Troubleshooting de Adjacências Incompletas com CEF

Introdução

Os nós de rede na rede são considerados adjacentes se podem se alcançar um ao outro com um único salto pela camada do link. Este documento fornece dicas sobre como resolver problemas com adjacências incompletas, conforme a saída do comando show ip cef adjacency mostra quando o Cisco Express Forwarding (CEF) é habilitado em uma 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

Pré-requisitos

Requisitos

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:

• Cisco Express Forwarding (CEF)

• Configurando o Cisco Express Forwarding

• Como verificar a switching Cisco Express Forwarding

Componentes Utilizados

As informações neste documento são baseadas no Cisco IOS^® Software Release 12.3(3).

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a sua rede estiver ativa, certifique-se de que entende o impacto potencial de qualquer comando.

Conventions

Consulte as Convenções de Dicas Técnicas da Cisco para obter mais informações sobre convenções de documentos.

O que é uma adjacência?

O CEF descreve um mecanismo de switching de velocidade muito alta que um roteador usa para encaminhar pacotes da interface de entrada para a interface de saída. O CEF usa dois conjuntos de estruturas de dados ou tabelas, armazenados na memória do roteador.

• Forwarding Information Base (FIB) — Obtida do uso comum da ISO (International Organization for Standardization, Organização Internacional de Padronização), uma FIB descreve um banco de dados de informações usado para tomar decisões de encaminhamento. É semelhante em conceito a uma tabela ou cache de roteamento, embora seja muito diferente de uma tabela de roteamento em termos de implementação.

• Tabela de adjacências — Dois nós na rede são considerados adjacentes se podem alcançar um ao outro usando um único salto através de uma camada de enlace. Por exemplo, quando um pacote chega a uma das interfaces do roteador, o roteador remove o quadro da camada do enlace de dados e passa o pacote anexo para a camada da rede. Na camada de rede, o endereço destino do pacote é examinado. Se o endereço destino não for um endereço da interface do roteador ou o endereço de broadcast de todos os hosts, o pacote deverá ser roteado.

  Cada entrada de rota no banco de dados deve conter, no mínimo, dois itens:

  • Endereço de destino—Este é o endereço da rede que o roteador pode alcançar. O roteador pode ter mais de uma rota para o mesmo endereço.

  • Ponteiro para o destino — Esse ponteiro indica que a rede de destino está diretamente conectada ao roteador ou indica o endereço de outro roteador em uma rede diretamente conectada em direção ao destino. Esse roteador, que está um salto mais próximo do destino, é o roteador do próximo salto. A adjacência representa o ponteiro para o destino.

Este exemplo usa uma interface Ethernet de um roteador (por exemplo, R1) configurada com um endereço IP de 172.16.81.98 e uma rota estática padrão simples que aponta todos os destinos para a interface Ethernet de um roteador vizinho R2, com um endereço IP de 172.16.81.1 como o próximo salto. Em geral, o CEF precisa ser habilitado na interface de entrada para que os pacotes sejam comutados pelo CEF. Como o CEF toma a decisão de encaminhamento na entrada, use o comando no ip route-cache cef na interface de entrada para desabilitar o CEF.

Observação: no switching rápido, o Cisco IOS cria uma entrada de cache de switching rápido depois de comutar um pacote. Por exemplo, um pacote que vem em uma interface comutada por processo e é enviado através de uma interface comutada rápida é comutado rapidamente. Emita o comando no ip route-cache na interface de saída para desativar a comutação rápida. Isso contrasta com o CEF.

1. Utilize o comando show ip route para visualizar o conteúdo da tabela de roteamento 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. Use o comando show ip arp ou o comando show arp para exibir a tabela Address Resolution Protocol (ARP).

   Observação: o campo "Hardware Addr" na tabela ARP exibe entradas para a interface local e a interface do próximo salto.

   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. Use os comandos show adjacency ethernet 0/0 detail e show adjacency ethernet 0/0 internal para exibir o conteúdo da entrada da tabela de adjacências.

   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
   

   Esta saída ilustra que, no CEF, uma adjacência se refere a uma estrutura de controle que contém informações de Camada 2 para um endereço IP em uma interface específica. Ela contém a série de reescrita que varia de acordo com o protocolo de encapsulamento da interface externa. Uma adjacência é o equivalente de CEF de uma entrada ARP.

Esta tabela descreve os campos-chave no comando 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

Tipos de adjacência

Descoberta de adjacência

Adjacências são adicionadas à tabela por meio de configuração manual indireta ou dinamicamente quando descobertas por meio de um mecanismo como ARP ou usando um Routing Protocol, como BGP e OSPF, que formam relacionamentos de vizinhança. Se uma adjacência for criada pelo FIB e não for dinamicamente descoberta, as informações de endereçamento da Camada 2 não serão conhecidas e a adjacência será considerada incompleta. Uma vez conhecidas as informações da Camada 2, o pacote é encaminhado ao processador de rota e a adjacência é determinada através do ARP.

As interfaces ATM e Frame Relay podem ser configuradas como ponto-a-ponto ou como multiponto. O número do tipo de adjacência varia com a configuração:

• Interface ponto a ponto — Usa uma única adjacência para a interface.

• Interface multiponto — Usa uma adjacência exclusiva ou uma estrutura de regravação de Camada 2 para cada endereço IP do host. As informações para completar a adjacência vêm de instruções IP ARP, ATM estático ou mapa Frame Relay, e ARP inverso em ATM e 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

Quando uma interface ATM suporta mais de um PVC (permanent virtual circuit, circuito virtual permanente) em uma interface, a indicação de erro "incompleto" pode aparecer por até um minuto, mas não deve persistir.

Observação: além das adjacências regulares, o CEF também suporta cinco tipos de adjacências que exigem tratamento especial. Esses tipos são descritos na seção Tipos de Adjacência que Requerem Manipulação Especial do Guia de Configuração de Encaminhamento Expresso da Cisco para Switching IP e estão fora do escopo deste documento.

Razões para adjacências incompletas

Existem dois motivos conhecidos para uma adjacência incompleta:

• O roteador não pode usar o ARP com êxito para a interface do próximo salto.

• Após um comando clear ip arp ou um comando clear adjacency, o roteador marca a adjacência como incompleta. Em seguida, ele não limpa a entrada.

• Em um ambiente MPLS, o IP CEF deve ser habilitado para Label Switching. Comando de nível de interface ip route-cache cef

Os sintomas de uma adjacência incompleta incluem quedas aleatórias de pacotes durante um teste de ping. Os descartes de saída resultam da aceleração da taxa na qual o CEF aponta os pacotes que chegam à CPU. Use o comando debug ip cef para visualizar quedas de CEF devido a uma adjacência incompleta.

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 

Além disso, use o comando show cef drop diversas vezes e procure por um valor adicional para o contador 'Encap_fail'. Consulte os comandos show cef para obter mais informações.

Não há entrada ARP

Quando o CEF não consegue localizar uma adjacência válida para um prefixo de destino, ele envia os pacotes para a CPU para resolução ARP e, por sua vez, para conclusão da adjacência. Em raros casos, a adjacência persiste em um estado incompleto. Por exemplo, se a tabela ARP já lista um host em particular, então sua colocação no nível de processo não dispara um ARP.

Determine se existe uma entrada ARP para solucionar esse problema. Use estes comandos e especifique um endereço IP específico:

• show arp ou show ip arp

• show adjacency

Use o comando debug arp para confirmar se o roteador envia uma solicitação 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

Quando um processo de ping tenta enviar o primeiro pacote e não vê um registro ARP, ele inicia uma requisição ARP. Ele continua tentando enviar o pacote e o descarta após um período de espera definido. Quando uma resposta ARP é recebida e a entrada ARP é concluída usando um processo em segundo plano, a taxa de êxito do ping é 100 por cento.

Não excluído após marcado como incompleto

Quando as informações de adjacência precisam ser alteradas, a lógica de envelhecimento da adjacência remove uma entrada em dois estágios:

• Primeiro ela altera o status da entrada de completa para incompleta.

  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)

• Depois, no próximo intervalo de um minuto, o processo de contigüidade do walker "acorda" e conclui a exclusão.

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

  No modo CEF distribuído, o processo no RP informa as placas de linha para concluir a exclusão. Esta sequência ilustra que existe uma janela de até 60 segundos para que exista uma adjacência incompleta transitória.

Problemas conhecidos

Em uma interface de Frame Relay, configurar uma declaração de mapa estático avisa o CEF para adicionar uma entrada de prefixo de host à tabela CEF. Originalmente, o CEF não considerava se o PVC tinha o status "ACTIVE" (ATIVO) antes da criação da entrada. Esta questão é resolvida no ID de bug Cisco CSCdr71258 ( somente para clientes registrados).

Além disso, depois de conectar e remover uma interface de uma instância de VPN (Virtual Private Network Forwarding) MPLS (Multiprotocol Label Switching), o CEF define a adjacência como incompleta. No entanto, a entrada do mapa dinâmico do Frame Relay não é apagada. Quando o endereço IP for reaplicado, o mapeamento dinâmico ainda existirá. Isso evita que a adjacência seja concluída. Execute o comando clear frame-relay-inarp quando o endereço IP for removido (por exemplo, quando o VRF for aplicado) para evitar esse problema. O endereço IP pode ser reaplicado e a adjacência é concluída assim que o mapa dinâmico é recriado.

Informações Relacionadas

• Como verificar a switching Cisco Express Forwarding
• Página de suporte da tecnologia Cisco Express Forwarding (CEF)
• Página de suporte à tecnologia de switching de IP
• Suporte Técnico e Documentação - Cisco Systems