Comment vérifier la commutation Cisco Express Forwarding

Introduction

Le logiciel Cisco IOS® prend en charge plusieurs mécanismes pour faciliter l'expédition du trafic avec un délai minimum et un débit élevé. Ce document explique comment déterminer quel commutation ou chemin de transfert Cisco IOS vos paquets utilisent.

Remarque : Ce document traite uniquement de la commutation de processus, de la commutation rapide et de Cisco Express Forwarding (CEF).

Conditions préalables

Conditions requises

Les lecteurs de ce document doivent prendre connaissance des rubriques suivantes :

• Logiciel Cisco IOS

• Plates-formes Cisco 1600, 2500 et 3600

Components Used

Ce document n'est pas limité à des versions de matériel et de logiciel spécifiques.

Conventions

Pour plus d'informations sur les conventions utilisées dans ce document, reportez-vous à Conventions relatives aux conseils techniques Cisco.

Qu'est-ce que la commutation Cisco IOS ?

La commutation Cisco IOS définit le flux de paquets via le routeur. Plus précisément, il détermine la vitesse à laquelle le paquet peut être transféré via le routeur, ainsi que dans quelle mémoire tampon physique les paquets sont stockés.

Au cours de l’historique de Cisco IOS, plusieurs méthodes de commutation ont été développées. Certaines méthodes ne sont prises en charge que sur des plates-formes spécifiques. CEF est la dernière méthode de commutation. Lorsque CEF est activé globalement (comportement par défaut), la commande spécifique d'interface ip route-cache cef est également activée. Cette commande garantit que la commutation CEF est effectuée pour les paquets qui entrent dans cette interface. Parfois, si nécessaire pour désactiver CEF sur une seule interface, la commande no ip route-cache cef est ajoutée. Ceci désactive la commutation CEF pour cette seule interface. Cisco IOS n'ajoute pas la commande no ip route-cache à la configuration en cours seule lorsqu'il est forcé de désactiver CEF. Il a été introduit sur de nombreuses plates-formes de la gamme principale Cisco IOS 12.0, en particulier sur les plates-formes de faible et de milieu de gamme telles que les gammes Cisco 1600, 2500 et 3600.

Lorsqu’un routeur reçoit un paquet sur une interface routée, il supprime d’abord les informations de trame de couche 2 (L2). Il stocke ensuite le paquet de couche 3 (L3) dans la mémoire d'entrée/sortie (E/S). Ce qui se passe ensuite dépend du chemin de commutation suivi par le paquet.

Étapes de vérification

Ces étapes peuvent être utilisées pour confirmer que les paquets suivent le chemin de commutation CEF :

1. Vérifiez que CEF est activé globalement et sur une interface particulière.

   router#show ip cef
   
   %CEF not running

   1. Utilisez la commande ip cef en mode de configuration globale pour activer CEF (central).

      Remarque : sur la gamme Cisco 7200, CEF est la méthode de commutation Cisco IOS par défaut dans une prochaine version de Cisco IOS.

   2. Utilisez la commande show ip cef prefix et vérifiez que les préfixes sont répertoriés.

      router#show ip cef
      
      Prefix              Next Hop            Interface 
      0.0.0.0/32          receive 
      192.168.0.0/30      attached            Serial2/0/0:1 
      192.168.0.0/32      receive

2. Vérifiez que CEF est activé sur une interface particulière.

   1. Utilisez la commande show cef interface x/x pour rechercher « Commutation CEF IP activée » ou « Commutation CEF distribuée IP (dCEF) activée ».

      router#show cef interface fastEthernet 0/0/0 
      FastEthernet0/0/0 is up (if_number 2) 
        Internet address is 192.168.1.253/24 
        ICMP redirects are always sent 
        Per packet loadbalancing is disabled 
        Inbound  access list is not set 
        Hardware idb is FastEthernet0/0/0 
        Fast switching type 1, interface type 18 
        IP Distributed CEF switching enabled 
        Fast flags 0x0. ifindex 1(1) 
        Slot 0 Slot unit 0 VC -1 
        Hardware transmit queue ptr 0x48001A00 (0x48001A00) 
        Transmit limit accumulator 0x48001A02 (0x48001A02) 
        IP MTU 1500

   2. Utilisez la commande show ip interface pour afficher les méthodes de commutation Cisco IOS activées.

      router#show ip interface fastethernet 1/0/0.1 
       FastEthernet1/0/0.1 is up, line protocol is up 
        
         IP fast switching is enabled 
         IP fast switching on the same interface is enabled 
         IP Flow switching is disabled 
         IP CEF switching is enabled 
         IP Distributed switching is enabled 
         IP Fast switching turbo vector 
         IP Normal CEF switching turbo vector 
         IP multicast fast switching is enabled 
         IP multicast distributed fast switching is disabled 
         IP route-cache flags are Fast, Distributed, No CEF
      

      Dans cette sortie, l'indicateur « No CEF » indique que CEF a été désactivé en raison de la commande no ip route-cache cef sur une interface particulière. L'indicateur CEF indique que CEF s'exécute. Dans un état stabilisé, les deux indicateurs ne doivent pas apparaître. L'ID de bogue Cisco CSCdr80269 (clients enregistrés uniquement) résout des conditions rares qui peuvent conduire à l'apparition des deux indicateurs. Pour plus d'informations sur les ID de bogue, consultez la boîte à outils des bogues (clients enregistrés uniquement).

3. Vérifiez qu'une majorité des paquets qui traversent le routeur sont commutés par CEF.

   1. Utilisez la commande show interface x/x stat et déterminez le nombre de paquets et d'octets que le routeur a transmis via « Processor » au lieu de « Route Cache ». Notez que le « cache de route » inclut les paquets à commutation rapide et à commutation CEF.

      router#show interface stats     
      FastEthernet0/0           
      Switching path Pkts In  Chars In Pkts Out Chars Out 
      Processor 95084 26211621 33493 3386174 
      Route cache 24581 1132797 24542 13297583 
      Distributed cache 0 0 0 0 
      Total  119665 27344418 58035 16683757

   2. Utilisez la commande show ip cache pour déterminer s'il existe une entrée de cache IP, qui indique que le paquet suit le chemin de commutation rapide. La commutation rapide s’appuie sur un cache de route à la demande pour accélérer le transfert de paquets via un routeur. Le code de pilote qui s'exécute sur le matériel de l'interface transfère temporairement le contrôle au code de commutation rapide, qui recherche dans le cache de route une trame et d'autres informations construites à partir d'un paquet précédemment transmis. Si le cache de route contient une entrée, le code de commutation rapide tente d’envoyer le paquet directement à l’interface de destination.

      router#show ip cache
      IP routing cache 0 entries, 0 bytes 
         0 adds, 0 invalidates, 0 refcounts
      Minimum invalidation interval 2 seconds, maximum interval 5 seconds, 
         quiet interval 3 seconds, threshold 0 requests 
      Invalidation rate 0 in last second, 0 in last 3 seconds 
      Prefix/Length       Age       Interface       Next Hop

      Ces étapes décrivent une procédure plus spécifique pour vérifier que les paquets sont transférés à l'aide de CEF.

   1. Activez CEF avec la commande ip cef.

   2. Exécutez la commande clear ip cache pour effacer les entrées de cache à commutation rapide.

   3. Démarrez votre flux de trafic.

   4. Émettez la commande show ip cache. Vérifiez qu'aucune entrée n'est affichée dans le cache à commutation rapide, car les paquets sont commutés CEF.

   5. Exécutez la commande show interface stats et confirmez les accès incrémentiels pour le cache de route entrant.

      Remarque : le compteur de cache de route inclut des paquets à commutation rapide et à commutation CEF.

   6. Désactivez CEF avec la commande no ip route-cache cef sur l'interface entrante.

   7. Exécutez la commande show interface stats et confirmez les accès incrémentiels pour le cache de route.

   8. Exécutez la commande show ip cache et vérifiez que vous voyez des entrées depuis que Cisco IOS est revenu à la commutation rapide.

   9. Exécutez la commande no ip route-cache sur l'interface de sortie pour désactiver la commutation rapide. Les paquets de l’interface entrante correspondante sont commutés par processus.

      Remarque : Il n'est pas recommandé de configurer la commutation de processus dans un réseau à trafic dense.

4. Si vous avez confirmé que CEF est activé sur une interface de routeur et déterminé que la plupart des paquets ne sont pas commutés par CEF, capturez ces commandes lorsque vous signalez un problème au centre d'assistance technique Cisco (TAC).

   Remarque : reportez-vous à Informations importantes sur les commandes de débogage avant d'émettre des commandes de débogage.

   • show cef interface x/x : affiche les informations d'interface liées au CEF.

   • show ip cef prefix : affiche l'entrée de préfixe dans la base d'informations de transfert (FIB).

   • show adjacency interface detail - Affiche les préfixes récursifs et directs résolus par la contiguïté.

   • show cef not-cef-switched : affiche les paquets qui ne sont pas commutés CEF.

   • debug ip cef drop - Affiche les informations de débogage pour les paquets abandonnés par CEF.

   L’interface d’entrée détermine le chemin de commutation Cisco IOS qu’emprunte un paquet. Considérez ces règles générales lorsque vous activez ou désactivez des méthodes de commutation sur une interface particulière.

   Interface entrante	Interface sortante	Méthode de commutation
   CEF	Process	CEF
   Process	CEF	Fast
   Process	Commutation rapide (cache de route IP)	Commutation rapide
   CEF	Commutation rapide	CEF

   En d'autres termes, vous devez activer CEF sur l'interface entrante pour que les paquets soient commutés CEF. Étant donné que CEF prend la décision de transfert en entrée, utilisez la commande no ip route-cache cef sur l'interface d'entrée pour désactiver CEF. En revanche, puisque Cisco IOS crée une entrée de cache à commutation rapide après avoir commuté un paquet, un paquet qui entre sur une interface à commutation de processus et sort par une interface à commutation rapide est commuté rapidement, utilisez la commande no ip route-cache sur l'interface de sortie pour désactiver la commutation rapide. Ces types de trafic ne sont pas commutés CEF :

   • Paquets pour lesquels il n’y a aucune entrée dans le cache de commutation

   • Paquets destinés au routeur

   • Le trafic de diffusion

   • Paquets d'IP avec des options

   • Paquets qui requièrent la conversion de protocole

   • Le trafic chiffré

Comprendre les pointes CEF

Le terme « punt » est défini par Cisco pour décrire l'action du pilote de périphérique d'une interface consistant à envoyer un paquet « vers le bas » au niveau de commutation le plus rapide suivant. Cette liste définit l'ordre des méthodes de commutation Cisco IOS préférées (du plus rapide au plus lent).

• CEF distribué

• CEF

• Commutation rapide

• Commutation de processus

Un punk se produit dans les conditions suivantes :

• Le niveau inférieur suivant n'a pas produit de chemin valide ou, dans le cas du CEF, de contiguïté valide. En d'autres termes, si le processus de recherche CEF n'a pas trouvé d'entrée valide dans la base d'informations de transfert, le paquet est pointé sur le chemin de commutation disponible suivant ou abandonné.

• Une fonction particulière ou une encapsulation de couche 2 n'est pas prise en charge au niveau le plus bas. Si CEF prend en charge une fonction particulière, la propriété d'un paquet passe par un ensemble de routines logicielles dans le « chemin de fonction » CEF.

• Une fonctionnalité nécessite une gestion spéciale.

Une contiguïté de ponctuation dans CEF est installée lorsque certaines fonctions de sortie ne sont pas prises en charge dans CEF. CEF pond tous les paquets qui vont à une telle contiguïté au meilleur mode de commutation suivant, afin de commuter tous les paquets.

center#show ip cef 45.0.0.0 
45.0.0.0/8, version 184, 0 packets, 0 bytes 
  via 1.1.1.1, Tunnel0, 0 dependencies 
    next hop 1.1.1.1, Tunnel0 
    valid punt adjacency

CEF Packets passed on to next switching layer 
Slot    No_adj  No_encap Unsupported  Redirect   Receive   Bad_ttl   Options
RP           0         0           0         0      5700         0         0 
2            0         0           0         0         0         0         0 
3            0         0           0         0         0         0         0 
4            0         0           0         0         0         0         0 
5            0         0           0         0         0         0         0 
8            0         0           0         0         0         0         0 
9            0         0           0         0         0         0         0 
10           0         0           0         0         0         0         0

Avec une contiguïté incomplète, CEF considère que le routeur dans son ensemble (y compris tous les autres chemins de commutation) ne sait pas comment accéder au noeud adjacent. Nous pontons les paquets pour traiter la commutation afin de démarrer un protocole de résolution comme le protocole ARP (Address Resolution Protocol), ce qui entraîne la fin de la contiguïté un certain temps plus tard. Dans cette condition, CEF pond un paquet toutes les deux secondes sur le chemin de commutation suivant pour éviter un flot de paquets. Ainsi, dans cette condition, les requêtes ping vers l'adresse IP peuvent échouer à environ 50 % et vous voyez un « !..!.!.! » modèle ping. Cette condition se produit également lorsque la table CEF est endommagée, comme indiqué par une différence entre les informations de commande show ip route et les informations de commande show ip cef pour une adresse IP particulière.

Remarque : Sur le routeur de commutation Gigabit (GSR), la carte de ligne (LC) génère des réponses d'écho ICMP (Internet Control Message Protocol) à partir de CEF. Si le paquet n'est pas destiné à l'une des adresses locales GSR, aucun processus n'est impliqué. Il est commuté directement dans le matériel ou sous interruption dans dCEF, selon le LC que vous utilisez.

Sur le routeur GSR, la commutation rapide et la commutation de processus ne sont pas disponibles. Si un préfixe de destination ne peut pas être résolu en une entrée de transfert dans les tables LC entrantes, le paquet est abandonné. Seuls les paquets qui correspondent à une contiguïté brillante sont punis sur le processeur de routage Gigabit (GRP). En outre, sur le GSR, le processeur LC ne pond pas les paquets au GRP pour les fonctionnalités, et le LC envoie un ICMP inaccessible (tant que la commande no ip unreachables n'est pas configurée). Sur le GSR, le seul trafic pointé vers le GRP sont les paquets destinés à une interface sur le routeur ou les paquets provenant du routeur.

Informations connexes

• Page de support pour le routage IP
• Support technique - Cisco Systems