Dépannage des contiguïtés incomplètes avec CEF

Introduction

Des nœuds de réseau sont considérés comme étant adjacents dans le réseau s'ils peuvent s'atteindre d'un simple saut à travers une couche de liaison. Ce document fournit des conseils sur le dépannage des contiguïtés incomplètes, comme le montre le résultat de la commande « show ip cef adjacency » lorsque l'option Cisco Express Forwarding (CEF) est activée sur une interface.

Router#show ip cef adjacency serial 4/0/1 10.10.78.69 detail
IP Distributed CEF with switching (Table Version 2707655)
   130703 routes, 0 reresolve, 0 unresolved (0 old, 0 new), peak 39517
   130703 leaves, 9081 nodes, 26227536 bytes, 2685255 inserts, 2554552 invalidations
   949 load sharing elements, 318864 bytes, 71787 references
   universal per-destination load sharing algorithm, id 9E3B1A95
   2 CEF resets, 23810 revisions of existing leaves
   Resolution Timer: Exponential (currently 1s, peak 16s)
   22322 in-place/0 aborted modifications
   refcounts:  2175265 leaf, 1972988 node

   Table epoch: 0 (17 entries at this epoch)

Adjacency Table has 112 adjacencies
   4 IPv4 incomplete adjacencies

Conditions préalables

Exigences

Cisco vous recommande de prendre connaissance des rubriques suivantes :

• Cisco Express Forwarding (CEF)

• Configuration du transfert express Cisco

• Comment vérifier la commutation Cisco Express Forwarding

Composants utilisés

Les informations contenues dans ce document sont basées sur la version 12.3(3) du logiciel Cisco IOS^®.

The information in this document was created from the devices in a specific lab environment. All of the devices used in this document started with a cleared (default) configuration. If your network is live, make sure that you understand the potential impact of any command.

Conventions

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

Qu'est-ce qu'une contiguïté ?

CEF décrit un mécanisme de commutation à très haut débit qu’un routeur utilise pour transférer des paquets de l’interface entrante vers l’interface sortante. CEF utilise deux ensembles de structures ou tables de données, qu'il stocke dans la mémoire du routeur :

• Base d'informations de transmission (FIB) - Extraite de l'utilisation commune de l'Organisation internationale de normalisation (ISO), une base de données FIB décrit une base de données d'informations utilisée pour prendre des décisions de transmission. Il est conceptuellement similaire à une table de routage ou à une mémoire cache de route, bien qu'il soit très différent d'une table de routage dans l'implémentation.

• Table de contiguïté - Deux noeuds du réseau sont considérés comme adjacents s’ils peuvent se joindre à l’aide d’un seul saut sur une couche liaison. Par exemple, lorsqu'un paquet arrive sur l'une des interfaces du routeur, le routeur supprime le tramage de la couche liaison de données et transmet le paquet joint à la couche réseau. Au niveau de la couche réseau, l’adresse de destination du paquet est examinée. Si l'adresse de destination n'est pas une adresse de l'interface du routeur ou l'adresse de diffusion de tous les hôtes, le paquet doit être routé.

  Au minimum, chaque entrée de route dans la base de données doit contenir deux éléments :

  • Destination address : adresse du réseau auquel le routeur peut accéder. Le routeur peut avoir plusieurs routes vers la même adresse.

  • Pointeur vers la destination : ce pointeur indique que le réseau de destination est directement connecté au routeur, ou il indique l'adresse d'un autre routeur sur un réseau directement connecté vers la destination. Ce routeur, qui se trouve un saut plus près de la destination, est le routeur du saut suivant. Une contiguïté représente le pointeur vers la destination.

Cet exemple utilise une interface Ethernet d'un routeur (par exemple, R1) configurée avec l'adresse IP 172.16.81.98 et une route statique par défaut simple qui pointe toutes les destinations vers l'interface Ethernet d'un routeur voisin R2, avec l'adresse IP 172.16.81.1 comme tronçon suivant. En général, CEF doit être activé sur l'interface entrante pour que les paquets soient commutés CEF. Puisque CEF prend la décision de transfert sur l'entrée, utilisez la commande no ip route-cache cef sur l'interface d'entrée pour désactiver CEF.

Remarque : dans la commutation rapide, Cisco IOS crée une entrée de cache à commutation rapide après avoir commuté un paquet. Par exemple, un paquet qui arrive sur une interface à commutation de processus et qui est envoyé via une interface à commutation rapide est à commutation rapide. Émettez la commande no ip route-cache sur l'interface de sortie pour désactiver la commutation rapide. Cela contraste avec CEF.

1. Utilisez la commande show ip route pour afficher le contenu de la table de routage IP.

   R1#show ip route
   Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
          D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
          N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
          E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
          i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
          ia - IS-IS inter area,  * - candidate default, U - per-user static route
          o - ODR, P - periodic downloaded static route
   Gateway of last resort is 172.16.81.1 to network 0.0.0.0
   
        172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
   C       172.16.81.0 is directly connected, Ethernet0/0
   S*   0.0.0.0/0 [1/0] via 172.16.81.1
   
   !--- A simple default static route points all destinations to !--- a next-hop address of 172.16.81.1.
   
   

2. Utilisez la commande show ip arp ou la commande show arp pour afficher la table ARP (Address Resolution Protocol).

   Remarque : le champ « Adresse matérielle » de la table ARP affiche les entrées de l'interface locale et de l'interface de tronçon suivant.

   R1#show ip arp
   Protocol  Address       Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
   Internet  172.16.81.98         -   0030.71d3.1000  ARPA   Ethernet0/0
   Internet  172.16.81.1          0   0060.471e.91d8  ARPA   Ethernet0/0

3. Utilisez les commandes show adjacency ethernet 0/0 detail et show adjacency ethernet 0/0 internal pour afficher le contenu de l'entrée de la table de contiguïté.

   R1#show adjacency ethernet 0/0 detail
   Protocol Interface                 Address
   IP       Ethernet0/0               172.16.81.1(7)
                                      0 packets, 0 bytes
                                      0060471E91D8003071D310000800
                                      ARP        03:57:08
                                      Epoch: 1
   R1#show adjacency ethernet 0/0 internal
   Protocol Interface     Address
   IP       Ethernet0/0   172.16.81.1(7)
                          0 packets, 0 bytes
                          0060471E91D8003071D310000800
                          ARP        03:57:00
                          Epoch: 1
                          Fast adjacency enabled
                          IP redirect enabled
                          IP mtu 1500 (0x48000082)
                          Fixup disabled
                          Adjacency pointer 0x62515AC0, refCount 7
                          Connection Id 0x0
                          Bucket 236
   

   Ce résultat montre que dans CEF, une contiguïté fait référence à une structure de contrôle qui contient des informations de couche 2 pour une adresse IP sur une interface particulière. Elle contient la chaîne de réécriture qui varie avec le protocole d’encapsulation de l’interface de sortie. Une contiguïté est l'équivalent de CEF d'une entrée ARP.

Ce tableau décrit les champs clés de la commande show adjacency [interface-type interface-number] internal.

172.16.81.1(7)

0 packets, 0 bytes

0060471E91D8003071D310000800

003071D310000800

ARP    03:57:00

Epoch: 1

Fast adjacency enabled

Adjacency pointer 0x62515AC0 

refCount 7

Connection Id 0x0

Bucket 236

Types de contiguïté

Détection de contiguïté

Les contiguïtés sont ajoutées à la table soit par une configuration manuelle indirecte, soit de manière dynamique, lorsqu'elles sont découvertes par un mécanisme tel qu'ARP ou à l'aide d'un protocole de routage, tel que BGP et OSPF, qui forme des relations de voisinage. Si une contiguïté est créée par la FIB et n'est pas découverte dynamiquement, alors les informations d'adressage de couche 2 ne sont pas connues et la contiguïté est considérée comme incomplète. Une fois que les informations de couche 2 sont connues, le paquet est transféré au processeur de routage et la contiguïté est déterminée par le protocole ARP.

Les interfaces ATM et Frame Relay peuvent être configurées en tant que point à point ou multipoint. Le nombre de types de contiguïtés varie en fonction de la configuration :

• Interface point à point : utilise une seule contiguïté pour l'interface.

• Interface multipoint : utilise une contiguïté unique ou une structure de réécriture de couche 2 pour chaque adresse IP hôte. Les informations nécessaires à la contiguïté proviennent des instructions IP ARP, ATM statique ou de mappage Frame Relay, et du protocole ARP inverse sur ATM et Frame Relay.

  Router#show adjacency serial 0 detail
  Protocol Interface                 Address
  IP       Serial0                   140.108.1.1(25)
                                     0 packets, 0 bytes
                                     18410800
                                     FR-MAP     never
                                     Epoch: 1
  IP       Serial0                   140.108.1.2(5)
                                     0 packets, 0 bytes
                                     18510800
                                     FR-MAP     never
                                     Epoch: 1

Lorsqu’une interface ATM prend en charge plusieurs circuits virtuels permanents (PVC) sur une interface, l’indication d’erreur « incomplet » peut s’afficher pendant une minute au maximum, mais elle ne doit pas persister.

Remarque : en plus des contiguïtés normales, CEF prend également en charge cinq types de contiguïté qui nécessitent une gestion spéciale. Ces types sont décrits dans la section Types de contiguïté nécessitant une gestion spéciale du Guide de configuration de Cisco Express Forwarding pour la commutation IP et ne sont pas abordés dans ce document.

Raisons des contiguïtés incomplètes

Il existe deux raisons connues pour une contiguïté incomplète :

• Le routeur ne peut pas utiliser ARP correctement pour l’interface de tronçon suivant.

• Après une commande clear ip arp ou une commande clear adjacency, le routeur marque la contiguïté comme étant incomplète. Ensuite, il ne parvient pas à effacer l'entrée.

• Dans un environnement MPLS, IP CEF doit être activé pour la commutation par étiquette. Interface level, commande ip route-cache cef

Les symptômes d’une contiguïté incomplète incluent des abandons de paquets aléatoires au cours d’un test ping. Les pertes en sortie résultent de la limitation de la vitesse à laquelle CEF envoie les paquets entrants au CPU. Utilisez la commande debug ip cef pour afficher les abandons CEF en raison d'une contiguïté incomplète.

Router#
 *Oct 11 17:08:03.275: CEF-Drop:
Stalled adjacency for 192.168.10.2 on Serial0/1/3 for
destination 192.168.11.1
 *Oct 11 17:08:03.275: CEF-Drop:
Packet for 192.168.11.1 -- encapsulation
 *Oct 11 17:08:05.307: CEF-Drop:
Stalled adjacency for 192.168.10.2 on Serial0/1/3 for
destination 192.168.11.1
 *Oct 11 17:08:05.307: CEF-Drop:
Packet for 192.168.11.1 -- encapsulation 

En outre, utilisez la commande show cef drop plusieurs fois et recherchez une valeur d'incrémentation pour le compteur 'Encap_fail'. Référez-vous aux commandes show cef pour plus d'informations.

Aucune entrée ARP

Lorsque CEF ne peut pas localiser une contiguïté valide pour un préfixe de destination, il envoie les paquets au CPU pour la résolution ARP et, à son tour, pour l'achèvement de la contiguïté. Dans de rares cas, la contiguïté persiste dans un état incomplet. Par exemple, si la table ARP répertorie déjà un hôte particulier, le fait de l'associer au niveau processus ne déclenche pas d'ARP.

Déterminez si une entrée ARP existe pour résoudre ce problème. Utilisez ces commandes et spécifiez une adresse IP spécifique :

• show arp ou show ip arp

• show adjacency

Utilisez la commande debug arp pour confirmer que le routeur envoie une requête ARP.

Router#ping 10.12.241.4
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.12.241.4, timeout is 2 seconds:
.....
Success rate is 0 percent (0/5)
Router#
.Aug 21 18:59:07.175 PDT: 
IP ARP:
creating incomplete entry for IP address:10.12.241.4 interface FastEthernet0/1
.Aug 21 18:59:07.177 PDT: IP ARP: sent req src 10.12.241.252 0006.529c.9801,
					dst 10.12.241.4 0000.0000.0000 FastEthernet0/1 
.Aug 21 18:59:07.180 PDT: IP ARP throttled out the ARP Request for 10.12.241.4
.Aug 21 18:59:09.182 PDT: IP ARP: sent req src 10.12.241.252 0006.529c.9801,
					dst 10.12.241.4 0000.0000.0000 FastEthernet0/1
.Aug 21 18:59:09.183 PDT:
IP ARP throttled out the ARP Request for 10.12.241.4

Lorsque le processus ping tente d’envoyer le premier paquet et ne voit pas d’entrée ARP, il lance une requête ARP. Il continue à essayer d'envoyer le paquet, puis abandonne le paquet après une période d'attente définie. Lorsqu'une réponse ARP est reçue et que l'entrée ARP est terminée à l'aide d'un processus en arrière-plan, le taux de réussite de la requête ping est de 100 %.

Non supprimé après marqué comme incomplet

Lorsque des informations de contiguïté doivent être modifiées, la logique de datation de contiguïté supprime une entrée en deux étapes :

• Il modifie d'abord l'état de l'entrée de terminé à incomplet.

  Router#show adjacency
  Protocol  Interface     Address
  IP        Serial0       10.10.10.2(2) (incomplete)
  IP        Serial0       10.10.10.3(7)
  IP        Ethernet0     172.16.81.1(7)

• Ensuite, à l'intervalle d'une minute suivant, le processus de recherche de contiguïté « se réveille » et termine la suppression.

  Router#show adjacency
  Protocol  Interface     Address
  IP        Serial0       10.10.10.3(7)
  IP        Ethernet0     172.16.81.1(7)

  En mode CEF distribué, le processus sur le RP informe les cartes de ligne pour terminer la suppression. Cette séquence montre qu'une fenêtre de 60 secondes maximum existe pour qu'une contiguïté transitoire incomplète existe.

Problèmes identifiés

Sur une interface Frame Relay, la configuration d’une instruction de mappage statique invite CEF à ajouter une entrée de préfixe d’hôte à la table CEF. À l'origine, CEF ne considérait pas si le circuit virtuel permanent était dans un état « ACTIF » avant de créer l'entrée. Ce problème est résolu dans l'ID de bogue Cisco CSCdr71258 (clients enregistrés uniquement) .

En outre, après avoir connecté puis supprimé une interface d'une instance de transfert de route (VRF) de réseau privé virtuel (VPN) MPLS (Multiprotocol Label Switching), CEF définit la contiguïté sur incomplète. Cependant, l'entrée de mappage dynamique Frame Relay n'est pas effacée. Lorsque l'adresse IP est réappliquée, le mappage dynamique existe toujours. Cela empêche que la contiguïté ne soit jamais terminée. Émettez la commande clear frame-relay-inarp quand l'adresse IP est supprimée (par exemple quand le VRF est appliqué) pour éviter ce problème. L'adresse IP peut alors être réappliquée et la contiguïté est terminée dès que la carte dynamique est recréée.

Informations connexes

• Comment vérifier la commutation Cisco Express Forwarding
• Page d'assistance technologique de Cisco Express Forwarding (CEF)
• Page d'assistance technologique de commutation IP
• Assistance et documentation techniques - Cisco Systems