Por qué no se equilibra la carga del tráfico en rutas ECMP desde routers hub SD-WAN

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Actualizado:9 de septiembre de 2020
ID del documento:216012

Lenguaje no discriminatorio

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Acerca de esta traducción

Cisco ha traducido este documento combinando la traducción automática y los recursos humanos a fin de ofrecer a nuestros usuarios en todo el mundo contenido en su propio idioma. Tenga en cuenta que incluso la mejor traducción automática podría no ser tan precisa como la proporcionada por un traductor profesional. Cisco Systems, Inc. no asume ninguna responsabilidad por la precisión de estas traducciones y recomienda remitirse siempre al documento original escrito en inglés (insertar vínculo URL).

Introducción


Este documento describe un problema típico con el ruteo de múltiples trayectorias de igual costo (ECMP) en el entramado SD-WAN cuando el tráfico de un router radial no tiene balanceado de carga sobre varios routers hub que anuncian el mismo prefijo. También explica cómo resolver este problema y cómo utilizar varios comandos de troubleshooting, incluyendo show sdwan policy service-path para la resolución de problemas de ruteo que se agregó en el software 17.2 Cisco IOS®-XE.

Prerequisites

Requirements

Cisco recomienda que tenga conocimiento sobre estos temas:

  • Comprensión básica de Overlay Management Protocol (OMP)
  • Componentes SD-WAN e interacción entre ellos

Componentes Utilizados

Para la demostración, se utilizaron estos routers de software:

  • 4 routers Cisco IOS-XE CSR1000v que ejecutan la versión de software 17.2.1v y se ejecutan en modo de controlador (SD-WAN)
  • vSmart controller que ejecuta la versión de software 20.1.12

La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si tiene una red en vivo, asegúrese de entender el posible impacto de cualquier comando.

Antecedentes

A los efectos de este documento, se utiliza esta topología de laboratorio:

Aquí puede encontrar un resumen de los parámetros site-id y system-ip asignados a cada dispositivo en el fabric SD-WAN:

nombre del host system-ip id del sitio
cE1 (hub1) 192.168.30.214 214
cE2 (hub2) 192.168.30.215 215
cE3 (spoke1) 192.168.30.216 216
vSmart 192.168.30.113 1

Cada hub tiene 4 TLOC (identificador de ubicación de transporte) con colores asignados según el diagrama de topología y cada hub anuncia la ruta predeterminada 0.0.0.0/0 a spoke (router de sucursal cE3) junto con la subred 192.168.2.0/24. No hay ninguna política configurada en vSmart para preferir cualquier ruta/dispositivo y todas las configuraciones de OMP también están configuradas de forma predeterminada en todos los dispositivos. El resto de la configuración es la configuración mínima estándar para la funcionalidad de superposición SD-WAN básica y, por lo tanto, no se proporciona por motivos de brevedad. Puede esperar redundancia activo-activo y tráfico de salida hacia routers hub con carga equilibrada a través de todos los enlaces ascendentes disponibles desde el router de sucursal.

Problema

Los routers de sucursal instalan la ruta predeterminada y la ruta a la subred 192.168.2.0/24 sólo a través del router cE1 (hub1):

ce3#show ip route vrf 2 | b Gateway
Gateway of last resort is 192.168.30.214 to network 0.0.0.0

m*    0.0.0.0/0 [251/0] via 192.168.30.214, 00:08:30, sdwan_system_ip
m     192.168.2.0/24 [251/0] via 192.168.30.214, 00:10:01, sdwan_system_ip
      192.168.216.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.216.0/24 is directly connected, Loopback2
L        192.168.216.216/32 is directly connected, Loopback2

Esto se debe a que cE3 recibe solamente 4 rutas para la ruta predeterminada 0.0.0.0/0 así como para 192.168.2.0/24.

ce3#show sdwan omp routes vpn 2 | begin PATH
                                            PATH                      ATTRIBUTE
VPN    PREFIX              FROM PEER        ID     LABEL    STATUS    TYPE       TLOC IP          COLOR            ENCAP  PREFERENCE
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2      0.0.0.0/0           192.168.30.113   61614  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61615  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61616  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61617  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
2      192.168.2.0/24      192.168.30.113   61610  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61611  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61612  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61613  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
2      192.168.216.0/24    0.0.0.0          68     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   biz-internet     ipsec  -
                           0.0.0.0          81     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   private1         ipsec  -
                           0.0.0.0          82     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   private2         ipsec  -

Aunque en vSmart, puede ver que recibe las 8 rutas (4 rutas para cada color TLOC en cada hub):

vsmart1# show omp routes vpn 2 | b PATH
                                            PATH                      ATTRIBUTE
VPN    PREFIX              FROM PEER        ID     LABEL    STATUS    TYPE       TLOC IP          COLOR            ENCAP  PREFERENCE
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2      0.0.0.0/0           192.168.30.214   66     1003     C,R       installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.214   68     1003     C,R       installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.214   81     1003     C,R       installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.214   82     1003     C,R       installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
                           192.168.30.215   66     1003     C,R       installed  192.168.30.215   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.215   68     1003     C,R       installed  192.168.30.215   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.215   81     1003     C,R       installed  192.168.30.215   private1         ipsec  -
                           192.168.30.215   82     1003     C,R       installed  192.168.30.215   private2         ipsec  -
2      192.168.2.0/24      192.168.30.214   66     1003     C,R       installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.214   68     1003     C,R       installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.214   81     1003     C,R       installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.214   82     1003     C,R       installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
                           192.168.30.215   66     1003     C,R       installed  192.168.30.215   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.215   68     1003     C,R       installed  192.168.30.215   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.215   81     1003     C,R       installed  192.168.30.215   private1         ipsec  -
                           192.168.30.215   82     1003     C,R       installed  192.168.30.215   private2         ipsec  -

Si se pierde la ruta predeterminada de cE1 (hub1), los routers radiales instalan la ruta de cE2 (hub2). Por lo tanto, no hay redundancia activo-activo y más bien activo-en espera con cE1 actuando como router primario.

También puede verificar qué trayectoria de salida se toma para el flujo de tráfico específico con la ayuda del comando show sdwan policy service-path, como en el ejemplo siguiente:

ce3#show sdwan policy service-path vpn 2  interface Loopback2 source-ip 192.168.216.216 dest-ip 192.168.2.1 protocol 6 source-port 53453 dest-port 22 dscp 48 app ssh
Next Hop: IPsec
  Source: 192.168.109.216 12347 Destination: 192.168.110.214 12427 Local Color: biz-internet Remote Color: mpls Remote System IP: 192.168.30.214

Para ver todas las trayectorias disponibles para un tipo de tráfico específico, utilice la palabra clave all:

ce3#show sdwan policy service-path vpn 2  interface Loopback2 source-ip 192.168.216.216 dest-ip 192.168.2.1 protocol 6 source-port 53453 dest-port 22 dscp 48 app ssh all
Number of possible next hops: 4
Next Hop: IPsec
  Source: 192.168.109.216 12347 Destination: 192.168.110.214 12427 Local Color: biz-internet Remote Color: mpls Remote System IP: 192.168.30.214
Next Hop: IPsec
  Source: 192.168.108.216 12367 Destination: 192.168.108.214 12407 Local Color: private2 Remote Color: private2 Remote System IP: 192.168.30.214
Next Hop: IPsec
  Source: 192.168.107.216 12367 Destination: 192.168.107.214 12407 Local Color: private1 Remote Color: private1 Remote System IP: 192.168.30.214
Next Hop: IPsec
  Source: 192.168.109.216 12347 Destination: 192.168.109.214 12387 Local Color: biz-internet Remote Color: biz-internet Remote System IP: 192.168.30.214

Por lo tanto, esto también confirma que solo hay 4 trayectorias disponibles en lugar de 8 para el router cE3 (spoke2).

Si comprueba qué anuncia exactamente vSmart, verá solo 4 rutas anunciadas hacia cE3:

vsmart1# show omp routes vpn 2 0.0.0.0/0 detail | nomore | exclude not\ set | b ADVERTISED\ TO: | b peer\ \ \ \ 192.168.30.216
peer    192.168.30.216
    Attributes:
     originator       192.168.30.214
     label            1003
     path-id          61629
     tloc             192.168.30.214, private2, ipsec
     site-id          214
     overlay-id        1
     origin-proto     static
     origin-metric    0
    Attributes:
     originator       192.168.30.214
     label            1003
     path-id          61626
     tloc             192.168.30.214, mpls, ipsec
     site-id          214
     overlay-id        1
     origin-proto     static
     origin-metric    0
    Attributes:
     originator       192.168.30.214
     label            1003
     path-id          61628
     tloc             192.168.30.214, private1, ipsec
     site-id          214
     overlay-id        1
     origin-proto     static
     origin-metric    0
    Attributes:
     originator       192.168.30.214
     label            1003
     path-id          61627
     tloc             192.168.30.214, biz-internet, ipsec
     site-id          214
     overlay-id        1
     origin-proto     static
     origin-metric    0

Según este resultado, puede concluir que el problema es causado por el controlador vSmart.

Solución

Este comportamiento es causado por la configuración predeterminada de send-path-limit en el controlador vSmart. send-path-limit define el número máximo de rutas ECMP anunciadas desde el router Edge al controlador vSmart y desde el controlador vSmart al resto de routers Edge. El valor predeterminado es 4 y, por lo general, es suficiente para el router perimetral (como en esta topología con 4 enlaces ascendentes en cada router hub), pero no suficiente para que el controlador vSmart envíe toda la ruta disponible a los otros routers periféricos. El valor máximo que se puede establecer para send-path-limit es 16, pero en algunos casos extremos, esto todavía puede no ser suficiente, aunque hay una solicitud de mejora CSCvs89015 abierta para aumentar el valor máximo a 128. 

Para resolver este problema, debe volver a configurar la configuración de vSmart como en el ejemplo siguiente:

vsmart1# conf t
Entering configuration mode terminal
vsmart1(config)# omp
vsmart1(config-omp)# send-path-limit 8
vsmart1(config-omp)# commit
Commit complete.
vsmart1(config-omp)# end
vsmart1# show run omp
omp
 no shutdown
 send-path-limit  8
 graceful-restart
!
vsmart1#

Posteriormente, vSmart anuncia las 8 rutas a los routers de sucursal y estas las reciben:

ce3#show sdwan omp routes vpn 2 | begin PATH
                                            PATH                      ATTRIBUTE
VPN    PREFIX              FROM PEER        ID     LABEL    STATUS    TYPE       TLOC IP          COLOR            ENCAP  PREFERENCE
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2      0.0.0.0/0           192.168.30.113   61626  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61627  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61628  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61629  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
                           192.168.30.113   61637  1003     C,R       installed  192.168.30.215   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61638  1003     C,R       installed  192.168.30.215   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61639  1003     C,R       installed  192.168.30.215   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61640  1003     C,R       installed  192.168.30.215   private2         ipsec  -
2      192.168.2.0/24      192.168.30.113   61610  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61611  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61612  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61613  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
                           192.168.30.113   61633  1003     C,R       installed  192.168.30.215   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61634  1003     C,R       installed  192.168.30.215   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61635  1003     C,R       installed  192.168.30.215   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61636  1003     C,R       installed  192.168.30.215   private2         ipsec  -
2      192.168.216.0/24    0.0.0.0          68     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   biz-internet     ipsec  -
                           0.0.0.0          81     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   private1         ipsec  -
                           0.0.0.0          82     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   private2         ipsec  -

Aunque los routers de sucursales fijas instalan rutas solamente a través de cE1 (hub1):

ce3#sh ip route vrf 2 0.0.0.0

Routing Table: 2
Routing entry for 0.0.0.0/0, supernet
  Known via "omp", distance 251, metric 0, candidate default path, type omp
  Last update from 192.168.30.214 on sdwan_system_ip, 01:11:26 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 192.168.30.214 (default), from 192.168.30.214, 01:11:26 ago, via sdwan_system_ip
      Route metric is 0, traffic share count is 1

ce3#sh ip route vrf 2 192.168.2.0

Routing Table: 2
Routing entry for 192.168.2.0/24
  Known via "omp", distance 251, metric 0, type omp
  Last update from 192.168.30.214 on sdwan_system_ip, 01:33:56 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 192.168.30.214 (default), from 192.168.30.214, 01:33:56 ago, via sdwan_system_ip
      Route metric is 0, traffic share count is 1
ce3#

show sdwan policy service-path confirmará lo mismo y, por lo tanto, la salida no se proporciona por motivos de brevedad.

La razón de esto también es la configuración predeterminada de otro comando ecmp-limit. De forma predeterminada, el router de borde instala solamente las primeras 4 trayectorias ECMP en la tabla de ruteo, por lo tanto, para solucionar este problema, debe volver a configurar los routers radiales como en el ejemplo siguiente:

ce3#config-t

admin connected from 127.0.0.1 using console on ce3
ce3(config)# sdwan
ce3(config-sdwan)# omp
ce3(config-omp)# ecmp-limit 8
ce3(config-omp)# commit
Commit complete.

show ip route confirma que ambas rutas a través de ambos hubs están instaladas ahora:

ce3#sh ip ro vrf 2 | b Gateway
Gateway of last resort is 192.168.30.215 to network 0.0.0.0

m*    0.0.0.0/0 [251/0] via 192.168.30.215, 00:00:37, sdwan_system_ip
                [251/0] via 192.168.30.214, 00:00:37, sdwan_system_ip
m     192.168.2.0/24 [251/0] via 192.168.30.215, 00:00:37, sdwan_system_ip
                     [251/0] via 192.168.30.214, 00:00:37, sdwan_system_ip
      192.168.216.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.216.0/24 is directly connected, Loopback2
L        192.168.216.216/32 is directly connected, Loopback2
ce3#

Si utiliza plantillas de dispositivos vManage basadas en plantillas de funciones, para lograr el mismo resultado debe ajustar la plantilla de funciones OMP que en esta captura de pantalla (límite ECMP para la plantilla de funciones OMP utilizada por los routers y número de rutas anunciadas por prefijo para la plantilla de funciones OMP utilizada por vSmart):

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TAC Authored

Con la colaboración de ingenieros de Cisco

  • Eugene Khabarov
    Cisco TAC Engineer

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