Polarización del Troubleshooting en el Equilibrio de carga del canal del puerto

Introducción

Este documento explica los escenarios bajo los cuales la polarización en el Equilibrio de carga del canal del puerto podría ocurrir y proporciona la sugerencia en cómo prevenirlos.

Antecedente

La polarización es un problema donde el algoritmo de troceo selecciona ciertas trayectorias en la red y sale de los trayectos redundantes inusitados

Prerrequisitos

Se recomienda a para tener conocimiento en los temas siguientes.

Protocolo link aggregation control

Plataformas del nexo de Cisco

Topología

Configuración

N7K1 y N7K2 conectados en VPC y Po100, Po200, Po300 y Po301 están en el canal del puerto de VPC.

N7K1 y N7K2 actúan como Switch puro L2 sin la encaminamiento que sucede en este Switches.

Todo el Switches está funcionando con el mismo algoritmo del balanceo de carga del canal del puerto

El problema de la polarización se considera en la salida del tráfico de N7K1 y de N7K2 con independencia de si el tráfico de la fuente al destino estaba en el mismo vlan (ninguna encaminamiento) o si él estaba en diverso vlan con la encaminamiento que sucedía en N7K3 o N7k4.

Flujo de tráfico

La fuente envía las secuencias múltiples al destino (con la fuente múltiple y los IP Address de destino, y la información de puerto L4 también varíe del paquete al paquete). Una buena mezcla de tráfico se utiliza para asegurarse de que en una situación ideal, el tráfico sería distribuido uniformemente entre las interfaces de miembro del canal del puerto.

El tráfico de la pista de la fuente en N7k3/N7k4 y entonces va vía N7K1/N7K2 al destino.

Un link entre los links de miembro de Po100 y Po200 en cada uno de N7K1 y de N7K2 está enviando el casi 99% del tráfico y el otro link sigue siendo ocioso. (el IE, en cada Switch N7K1 y N7K2, un link entre 4/2 y 4/3 lleva el tráfico de unidifusión del 99% y el otro link lleva menos de 1%, semejantemente un links entre 9/2 y 9/3 llevan el tráfico del 99% y el otro link lleva menos el de 1%. la salida en las demostraciones de la sección de Troubleshooting trafica en las interfaces de miembro po100 y po200 en N7K1, salida similar se puede considerar en N7K2).

Con independencia del tipo de algoritmo del balanceo de carga del canal del puerto usado, el problema puede ser considerado mientras el mismo algoritmo del balanceo de carga del canal del puerto se utilice en los pares N7K1/N7K2 y los pares N7K3/N7K4. El comando de marcar el algoritmo del balanceo de carga del canal del puerto se da abajo.

N7K1# show port-channel load-balance
Warning: Per Packet Load balance configuration has higher precedence
System config:
  Non-IP: src-dst mac
  IP: src-dst ip-l4port-vlan rotate 0 
Port Channel Load-Balancing Configuration for all modules:
Module 1:
  Non-IP: src-dst mac
  IP: src-dst ip rotate 0 
Module 2:
  Non-IP: src-dst mac
  IP: src-dst ip rotate 0 
Module 3:
  Non-IP: src-dst mac
  IP: src-dst ip rotate 0 
Module 4:
  Non-IP: src-dst mac
  IP: src-dst ip-l4port-vlan rotate 0 
Module 7:
  Non-IP: src-dst mac
  IP: src-dst ip-l4port-vlan rotate 0 
Module 8:
  Non-IP: src-dst mac
  IP: src-dst ip-l4port-vlan rotate 0 
Module 9:
  Non-IP: src-dst mac
  IP: src-dst ip-l4port-vlan rotate 0

Resolución de problemas

Si el Equilibrio de carga desigual se ve en un canal del puerto, puede estar debido a la polarización.

Cuando el tráfico alcanza el Switches N7K3 y N7K4, él se remite al Switches N7K1/N7K2 vía Po301 de N7K4 y de Po300 de N7K3. Aquí, el algoritmo del Equilibrio de carga golpea con el pie adentro y algunos flujos se remiten a N7K1 y otros flujos se remiten a N7K2.

Inicialmente, todo el tráfico entra en el Switches N7K3/N7K4 en eth1/1 y basado en el IP src-dest y la información de puerto l4, ciertos flujos se desmenuzan en el link que va hacia N7K1 y otros flujos desmenuzados en el link que va hacia N7K2. El picado se hace sobre la base del valor del rbh que es calculado por el Switch. Para la simplicidad, déjenos asumen eso basada en el algoritmo del balance de la carga usado, el Switch segrega el tráfico entrante en dos flujos (flujo X y flujo Y). El flujo X enviado de un link de miembro del canal del puerto y el flujo Y enviaron de los el otro link de miembro del canal del puerto.

Ahora, cuando el tráfico está aterrizando en los pares N7K1/N7K2, puede haber dos posibilidades. (Considerando X y Y ser permutable)

Case1:

Flujo enviado N7K3 X a N7K1 y flujo Y a N7K2

y

Flujo enviado N7K4 Y a N7K1 y flujo X a N7K2

Case2:

Flujo enviado N7K3 X a N7K1 y flujo Y a N7K2

y

Flujo enviado N7K4 X a N7K1 y flujo Y a N7K2

En caso de que 1, N7K1 y N7K2 reciba ambos tipo de flujos (el flujo X y fluye Y) e incluso después usar el mismo algoritmo del Equilibrio de carga del canal del puerto que eso usado por N7K3/N7K4, ninguna polarización sería vista como la salida de los flujos fuera de Po100 y de Po200 en diversos links y por lo tanto, vemos una mejor distribución del tráfico entre las interfaces de miembro del canal del puerto.

En caso de que 2, N7K1 reciba solamente el flujo X y N7K2 recibe solamente el flujo Y y éste podría crear la polarización si el algoritmo del balanceo de carga del canal del puerto usado en el este Switches es lo mismo que el utilizó en los pares N7K3/N7K4. Pues N7K1 y N7K2 están utilizando el mismo algoritmo del Equilibrio de carga del canal del puerto, N7K1 envía el flujo X en solamente un link de miembro de Po100/Po200 y el otro link de miembro no remitirá ningún tráfico. Semejantemente, N7K2 envía el flujo Y en solamente un link de miembro de Po100/Po200 y el otro link de miembro no remitirá ningún tráfico.

Puesto que el tráfico con el cual conmuta N7K1 y N7K2 están recibiendo se clasifica ya para comenzar, sólo un link de miembro del canal del puerto será utilizado para enviar todo el tráfico entrante del Switch N7K1/N7K2 y no se enviaría nada de los el otro link de miembro. En caso de que si la tarifa del tráfico entrante excede el ancho de banda del solo link del canal del puerto, el tráfico adicional se pueda caer como el otro link de miembro del canal del puerto no remitiría este tráfico.

El problema similar puede ser considerado cuando más de dos links se utilizan en el canal del puerto. Por ejemplo, si cuatro links se utilizan en un canal del puerto, después dependiendo del picado que sucede, o ninguna polarización sucedería o veremos que polarización parcial donde estarían solamente dos de los cuatro links de miembro del canal del puerto utilícese para remitir todo el tráfico entrante y los otros dos links no remitirían cualquier cosa

La polarización se causa debido al diseño y por lo tanto es importante analizar el diseño para no aseegurarse ninguna polarización sucede. La salida que indica la polarización Po100 y Po200 de suceso en N7k1 se da abajo (la salida similar se puede considerar en N7K2 también). 

N7K1# show port-channel summary | i 200
200   Po200(SU)   Eth      LACP      Eth9/2(P)    Eth9/3(P)

N7K1# show port-channel traffic interface port-channel 200
NOTE: Clear the port-channel member counters to get accurate statistics
ChanId      Port Rx-Ucst Tx-Ucst Rx-Mcst Tx-Mcst Rx-Bcst Tx-Bcst
------ --------- ------- ------- ------- ------- ------- -------
   200    Eth9/2    0.0%  99.99%  44.44%   4.00%    0.0% 100.00%
   200    Eth9/3    0.0%   0.00%  55.55%  96.00%    0.0%    0.0%

N7K1# show port-channel summary | i 100
100   Po100(SU)   Eth      LACP      Eth4/2(P)    Eth4/3(P)

N7K1# show port-channel traffic interface port-channel 100
NOTE: Clear the port-channel member counters to get accurate statistics
ChanId      Port Rx-Ucst Tx-Ucst Rx-Mcst Tx-Mcst Rx-Bcst Tx-Bcst
------ --------- ------- ------- ------- ------- ------- -------
   100    Eth4/2    0.0%  99.99%  40.55%   7.00%    0.0% 100.00%
   100    Eth4/3    0.0%   0.00%  54.44%  93.00%    0.0%    0.0%

CSCvq26885 fue clasifiado para la documentación externa.

Solución Aternativa

Después de algunas de las soluciones alternativas que se pueden utilizar para aseegurarse que no sucede la polarización.

1. Diseño apropiado: Puesto que la causa principal para la polarización es diseño incorrecto, aseegurarse mejor que cambiamos el diseño de red para aseegurarnos que no hay sitio para la polarización en la topología

Si no hay cambios al diseño posibles, podemos hacer el siguiente.

2. Utilice diversos algoritmos del Equilibrio de carga del canal del puerto en cada nivel del Switches (un algoritmo en los pares N7K1/N7k2 y un diverso algoritmo en los pares N7K3//N7k4). Cuando se cambia el algoritmo del balanceo de carga, el N7k1/N7k2 ahora conmuta el hash el tráfico entrante basado en una cierta otra información que las que está usadas por el Switches N7k3/N7k4 y por lo tanto el uso del tráfico saliente todos los links de miembro del canal del puerto. (La decisión sobre qué algoritmo depende elegir del tipo de tráfico recibido por el Switch)

3. Si el cliente quiere utilizar el mismo algoritmo del balanceo de carga, utilice diferente giran los valores en cada nivel de Switches. Gire el comando introduce la aleatoriedad en el algoritmo de troceo compensando la hash-entrada por los bytes y las ayudas del usuario configurado para evitar la polarización. (El uso uno gira el valor para los pares N7k1/N7k2 y un diferente gira el valor para los pares N7k3/N7k4)