Comprendre les ressources matérielles sur les commutateurs Catalyst 9000

Introduction

Ce document décrit comment comprendre et dépanner les ressources matérielles sur les commutateurs de la gamme Catalyst 9000.

Conditions préalables

Exigences

Aucune exigence spécifique n'est associée à ce document.

Composants utilisés

Les informations contenues dans ce document sont basées sur les versions de matériel et de logiciel suivantes :

• Commutateurs Cisco Catalyst 9200, 9300, 9400 et 9500 de la gamme non HP sur les logiciels Cisco IOS® XE 16.x et 17.x
• Commutateurs Cisco Catalyst 9500HP, série 9600 sur logiciel Cisco IOS® XE 16.x et 17.x 

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. Si votre réseau est en ligne, assurez-vous de bien comprendre l’incidence possible des commandes.

Informations générales

• Diverses fonctionnalités des commutateurs de la gamme Catalyst 9000 consomment des ressources matérielles limitées. Ces ressources permettent d'accélérer les performances de ces fonctions et de fournir les débits de transfert élevés attendus d'un commutateur.
• La taille de ces tables peut varier d'un modèle de commutateur à l'autre, mais la méthodologie de dépannage de base reste la même.
• Généralement, la principale ressource matérielle limitée dans la commutation LAN est appelée TCAM (TCAM est une technologie de mémoire particulièrement adaptée pour stocker les informations de correspondance de préfixe la plus longue (LPM) pour une recherche rapide ou d'autres types de recherche logique OU).
• Dans les commutateurs de la gamme Catalyst 9000, plusieurs types de mémoire sont utilisés, au-delà du TCAM, pour répondre aux besoins spécifiques d'une fonctionnalité donnée (HASH est un autre type de mémoire simplifiée. La table d'adresses MAC est un exemple de ce type de mémoire).

Lorsque vous dépannez une fonctionnalité qui ne fonctionne pas comme prévu, un bon point de départ consiste à vérifier que le matériel n'est pas au-delà de l'échelle du commutateur en question. Bien que la taille de ces tables puisse varier d'un commutateur à l'autre, la méthodologie de vérification et de dépannage reste généralement la même.

Remarque : cette page est également une page de référence où vous pouvez trouver des informations sur diverses fonctionnalités et comment vérifier leur évolutivité matérielle. 

Remarque : Par plate-forme, l'interface de ligne de commande inclut parfois le terme « commutateur » et parfois non. (show platform hardware fed <number|active|standby> fwd-asic resource utilisation tcam versus show platform hardware fed <active> fwd-asic resource utilisation tcam 

Terminologie

Informations sur la version ASIC (UADP 2.0 contre 3.0)

La principale différence entre les versions 2.0 et 3.0 des ASIC de la gamme Catalyst 9000 réside dans la manière dont le matériel FIB est rempli ou utilisé. 

Dans UADP 3.0, la mémoire appelée EM/LPM est utilisée :

• routes hôtes (longueur de masque /32) et directement connectées (contiguës à ARP) 
• /31 ou des préfixes plus courts (lorsqu'une comparaison de masques est nécessaire pour prendre une décision de transfert). 

Dans UADP 3.0 TCAM, il existe toujours pour FIB, mais il est utilisé uniquement dans les cas spéciaux ou les exceptions où EM/LPM ne peut pas être utilisé. 

• Par exemple, si l'espace d'adressage IP n'est pas contigu ou si plusieurs espaces d'adressage sont utilisés, et qu'il n'est pas possible de fusionner dans EM/LPM. 

Dans UADP 2.0, la mémoire est divisée en deux sections EM et TCAM :

• EM est utilisé pour les routes hôte /32 et les hôtes connectés directement (adjacents ARP).
• TCAM est utilisé pour /31 ou des préfixes plus courts où une comparaison de masque de préfixe est requise.

Comparez ces résultats entre les deux types d'ASIC :

Dans cet exemple, le 9500-12Q dispose de beaucoup plus d'espace TCAM. Cependant, le 9500-48Y4C (9500H) a une échelle encore plus grande de EM/LPM.

• LPM - la même logique s'applique à la TCAM du 9500-12Q, mais elle n'est pas spécifiquement appelée.
• Le message EM/LPM sur le routeur 9500H indique que cet espace de mémoire partagée est utilisé pour les entrées de correspondance exacte (EM) et de LPM (basées sur un préfixe). Le système utilise un système de mémoire optimisé pour obtenir à la fois évolutivité, performances et flexibilité. 
• Le TCAM considérablement réduit sur 9500H existe pour stocker des entrées spéciales, en particulier les collisions de hachage (lorsqu'un hachage unique ne peut pas être généré pour une entrée particulière). 

9500-48Y4C (9500H / hautes performances - commutateur basé sur UADP 3.0)

Switch#show platform hardware fed active fwd-asic resource tcam utilization
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable                

CAM Utilization for ASIC [0]                                                                             
Table                  Subtype      Dir       Max     Used    %Used       V4       V6    MPLS    Other
------------------------------------------------------------------------------------------------------
IP Route Table         EM/LPM       I      212992        3    0.01%        2        0       1        0  <-- LPM matches now stored here 
IP Route Table         TCAM         I        1536       15    0.02%        6        6       2        1  <-- Used for exception cases

9500-12Q (commutateur basé sur UADP 2.0)

Switch#show platform hardware fed active fwd-asic resource tcam utilization
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable                

CAM Utilization for ASIC [0]                                                                             
Table                  Subtype      Dir       Max     Used    %Used       V4       V6    MPLS    Other   
------------------------------------------------------------------------------------------------------
IP Route Table         EM           I        49152        3    0.01%        2        0       1        0  
IP Route Table         TCAM         I        65536       15    0.02%        6        6       2        1  <-- LPM matches are stored here in 2.0

Remarque : Pour plus d'informations sur l'architecture UADP, consultez le livre blanc sur l'architecture Cisco Catalyst 9500

Commandes générales de validation du matériel

Ces commandes affichent des statistiques d'utilisation de haut niveau pour les ressources Hash, TCAM, Interface et Rewrite utilisées.

• Ces ressources sont liées, et l'épuisement d'une ressource dépendante peut affecter la capacité à utiliser pleinement d'autres ressources disponibles. 
• Les modifications apportées aux résultats de ces commandes dans le train 17.x facilitent la lecture du matériel et le diagnostic de problèmes spécifiques.

Exemple : un commutateur peut avoir des hachages / TCAM disponibles, mais manquer de contiguïtés.

• La capacité du paquet à transférer peut être affectée à un préfixe de destination non pas parce que le matériel ne peut pas programmer FIB, mais parce qu'il ne peut pas programmer une nouvelle entrée de réécriture. 

show platform hardware fed  active fwd-asic resource tcam utilization    <-- Hash & TCAM
show platform hardware fed  active fwd-asic resource utilization         <-- SI/RI/DI/etc (other related resources)
show platform hardware fed  active fwd-asic resource rewrite utilization <-- IP Adjacency. LISP adjacency, Tunnel Adjacency, etc

### 17.x train CLI displays multiple resources in one place (these are not available in 16.x) ###
New CLI combines aspects of all 3 commands into one table for easier diagnosis of all resources related to IPv4
show platform hardware fed active fwd-asic resource features ip-adjacency utilization

Commandes générales de validation matérielle de Cisco IOS XE 17.x

la commande show platform hardware fed active fwd-asic resource tcam use est le premier élément que vous souhaitez évaluer si vous rencontrez un problème d'échelle matérielle. (Il affiche les informations par ASIC).

Codes :

• EM - Exact_Match <— Consultez la table de terminologie pour la définition 
• I - Input, O - Output, IO - Input & Output, <— Si la ressource est directionnelle, elle est notée 
• NA - Sans objet <— Si la direction n'est pas applicable 

Switch#show platform hardware fed active fwd-asic resource tcam utilization
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable                 <-- Key for table abbreviations 

CAM Utilization for ASIC [0]                                                                             <-- Content Addressable Memory for ASIC 0 
Table                  Subtype      Dir       Max     Used    %Used       V4       V6    MPLS    Other   <-- CAM usage broken down per resource & memory type (EM versus TCAM)
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Mac Address Table      EM           I        65536       18    0.03%        0        0       0       18
Mac Address Table      TCAM         I         1024       21    2.05%        0        0       0       21
L3 Multicast           EM           I        16384        0    0.00%        0        0       0        0
L3 Multicast           TCAM         I         1024        9    0.88%        3        6       0        0
L2 Multicast           EM           I        16384        0    0.00%        0        0       0        0
L2 Multicast           TCAM         I         1024       11    1.07%        3        8       0        0
IP Route Table         EM           I        49152        3    0.01%        2        0       1        0  <-- Data from RIB/FIB populated here
IP Route Table         TCAM         I        65536       15    0.02%        6        6       2        1  <-- Data from RIB/FIB populated here
QOS ACL                TCAM         IO       18432       85    0.46%       28       38       0       19
Security ACL           TCAM         IO       18432      129    0.70%       26       58       0       45
Netflow ACL            TCAM         I         1024        6    0.59%        2        2       0        2
PBR ACL                TCAM         I         2048       22    1.07%       16        6       0        0  <-- Data for PBR & NAT populated here  
Netflow ACL            TCAM         O         2048        6    0.29%        2        2       0        2
Flow SPAN ACL          TCAM         IO        1024       13    1.27%        3        6       0        4
Control Plane          TCAM         I          512      276   53.91%      126      106       0       44
Tunnel Termination     TCAM         I         1024       18    1.76%        8       10       0        0
Lisp Inst Mapping      TCAM         I         2048        1    0.05%        0        0       0        1
Security Association   TCAM         I          512        4    0.78%        2        2       0        0
CTS Cell Matrix/VPN
Label                  EM           O         8192        0    0.00%        0        0       0        0  <-- Outbound resource used to reach remote VPNv4 prefixes
CTS Cell Matrix/VPN
Label                  TCAM         O          512        1    0.20%        0        0       0        1
Client Table           EM           I         4096        0    0.00%        0        0       0        0
Client Table           TCAM         I          256        0    0.00%        0        0       0        0
Input Group            LE TCAM      I         1024        0    0.00%        0        0       0        0
Output Group           LE TCAM      O         1024        0    0.00%        0        0       0        0
Macsec SPD             TCAM         I         1024        2    0.20%        0        0       0        2
CAM Utilization for ASIC [1]

<...snip...>

Si la commande hardware scale from show platform hardware fed active fwd-asic resource tcam use semble correcte, vérifiez les autres ressources dépendantes 

Remarque : Il existe de nombreuses ressources partagées. Ce ne sont que quelques-uns qui sont couramment utilisés. (L'apparence de ce tableau ne change pas entre 16.x et 17.x) 

Switch#show platform hardware fed active fwd-asic resource utilization
Resource Info for ASIC Instance: 0
Resource Name           Allocated     Free  <-- Number available. If this is at max (or very close) possible issues can occur
------------------------------------------
RSC_DI                      61       41805  <-- DI = Destination Index
RSC_RI                       3       57317  <-- RI = Rewrite Index
RSC_RI_REP                  10       49143  <-- RI_REP = Multicast Rewrite/Replication Index
RSC_SI                     519       64849  <-- SI = Station Index 
<...snip...>

Switch#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource rewrite utilization
Resource Info for ASIC Instance: 0
Rewrite Data                        Allocated     Free    <-- Rewrite specific hardware resources
-------------------------------------------------------
PHF_EGRESS_destMacAddress                 0       32000   <-- Destination MAC (Layer 3 next hop MAC rewrite)
IPV4_TUNNEL_SRC_IP_ADDR                   0          16   <-- IPv4 Tunnel Source IP 
IPV4_TUNNEL_DEST_IP_ADDR                  0         256   <-- IPv4 Tunnel Destination IP 
IPV4_GRE_TUNNEL_DEST_IP_ADDR              0        1024   <-- GRE specific tunnel Destination IP 
GRE_HEADER                                0         684  
GRE_KEY                                   0         684   <-- GRE keys
NAT_L3_DEST_IPV4                          0        7168   <-- NAT Layer 3 IPv4 Destination 
NAT_DST_PORT_UNICAST                      0        8192   <-- NAT Destination Ports
NAT_L3_SRC_IPV4                           0        8192   <-- NAT Layer 3 IPv4 Source
NAT_SRC_PORT_UNICAST                      0        8192   <-- NAT Source Ports
<...snip...> 

Switch#show platform hardware fed active fwd-asic resource features ip-adjacency utilization
IPv4 unicast adjacency resource info
Resource Info for ASIC Instance: 0 [A:0, C:0]                                          <-- Per-ASIC & Core [Asic 0, Core 0]
Shared Resource Name                     Allocated        Free              Usage%     <-- Shared resources
----------------------------------------------------------------------------------
RSC_RI                                   3                57317               0.01     <-- RI = Rewrite Index
RSC_SI                                   519              64849               0.79     <-- SI = Station Index
<-- These are tables that maintain port map info, and other necessary details to send packets
<-- These resources are shared, and used by many features 

Rewrite Data                             Allocated        Free              Usage%     <-- Rewrite resources (Dest MAC)
-----------------------------------------------------------------------------------
PHF_EGRESS_destMacAddress                0                32000               0.00     <-- Destination MAC usage
<-- When a packet is sent to a next hop, it must be written with a destination MAC address

CAM Table Utilization Info               Allocated        Free              Usage%     <-- EM (Hash) & TCAM resources
------------------------------------------------------------------------------------
IP Route table Host/Network                   0/ 0            0/32768    0.00/ 0.00
<-- Resource that programs prefixes, either local/host routes (EM/Hash) or Shorter /31 or less prefixes (TCAM)

Remarque : Les circuits ASIC 9500H et 9600 peuvent stocker un masque de préfixe plus court dans la mémoire de hachage (appelée EM/LPM) par rapport au TCAM. Pour plus d'informations, reportez-vous au scénario IPv4 spécifique 

Commandes générales de validation matérielle de Cisco IOS XE 16.x

la commande show platform hardware fed active fwd-asic resource tcam use est le premier élément que vous souhaitez évaluer si vous rencontrez un problème d'échelle matérielle. (Il affiche les informations par ASIC). Vous pouvez voir que dans 16.x train, la sortie est moins granulaire, et certaines descriptions varient. 

Dans la plupart des cas, la liste du tableau est claire, à quelques exceptions près :

• Routes connectées directement ou indirectement. Cette amélioration était nécessaire, car il n'était pas clair que signifie directement à la fois les routes adjacentes ARP ET les routes hôtes /32. Signifie indirectement toute route /31 ou plus courte
• Les ACE de routage basé sur des stratégies incluent la configuration NAT. Gardez cela à l'esprit lorsque la fonction NAT est la principale préoccupation.

Switch#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization
CAM Utilization for ASIC  [0]
 Table                                              Max Values        Used Values
 --------------------------------------------------------------------------------
 Unicast MAC addresses                               32768/1024        19/21
 L3 Multicast entries                                 8192/512          0/9
 L2 Multicast entries                                 8192/512          0/11
 Directly or indirectly connected routes             24576/8192         3/19 <-- First value 24576 = EM / Second value 8192 = TCAM 
 QoS Access Control Entries                           5120             85
 Security Access Control Entries                      5120            126
 Ingress Netflow ACEs                                  256              8
 Policy Based Routing ACEs                            1024             22
 Egress Netflow ACEs                                   768              8
 Flow SPAN ACEs                                       1024             13
 Control Plane Entries                                 512            255
 Tunnels                                               512             17
 Lisp Instance Mapping Entries                        2048              3
 Input Security Associations                           256              4
 SGT_DGT                                              8192/512          0/1
 CLIENT_LE                                            4096/256          0/0
 INPUT_GROUP_LE                                       1024              0
 OUTPUT_GROUP_LE                                      1024              0
 Macsec SPD                                            256              2

Remarque : les commandes répertoriées ici n'ont pas subi de changement de CLI entre 16 et 17 trains de codes, et elles ne sont décrites qu'une seule fois dans la section 17.x de ce document. 

show platform hardware fed  active fwd-asic resource utilization <-- SI/RI/DI/etc (other related resources)
show platform hardware fed  active fwd-asic resource rewrite utilization <-- IP Adjacency. LISP adjacency, Tunnel Adjacency, etc

Commandes de validation matérielle par fonctionnalité

Scénario: Préfixes IPv4

La validation du matériel IPv4 est disponible sur cette page Comprendre les ressources matérielles IPv4 sur les commutateurs Catalyst 9000

Symptôme : la ressource dépasse l'échelle.

1. Problèmes d'accessibilité du périphérique ou du préfixe. Bien que les routes existantes ou les périphériques restent accessibles, les préfixes nouveaux ou mis à jour ne le sont pas. 
2. Les messages du journal indiquent que le matériel ne peut pas prendre de nouvelles mises à jour d'objets.
3. La couche objet, qui programme les logiciels dans le matériel, est encombrée. 
4. Entrées absentes au niveau de la couche matérielle affectée (dans ce cas, la FIB est la couche affectée). 

Syslogs IPv4

Si vous êtes à court d'une ressource FIB ou de contiguïté IPv4 particulière, les messages SYSLOG sont générés par le système

Scénario: ACL

La validation matérielle des ACL se trouve sur cette page Valider les ACL de sécurité sur les commutateurs Catalyst 9000

Syslogs ACL

Si vous êtes à court d'une ressource ACL de sécurité particulière, le message SYSLOG est généré par le système (interface, VLAN, étiquette, etc.).

Scénario: NAT

La validation du matériel NAT est disponible sur cette page Configurer et vérifier la NAT sur les commutateurs Catalyst 9000

Syslogs NAT

La fonction NAT ne dispose d'aucun syslog qui s'imprime lorsque les ressources matérielles sont hors échelle. L'ID de bogue Cisco CSCvz46804 a été classé comme une amélioration pour ajouter ces journaux.

Si vous rencontrez des problèmes de NAT et que vous voulez vérifier l'utilisation des ressources matérielles, vérifiez show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam used (la région ACL PBR est fortement utilisée lorsque NAT TCAM est épuisé).

Vérifiez également que vous avez configuré la fonction NAT conformément aux limitations indiquées ici : Limites de la NAT 

Scénario: MPLS

La validation matérielle MPLS est disponible sur cette page Configurer et vérifier MPLS sur les commutateurs Catalyst 9000

Syslogs MPLS

Si vous êtes à court d'une ressource particulière, telle que les étiquettes MPLS, les messages SYSLOG sont générés par le système.

Points importants à retenir :

• MPLS LABEL est utilisé pour l'élimination des étiquettes. (Cette ressource est utilisée lorsque les préfixes sont appris à partir d'un CE local)
• LSPA est utilisé pour l'imposition d'étiquettes. (Cette ressource est utilisée lorsque les préfixes sont appris à partir d'un PE distant.)

Scénario: QoS

La validation du matériel QoS est disponible sur cette page Comprendre les ressources matérielles QoS sur les commutateurs Catalyst 9000

Syslogs QoS

Si vous manquez de ressources liées à la QoS, les messages SYSLOG sont générés par le système :

Informations connexes

Assistance et documentation techniques - Cisco Systems

Fiche technique des commutateurs de la série Cisco Catalyst 9200

Fiche technique des commutateurs de la série Cisco Catalyst 9300

Fiches techniques des commutateurs Cisco Catalyst 9400

Fiches techniques des commutateurs Cisco Catalyst 9500

Fiche technique des commutateurs de la série Cisco Catalyst 9600

Livre blanc sur l'architecture de Cisco Catalyst 9500

ID de bogue Cisco

ID de bogue Cisco CSCvg60292 (lorsque le nombre maximal de routes dans TCAM est atteint, aucune route ne peut être installée dans la table de hachage.)

ID de bogue Cisco CSCvx57822 (les tables matérielles nécessitent un filigrane d'utilisation de 90 %.)

ID de bogue Cisco CSCvs49401

ID de bogue Cisco CSCvz54607

ID de bogue Cisco CSCvz76172