Verständnis und Lösung des Problems der TCAM-Ressourcenauslastung auf dem Cisco Nexus 3164PQ

Einleitung

In diesem Dokument werden Syslog-Meldungen beschrieben, die auf einem Cisco Nexus 3064PQ-Switch mit NX-OS 9.3(9) auf eine Erschöpfung der TCAM-Ressourcen hinweisen.

Hintergrundinformationen

Die Erschöpfung tritt in der TCAM-Region LPM_128 auf, die für die Speicherung von IPv6-Routen mit Präfixlängen größer als /64 verantwortlich ist.

Beobachtete Syslog-Meldungen

%IPFIB-2-FIB_TCAM_RESOURCE_EXHAUSTION_LPM_128_IPV6: FIB-TCAM für IPV6-Routen in LPM-128-Tabelle ausgeschöpft
%IPFIB-2-FIB_TCAM_RESOURCE_EXCEP_CLRD: Ausnahme für Nutzung der FIB-TCAM-Ressource gelöscht
%IPFIB-2-FIB_TCAM_RESOURCE_EXHAUSTION_LPM_128_IPV6: FIB-TCAM für IPV6-Routen in LPM-128-Tabelle ausgeschöpft

Zusätzliche Nachrichten zur Konsistenzprüfung

%UFDM-3-FIB_IPv6_ROUTE_CONSISTENCY_CHECKER_FAIL: FIB-IPv6-Routenkonsistenzprüfung fehlgeschlagen an Steckplatz 1

Diese Protokolle bestätigen wiederkehrende TCAM-Zuweisungsfehler für IPv6-Routen innerhalb der LPM_128-Tabelle.

Architektur der Weiterleitungstabelle - Cisco Nexus Serie 3000

Systemausgabe - IPv6-Routenübersicht

Command

show system internal forwarding ipv6 route summary

Zusammenfassung der Ausgabe

• Max. LPM-Tabelleneinträge: 15359
• Gesamtanzahl (<= /64) LPM-Routen: 266
• Gesamte LPM-Routen (> /64): 157

Basierend auf dieser Ausgabe nutzen 157 Routen die Tabelle LPM_128, die die Plattformkapazität überschreitet.

LPM_128 Tabellenauslastung

Die TCAM-Region LPM_128 speichert IPv6-Präfixe von /65 bis /127.

Auf Nexus 3064PQ beträgt die Kapazität von LPM_128:

• Bei aktiviertem uRPF: 64 Einträge
• Bei deaktiviertem uRPF: 128 Einträge

Da uRPF in der aktuellen Konfiguration deaktiviert ist, kann der Switch bis zu 128 IPv6 LPM_128-Einträge aufnehmen.

Die aktuelle Nutzung von 157 Einträgen überschreitet diesen Schwellenwert, was zur Erschöpfung des TCAM führt.

Verifizierung - uRPF-Konfiguration

Command

show running-config | i urpf

Output

System-URL deaktivieren

urpf deaktivieren

Dadurch wird bestätigt, dass uRPF deaktiviert ist, sodass eine erweiterte LPM_128-Kapazität möglich ist.

Zusammenfassung der Ressourcennutzung

• Verwendete IPv6 LPM_128-Einträge: 157
• Max. IPv6 LPM_128-Kapazität: 128

Sobald die Anzahl der Einträge die maximal verfügbare TCAM-Kapazität überschreitet, löst das System die folgende Syslog-Warnung aus:

%IPFIB-2-FIB_TCAM_RESOURCE_EXHAUSTION_LPM_128_IPV6: FIB-TCAM für IPV6-Routen in LPM-128-Tabelle ausgeschöpft

Ursachenanalyse

Dies ist ein bestätigter Fall der Auslastung der TCAM-Ressourcen auf der Cisco Nexus 3064PQ-Plattform, verursacht durch:

• Übermäßige IPv6-Routen mit Präfixlängen größer als /64, die die verfügbare Kapazität der LPM_128 TCAM-Region übersteigen.
• Hardwarebasierte Einschränkungen der Nexus 3064PQ-Architektur.

Plattformspezifische Kapazitätsdetails

Anmerkung: Diese Grenzwerte gelten speziell für Nexus 3064PQ und liegen unter denen der meisten Nexus Switches der Serie 3000, bei denen die Tabelle LPM_128 in der Regel 128 (uRPF aktiviert) und 256 (uRPF deaktiviert) Einträge unterstützt.

Empfohlene Beseitigung

1. Route Summarization
• Implementieren der IPv6-Routenzusammenfassung für Präfixe zwischen /65 und /127, um die Anzahl der Einträge in der TCAM-Region LPM_128 zu reduzieren
2. Routingrichtlinien überprüfen
   
• Optimieren Sie Routenankündigungen von Upstream-Peers, um IPv6-Routen mit langem Präfix einzuschränken.
• Stellen Sie sicher, dass nicht benötigte statische oder neu verteilte Routen nicht zur Tabellenauslastung beitragen.
3. Hardware-Upgrade
   
• Wenn eine Zusammenfassung nicht möglich ist, sollten Sie die Migration auf eine Nexus Plattform mit höherer Kapazität in Betracht ziehen (z. B. die Nexus Serie 9000).

Zusammenfassung

Schlussfolgerung

Beim Nexus 3064PQ-Switch war die TCAM-Auslastung aufgrund von IPv6-Routen, die die LPM_128-TCAM-Kapazität überschritten, aufgetreten.

Routenzusammenfassung und -optimierung sind erforderlich, um weitere Vorfälle zu vermeiden.