内容

概要

前提条件

要件

使用するコンポーネント

背景説明

設定

ネットワーク図

設定

R3（マスター ルータ）

R4（境界ルータ）

R5（境界ルータ）

確認

概要

このドキュメントでは、ブランチルータのWANリンクでロードバランシングを実行するためにPerformance Routing(PF)バージョン3(PfRv3)で使用される方法について説明します。

前提条件

要件

パフォーマンス ルーティング バージョン 3（PfRv3）に関する基本的な知識があることが推奨されます。

使用するコンポーネント

このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。対象のネットワークが実稼働中である場合には、どのようなコマンドについても、その潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。

背景説明

PfRの主なアプリケーションの1つは、遅延、ジッタ、帯域幅など異なる物理特性を持つリンク上でも、WANロードバランシングです。これを行うために、PfRはWANリンクのリンク使用率をチェックし、エッジルータを流れるさまざまなトラフィッククラス(TC)でリンクを効率的に利用します。

トラフィッククラスは2つのグループに分けられます。

- パフォーマンストラフィッククラス(TC):これは、パフォーマンスメトリック（遅延、損失、ジッタ）が定義されているすべてのトラフィッククラスです。

- 非パフォーマンストラフィッククラス：これは基本的にデフォルトのトラフィッククラスです。つまり、matchステートメントのいずれにも一致しないTCです。パフォーマンスメトリックが定義されていない

注：ロードバランシングは、非パフォーマンストラフィッククラスにのみ影響します。

PfRv3 設定では、デバイスは以下の 4 つの別個のロールを担当できます。

- ハブ マスター コントローラ：データ センターまたは本社などのハブ サイト側のマスター コントローラです。すべてのポリシーはハブ マスター コントローラで設定されます。これはサイトのマスター コントローラとして機能し、最適化に関する決定を行います。

- ハブ ボーダー ルータ：ハブ サイトにあるボーダー コントローラです。PfRv3 はハブ ボーダー ルータの WAN インターフェイスで有効になっています。同じデバイス上に複数の WAN インターフェイスを設定できます。複数のハブ ボーダー デバイスを使用できます。ハブ ボーダー ルータでは、PfRv3 は外部インターフェイスでのローカル ハブ マスター コントローラのアドレス、パス名、パス ID を設定する必要があります。グローバル ルーティング テーブル（デフォルト VRF）を使用するか、ハブ ボーダー ルータで特定の VRF を定義できます。

- ブランチ マスター コントローラ：ブランチ マスター コントローラはブランチ サイトのマスター コントローラです。このデバイスにはポリシーを設定しません。このデバイスはハブ マスター コントローラからポリシーを受け取ります。ブランチ サイトのマスター コントローラとして機能し、最適化に関する決定を行います。

- ブランチ ボーダー ルータ：ブランチ サイトにあるボーダー コントローラです。デバイス上で PfRv3 ボーダー マスター コントローラを有効にする以外の設定はありません。そのデバイスが終端となる WAN インターフェイスは自動的に検出されます。

設定

PfRv3のロードバランシングメカニズムは、デフォルトクラスで分類されるトラフィックに対してのみ機能します。ロードバランシングが無効の場合、PfRv3はこのデフォルトクラスを削除し、トラフィックはロードバランシングされず、ルーティングテーブル情報に基づいてルーティングされます。

PfRv3では、Borderルータのリンクパフォーマンスの差が20 %に達するとすぐにロードバランシングが開始され、Hub-Master Controllerで「load-balance」コマンドが設定されます。この値は固定値であり、設定不可能です。

注：ロードバランシングは、ハブマスターコントローラのポリシーリストで指定されていないトラフィッククラスに対してのみ実現されます。

ネットワーク図

続く画像はこのドキュメントの他のサンプル トポロジとして使用される場合があります。

R1：サーバ、開始トラフィック。

R3：ハブマスターコントローラ。

R4 ハブ ボーダー ルータ。

R5：ハブボーダルータ。

R9：スポークロケーションのブランチマスターコントローラ

R10：スポークロケーション用ブランチマスターコントローラ

R9には2つのDMVPNトンネル（Tunnel 100とTunnel 200）があります。Tunnel 100はR4で終端し、Tunnel 200はR5で終端しています（Tunnel 200はR5で終端しています）。

設定

R3（マスター ルータ）

hostname R3

!

!

domain one

vrf default

master hub

source-interface Loopback0

load-balance -----> Command to enable PfRv3 Load-balancing

class TEST sequence 10

match dscp ef policy voice

path-preference INET1 fallback INET2

!

!

interface Loopback0

ip address 10.3.3.3 255.255.255.255

!

注：デフォルトではロードバランシングは無効になっています

R4（境界ルータ）

hostname R4

!

!

domain one

vrf default

border

source-interface Loopback0

master 10.3.3.3

domain one path INET1

!

!

interface Loopback0

ip address 10.4.4.4 255.255.255.255

R5（境界ルータ）

!

hostname R5

!

domain one

vrf default

border

source-interface Loopback0

master 10.3.3.3

domain one path INET2

!

!

interface Loopback0

ip address 10.5.5.5 255.255.255.255

確認

R3（マスタールータ）は、すべてのトラフィッククラスのトラフィックを送信し続けるように設定されています。

R3#show domain one master status

*** Domain MC Status ***

Master VRF: Global

Instance Type: Hub

Instance id: 0

Operational status: Up

Configured status: Up

Loopback IP Address: 10.3.3.3

Load Balancing:

Admin Status: Enabled <<<<<<<<<<<<<<< Disabled by default

Operational Status: Up

Enterprise top level prefixes configured: 0

Max Calculated Utilization Variance: 13%

Last load balance attempt: 00:05:03 ago

Last Reason: Variance less than 20%

Total unbalanced bandwidth:

External links: 0 Kbps Internet links: 0 Kpbs

Route Control: Enabled

Mitigation mode Aggressive: Disabled

Policy threshold variance: 20

Minimum Mask Length: 28

Sampling: off

Borders:

IP address: 10.5.5.5

Connection status: CONNECTED (Last Updated 01:18:20 ago )

Interfaces configured:

Name: Tunnel200 | type: external | Service Provider: INET2 | Status: UP

Number of default Channels: 2

Tunnel if: Tunnel0

IP address: 10.4.4.4

Connection status: CONNECTED (Last Updated 01:18:15 ago )

Interfaces configured:

Name: Tunnel100 | type: external | Service Provider: INET1 | Status: UP

Number of default Channels: 2

Tunnel if: Tunnel0

R3#show domain one master traffic-classes summary

APP - APPLICATION, TC-ID - TRAFFIC-CLASS-ID, APP-ID - APPLICATION-ID

SP - SERVICE PROVIDER, PC = PRIMARY CHANNEL ID,

BC - BACKUP CHANNEL ID, BR - BORDER, EXIT - WAN INTERFACE

UC - UNCONTROLLED, PE - PICK-EXIT, CN - CONTROLLED, UK - UNKNOWN

Dst-Site-Pfx      Dst-Site-Id APP            DSCP    TC-ID APP-ID    State  SP      PC/BC       BR/EXIT

10.10.14.0/24     10.9.9.9    N/A            default 38    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.14.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    32    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.12.0/24     10.9.9.9    N/A            default 34    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100

10.10.12.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    29    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.10.0/24     10.9.9.9    N/A            default 31    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100

10.10.10.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    24    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.3.0/24      10.9.9.9    N/A            default 15    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.3.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    10    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.8.0/24      10.9.9.9    N/A            default 26    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.8.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    21    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.19.0/24     10.9.9.9    N/A            default 8     N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.19.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    1     N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.17.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    39    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.17.0/24     10.9.9.9    N/A            default 3     N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.11.0/24     10.9.9.9    N/A            default 33    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100

10.10.11.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    27    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.2.0/24      10.9.9.9    N/A            default 13    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.2.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    7     N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.7.0/24      10.9.9.9    N/A            default 25    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100

10.10.7.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    18    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.18.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    40    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.18.0/24     10.9.9.9    N/A            default 5     N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100

10.10.4.0/24      10.9.9.9    N/A            default 19    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.4.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    12    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.9.0/24      10.9.9.9    N/A            default 28    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100

10.10.9.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    23    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.1.0/24      10.9.9.9    N/A            default 11    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.13.0/24     10.9.9.9    N/A            default 36    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100

10.10.13.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    30    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.15.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    35    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.15.0/24     10.9.9.9    N/A            default 2     N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.0.0/16      10.9.9.9    N/A            default 17    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.16.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    37    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.16.0/24     10.9.9.9    N/A            default 4     N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.5.0/24      10.9.9.9    N/A            default 20    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100

10.10.5.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    14    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.10.0/24     10.9.9.9    N/A            default 9     N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.10.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    6     N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200

10.10.6.0/24      10.9.9.9    N/A            default 22    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100

Total Traffic Classes: 39 Site: 39  Internet: 0

R3#show domain one master exits

BR address: 10.5.5.5 | Name: Tunnel200 | type: external | Path: INET2 |

Egress capacity: 1000 Kbps | Egress BW: 173 Kbps | Ideal:177 Kbps | under: 4 Kbps | Egress Utilization: 17 %

DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[14]

BR address: 10.4.4.4 | Name: Tunnel100 | type: external | Path: INET1 |

Egress capacity: 1000 Kbps | Egress BW: 181 Kbps | Ideal:177 Kbps | over: 4 Kbps | Egress Utilization: 18 %

DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[6]

DSCP: af31[26]-Number of Traffic Classes[19]

上記の出力は、R1から初期化されるトラフィッククラスが合計39個あり、そのうちデフォルトクラストラフィックとaf31クラストラフィックはR4を通過し、デフォルトクラストラフィックはR5を通過します。そのため、ロードバランシングでは、非EFとマークされたすべてのトラフィック（DSCP 0とDSCP 26、つまりAF31）が考慮されます。

ロードバランシングを示すために、R4インターフェイスの外部リンク（トンネル100）の帯域幅は、1000 Kbpsから500 Kbpsに変更されます。

R4#sh run int tunnel 100

Building configuration...

Current configuration : 429 bytes

!

interface Tunnel100

bandwidth 500    <<<<<<<<<<<<<<<<<<<< Reduced to 500Kbps from 1000Kbps

ip address 10.0.100.84 255.255.255.0

no ip redirects

ip mtu 1400

ip nhrp authentication cisco

ip nhrp map multicast dynamic

ip nhrp network-id 1

ip nhrp holdtime 600

ip tcp adjust-mss 1360

load-interval 30

delay 5100

tunnel source Ethernet0/1

tunnel mode gre multipoint

tunnel key 100

tunnel vrf INET1

tunnel protection ipsec profile DMVPN-PROFILE1

domain one path INET1

end

R3#show domain one master exits

BR address: 10.5.5.5 | Name: Tunnel200 | type: external | Path: INET2 |

Egress capacity: 1000 Kbps | Egress BW: 147 Kbps | Ideal:177 Kbps | under: 4 Kbps | Egress Utilization: 14 %

DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[14]

BR address: 10.4.4.4 | Name: Tunnel100 | type: external | Path: INET1 |

Egress capacity: 500 Kbps | Egress BW: 199 Kbps | Ideal:177 Kbps | over: 4 Kbps | Egress Utilization: 39 %

DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[6]

DSCP: af31[26]-Number of Traffic Classes[19]    <<<<<<<<<<<<<

--------------------------------------------------------------------------------

R3#show domain one master exits

BR address: 10.5.5.5 | Name: Tunnel200 | type: external | Path: INET2 |

Egress capacity: 1000 Kbps | Egress BW: 147 Kbps | Ideal:230 Kbps | under: 3 Kbps | Egress Utilization: 22 %

DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[14]

DSCP: af31[26]-Number of Traffic Classes[19]    <<<<<<<<<<<<

BR address: 10.4.4.4 | Name: Tunnel100 | type: external | Path: INET1 |

Egress capacity: 500 Kbps | Egress BW: 199 Kbps | Ideal:115 Kbps | over: 4 Kbps | Egress Utilization: 23 %

DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[6]

上記の出力には、「show domain one master exit」の2つのセットが含まれています。 最初の出力セットは、帯域幅が500Kbpsに変更されており、af31クラスのトラフィックがR4を通過するようになってから、ロードバランシングがまだ開始されていないことを示しています。後で行われた2番目の出力セットは、af31クラスのトラフィックがシフトし、R5を通過したことを示示します。