20.15.3
• Cisco IOS® XE Catalyst SD-WAN-Edges Version 17.15.3a

Die Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf Geräte in einer speziell eingerichteten Testumgebung. Alle Geräte, die in diesem Dokument benutzt wurden, begannen mit einer gelöschten (Nichterfüllungs) Konfiguration. Wenn Ihr Netzwerk in Betrieb ist, stellen Sie sicher, dass Sie die möglichen Auswirkungen aller Befehle kennen.

Hintergrundinformationen

Paketduplizierung

Paketduplizierung ist eine SD-WAN-Funktion, die die Zuverlässigkeit sicherstellt und den Paketverlust für zeitkritische Anwendungen (wie Voice over IP (VoIP), Videokonferenzen, Finanztransaktionen und geschäftskritische Kontrollsysteme) in Netzwerken reduziert, in denen ein SD-WAN-Edge-Router über mehrere Overlay-IPsec-Tunnel zum Next-Hop-Router verfügt. 

Bei aktivierter Paketduplizierung erstellt der SD-WAN-Edge-Router duplizierte Pakete und überträgt diese gleichzeitig über einen anderen aktiven IPsec-Tunnel.

Paketduplizierungs-Workflow

1. Der SD-WAN-Edge-Router erstellt doppelte Kopien des ausgehenden Pakets.
2. Die duplizierten Pakete werden gleichzeitig über einen anderen Tunnel-IPsec-Tunnel übertragen.
3. Wenn ein Paket über einen Pfad verloren geht, verarbeitet der SD-WAN-Edge-Router am Remote-Standort eine Kopie desselben Pakets, das über einen anderen Tunnel empfangen wurde.
4. Wenn keine Pakete verloren gehen, verwirft der SD-WAN-Edge-Router am Remote-Standort die unnötigen Paketduplikate.

Paketduplizierungs-Workflow

Wichtigste Punkte

• Paketduplizierung wird nur in Topologien unterstützt, in denen SD-WAN-Edge-Router mindestens zwei IPsec-Overlay-Tunnel zwischen dem lokalen Standort und dem Remote-Standort einrichten.
• Datenrichtlinien und anwendungssensitives Routing (AAR) dürfen nicht auf paketduplizierten Datenverkehr angewendet werden.
• Die Versionen Cisco IOS XE 16.x und Cisco IOS XE Catalyst SD-WAN 17.x unterstützen keine Paketduplizierungs-Interop, Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) und TCP-Optimierung auf Cisco IOS XE Catalyst SD-WAN-Geräten.
• Die Paketduplizierung wird nur auf Cisco IOS XE Catalyst SD-WAN-Geräten unterstützt.
• Wenn Pakete zur Duplizierung abgefangen werden, fragt das System die IP-Datenbank unter Verwendung der eingehenden Tunnel-ID ab. Anschließend wird das doppelte Tunnelobjekt abgerufen. Das System vergleicht die Paketlänge mit der Path Maximum Transmission Unit (PMTU) des duplizierten Tunnels. Wenn die Paketlänge kleiner ist als die PMTU des duplizierten Tunnels, werden die Pakete dupliziert.

Konfigurieren

Netzwerkdiagramm

Site-to-Site-Netzwerkdiagramm

Paketduplizierung mithilfe von Richtliniengruppen konfigurieren

Anmerkung: Unterstützte Mindestversion: Cisco Catalyst SD-WAN Control Components Version 20.14.1

Schritt 1: Konfigurieren der Anwendungspriorität und der SLA-Richtlinie

• Melden Sie sich bei der Cisco Catalyst SD-WAN Manager-GUI an.
• Navigieren Sie zu Konfiguration > Richtliniengruppen > Anwendungspriorität und SLA > Anwendungspriorität und SLA-Richtlinie hinzufügen.
• Konfigurieren Sie die Anwendungspriorität und den SLA-Richtliniennamen. > Klicken Sie auf "Erstellen".

Name der Anwendungspriorität und der SLA-Richtlinie

• Aktivieren Sie Erweitertes Layout im rechten oberen Bereich > klicken Sie auf Datenverkehrsrichtlinie hinzufügen.

Layout erweitern

• Konfigurieren Sie Traffic PolicyName, Service-VPN(s) und Richtung.
• Standardaktion identifizieren > Akzeptieren auswählen > auf Hinzufügen klicken

Name der Datenverkehrsrichtlinie

• Klicken Sie auf Regeln hinzufügen.

Regeln hinzufügen

• Klicken Sie auf Übereinstimmung hinzufügen > Übereinstimmungsbedingung auswählen. 

Übereinstimmungsbedingungen

Präfix für Zieldaten

Vorsicht: Die Paketduplizierung im SD-WAN ist für die Verwendung mit kritischen Anwendungen oder kritischem Datenverkehr vorgesehen. Die Aktivierung dieser Funktion für alle Datenverkehrstypen wird nicht empfohlen, da sie zu einer höheren CPU-Auslastung und einer potenziellen Leistungsminderung auf dem SD-WAN-Edge-Router führt. Während dieses Labortests stieg die CPU-Auslastung um ca. 10 %.

Anmerkung: Dieses Labor verwendet das Präfix für Zieldaten als Übereinstimmungsbedingung. Darüber hinaus unterstützt der Cisco Catalyst SD-WAN Manager bei Bedarf die Verwendung von Anwendungen oder Anwendungsfamilienlisten.

• Aktion identifizieren
•  Wählen Sie Akzeptieren > klicken Sie auf Aktion hinzufügen > Wählen Sie Verlustkorrektur 

Aktion hinzufügen

• Wählen Sie Paketduplizierung aus > klicken Sie auf Übereinstimmung speichern und Aktionen > klicken Sie auf Speichern.

Paketduplizierung auswählen

Schritt 2: Richtliniengruppen definieren

• Navigieren Sie zu Policy Group > Klicken Sie auf Add Policy Group. 
• Konfigurieren von Richtliniengruppen-Name und -Lösung > Klicken Sie auf "Erstellen"

Definieren von Richtliniengruppen

• Identifizieren der Anwendungspriorität
• Wählen Sie Anwendungspriorität und erstellte SLA-Richtlinie aus > klicken Sie auf Speichern.

Auswahl von Anwendungspriorität und SLA-Richtlinie

• Verknüpfen Sie die SD-WAN-Edge-Router, auf denen die Paketduplizierung aktiviert werden soll.
• Zugeordnet identifizieren > Klicken Sie auf Hinzufügen.
• Klicken Sie auf Associated Devices > Choose Devices (Geräte auswählen) > Click on Associated Devices (Zugeordnete Geräte auswählen)

Zugeordnete Geräte

Zuordnen - Geräte

Zuzuordnende Geräte

• Klicken Sie auf Provisioning Devices > Select Devices to Deploy > Click on Deploy.

Bereitstellung von Geräten

Anmerkung: Vor der Bereitstellung einer Richtliniengruppe muss eine Konfigurationsgruppe mit dem SD-WAN-Edge-Router verknüpft werden. 

Überprüfung

Überwachen von Paketduplizierungsstatistiken über die CLI des SD-WAN-Edge-Routers

Anmerkung: Mit einer SD-WAN-Datenrichtlinie wurde die Paketduplizierung auf dem Cisco Catalyst SD-WAN-Controller konfiguriert, und die Konfiguration wurde per Push an den SD-WAN-Edge-Router übertragen.

Führen Sie den Befehl show sdwan policy from-vsmart aus, um die Datenrichtlinien anzuzeigen, die vom Cisco Catalyst SD-WAN-Controller an den SD-WAN-Edge-Router gesendet wurden.

Router#show sdwan policy from-vsmart 
from-vsmart data-policy data_service_packet_duplication_tz
direction from-service
vpn-list vpn_packet_dup_4001
sequence 1
match
source-data-prefix-list critical_traffic
action accept
loss-protection packet-duplication
default-action accept
from-vsmart lists vpn-list vpn_packet_dup_4001
vpn 4001
from-vsmart lists data-prefix-list critical_traffic
ip-prefix 0.0.0.0/0 

Führen Sie den Befehl show sdwan tunnel statistics pkt-dup aus, um Statistiken zur Paketduplizierung in SD-WAN-Transporttunneln anzuzeigen.

Router#show sdwan tunnel statistics pkt-dup
 
tunnel stats ipsec 10.0.20.15 10.0.21.16 12346 12386
 pktdup-rx       0
 pktdup-rx-other 56 <<<< Duplicate packets were received on the Secondary tunnel
 pktdup-rx-this  0
 pktdup-tx       0
 pktdup-tx-other 56 <<<< Duplicate packets were sent from the Secondary tunnel
 pktdup-capable  true

tunnel stats ipsec 10.1.15.15 10.1.16.16 12346 12366 
pktdup-rx       56 <<<< Original packets were received on the primary tunnel
 pktdup-rx-other 0
pktdup-rx-this  56 <<<< Duplicate packets were received on secondary tunnel but counted in the primary tunnel statistics
 pktdup-tx       56 <<<< Original packets sent from primary tunnel
 pktdup-tx-other 0  
 pktdup-capable  true <<<< Capability exchange with other edge routers

Führen Sie den Befehl show sdwan bfd sessions aus, um den Status und die Statistiken der BFD-Sitzungen zwischen SD-WAN-Edge-Routern anzuzeigen.

Router#show sdwan bfd sessions 
                            SOURCE TLOC    REMOTE TLOC              DST PUBLIC DST PUBLIC  DETECT TX 
SYSTEM IP  SITE ID   STATE     COLOR          COLOR     SOURCE IP             IP                     PORT  ENCAP  MULTIPLIER  INTERVAL(msec)  UPTIME TRANSITIONS 
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
10.10.2.2       10      up        gold          gold      10.0.20.15       10.0.21.16                12346    ipsec     7          1000         5:14:07:51          5 
10.10.2.2       10      up        blue          blue      10.1.15.15       10.1.16.16                12346    ipsec     7          1000         5:14:07:51          5

Führen Sie den Befehl show platform hardware qfp active feature bfd datapath sdwan summary aus, um die Statistiken auf Hardware-/Datenebene für IPSEC-SD-WAN-Tunnel anzuzeigen.

Router#show platform hardware qfp active feature bfd datapath sdwan summary
Total number of session: 
LD         SrcIP           DstIP        TX     RX       Encap   State   AppProbe   AdjId
20024     10.0.20.15     10.0.21.16   1057739 1057489    IPSEC    Up     YES       GigabitEthernet0/0/1 (0xf810017f) <<< Identify LD's number that uses the gold color
20028     10.1.15.15     10.1.16.16   1057782 1057494    IPSEC    Up     YES       GigabitEthernet0/0/0 (0xf81001bf) <<< Identify LD's number that uses the blue color

Führen Sie den Befehl show platform hardware qfp active feature sdwan client sysip summary aus, um eine Zusammenfassung der System-IP-Adressen (sysip) anzuzeigen, die der SD-WAN-Client-Funktion zugeordnet sind, wie sie vom Quantum Flow Processor (QFP) verarbeitet wurde.

TunID = Tunnel-ID des primären lokalen SD-WAN-Tunnels (basierend auf den letzten 2 Ziffern der LD)

DupID = TheDuplikations-ID des sekundären lokalen SD-WAN-Tunnels (basierend auf den letzten 2 Stellen der LD)

Router#show platform hardware qfp active feature sdwan client sysip summary 
SysIP -  SiteID - Next - TunID - DupID - BfdDis - BfdSta - LocCo - RemCo - Encap - feC - mtu

10.10.2.2    10      0      24      28     20024      UP       1       1     IPSEC   352   1442 
10.10.2.2    10      0      28      24     20028      UP       2       2    IPSEC   352   1442

Führen Sie den Befehl show platform hardware qfp active feature sdwan data sysip summary aus, um eine Zusammenfassung der SD-WAN-System-IPs auf der Datenebene anzuzeigen.

TunID = Tunnel-ID des primären lokalen SD-WAN-Tunnels (basierend auf den letzten 2 Ziffern der LD)

DupID = TheDuplikations-ID des sekundären lokalen SD-WAN-Tunnels (basierend auf den letzten 2 Stellen der LD)

Router#show platform hardware qfp active feature sdwan data sysip summary 
BktIdx    BktAddr      SysIP     SiteID        Next   on-demnd     Gleaning    glean_ipc_paks 
    Idx  TunID  DupID   bfdDisc   bfdState  locCol   remCol Encap  feC mtu   sess-ppe
-------------------------------------------------------------------------------------
77   0x6a9a4c60      10.10.2.2        10          0x0        No         No        0 
0         24     28     20024  3          1     1          IPSEC    352     1442 0x6934f1a0 
1         28     24     20028  3          1     17         IPSEC    352     1442 0x6934f1e0

Zusätzliche Befehle zur Überprüfung der CPU-Auslastung:

Router#show processes cpu platform sorted | include CPU 

Router##show platform resources

Router#show processes cpu history

Überwachen von Paketduplizierungsstatistiken vom Cisco Catalyst SD-WAN Manager

Paketduplizierungsstatistik

Zugehörige Informationen

• Paketduplizierung
• Richtliniengruppen
• Cisco Catalyst SD-WAN-Konfigurationsgruppen