Geração de pacote ICMP ASR 5000 Series da CLI e identificação de fragmentação
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Introduction
Este documento descreve as contagens de bytes relatadas pelos comandos show port e ping quando os pings são executados na CLI na plataforma do Roteador de Serviços de Agregação (ASR - Aggregation Services Router) série 5000. Ele também demonstra os efeitos da fragmentação quando os pacotes enviados são maiores que a MTU (Maximum Transmission Unit, unidade de transmissão máxima) configurada na interface. Essas são boas informações de fundo a serem obtidas quando você soluciona problemas do plano do usuário com o ping ou mesmo, em geral, para pacotes que passam pelo chassi. Além disso, experimentar pings em um nó é uma ótima maneira de confirmar os conceitos explicados neste documento.
Problema
Quando você especifica o tamanho de um pacote ICMP (Internet Control Message Protocol), o tamanho refere-se ao payload bruto que é encapsulado no pacote. ELE NÃO inclui o cabeçalho ICMP (8 bytes) OU o cabeçalho IP (20 bytes). Também é notável o cabeçalho Ethernet (14 bytes = destino MAC (6) + origem MAC (6) + tipo de quadro Ethernet (2)), a marca VLAN (4 bytes) e a sequência final de verificação de quadro Ethernet (FCS, 4 bytes), a última das quais NÃO deve ser exibida em um rastreamento do Wireshark.
Solução
Quando você visualiza a saída do comando show port [npu comando | datalink] counters, a matemática que pode ser aplicada é mostrada neste exemplo. Faça a correspondência das cores para obter um entendimento direto. Este exercício funciona em uma porta com pouco ou nenhum tráfego, pois permite que um ping seja enviado sem nenhum outro tráfego para a nuvem da saída resultante.
Tamanho da carga útil: 56 bytes (que também é o padrão para este comando)
Carga útil + cabeçalho ICMP: 64
Carga útil + cabeçalho ICMP + cabeçalho IP: 84
Payload + cabeçalho ICMP + cabeçalho IP + cabeçalho Ethernet + tag VLAN: 102
Payload (56) + cabeçalho ICMP (8) + cabeçalho IP (20) + cabeçalho Ethernet (14) + tag VLAN (4) + FCS (4): 106
context Ctx
interface 21/1 broadcast
ip address 10.193.82.118 255.255.255.0
ip mtu 1500
#exit
port ethernet 21/1
no shutdown
vlan 30
no shutdown
bind interface 21/1 Ctx
#exit
#exit
[Ctx]ASR5000> show ip arp
Flags codes:
I - Incomplete, R - Reachable, M - Permanent, S - Stale,
D - Delay, P - Probe, F - Failed
Address Link Type Link Address Flags Mask Interface
10.193.82.1 ether 00:00:0C:07:AC:1E R 21/1
[Ctx]ASR5000> show ip route
"*" indicates the Best or Used route. S indicates Stale.
Destination Nexthop Protocol Prec Cost Interface
*0.0.0.0/0 10.193.82.1 static 1 0 21/1
[Ctx]ASR5000> clear port data counters 21/1
Saturday April 12 14:06:21 UTC 2014
[Ctx]ASR5000> clear port npu count 21/1
Saturday April 12 14:06:21 UTC 2014
[Ctx]ASR5000> ping 10.193.82.1 count 1 size 56
Saturday April 12 14:06:21 UTC 2014
PING 10.193.82.1 (10.193.82.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.193.82.1: icmp_seq=1 ttl=255 time=0.957 ms
--- 10.193.82.1 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.957/0.957/0.957/0.000 ms
Note that the datalink counters include the FCS bytes, while both datalink and npu
counters include the ethernet frame and vlan tags.
[Ctx]ASR5000> show port datalink count 21/1
Saturday April 12 14:06:25 UTC 2014
Counters for port 21/1:
Line Card Gigabit Ethernet Port
Rx Counter Data | Tx Counter Data
----------------------- -------------- + ----------------------- -------------
RX Unicast frames 112 | TX Unicast frames 1
RX Multicast frames 3 | TX Multicast frames 0
RX Broadcast frames 9 | TX Broadcast frames 0
RX Size 64 frames 0 | TX Size 64 frames 0
RX Size 65 .. 127 fr 14 | TX Size 65 .. 127 fr 1
RX Size 128 .. 255 fr 0 | TX Size 128 .. 255 fr 0
RX Size 256 .. 511 fr 110 | TX Size 256 .. 511 fr 0
RX Size 512 .. 1023 fr 0 | TX Size 512 .. 1023 fr 0
RX Size 1024 .. 1518 fr 0 | TX Size 1024 .. 1518 fr 0
RX Size > 1518 frames 0 | TX Size > 1518 frames 0
RX Bytes OK 43966 | TX Bytes OK 106
RX Bytes BAD 0 | TX Bytes BAD 0
RX SHORT OK 0 | TX PAUSE 0
RX SHORT CRC 0 | TX ERR 0
RX OVF 0 |
RX NORM CRC 0 |
RX LONG OK 0 |
RX LONG CRC 0 |
RX PAUSE 0 |
RX FALS CRS 0 |
RX SYM ERR 0 |
----------------------- -------------- + ----------------------- -------------
[Ctx]ASR5000> show port npu count 21/1
Saturday April 12 14:06:25 UTC 2014
Counters for port 21/1
Counter Rx Frames Rx Bytes Tx Frames Tx Bytes
-------------------- ------------- --------------- ------------- ---------------
Unicast 1 102 1 102
Multicast 3 202 0 0
Broadcast 8 512 0 0
IPv4 unicast 1 102 1 102
IPv4 non-unicast 1 66 0 0
IPv6 unicast 0 0 0 0
IPv6 non-unicast 0 0 0 0
Fragments received 0 0 n/a n/a
Packets reassembled 0 0 n/a n/a
Fragments to kernel 0 0 n/a n/a
HW error 0 0 n/a n/a
Port non-operational 0 0 0 0
SRC MAC is multicast 0 0 n/a n/a
Unknown VLAN tag 0 0 n/a n/a
Other protocols 2 136 n/a n/a
Not IPv4 0 0 n/a n/a
Bad IPv4 header 0 0 n/a n/a
IPv4 MRU exceeded 0 0 n/a n/a
TCP tiny fragment 0 0 0 0
No ACL match 0 0 0 0
Filtered by ACL 0 0 0 0
TTL expired 0 0 n/a n/a
Flow lookup twice 0 0 n/a n/a
Unknown IPv4 class 0 0 n/a n/a
Too short: IP 0 0 n/a n/a
Too short: ICMP 0 0 0 0
Too short: IGMP 0 0 0 0
Too short: TCP 0 0 0 0
Too short: UDP 0 0 0 0
Too short: IPIP 0 0 n/a n/a
Too short: GRE 0 0 n/a n/a
Too short: GRE key 0 0 n/a n/a
Don't frag discards n/a n/a 0 0
Fragment packets n/a n/a 0 0
Fragment fragments n/a n/a 0 0
IPv4VlanMap dropped 0 0 n/a n/a
IPSec NATT keep alive 0 0 n/a n/a
MPLS Flow not found 0 0 n/a n/a
MPLS unicast 0 0 0 0
Size < 17 0 0 0 0
Size 17 .. 64 8 512 0 0
Size 65 .. 127 4 304 1 102
Size 128 .. 255 0 0 0 0
Size 256 .. 511 0 0 0 0
Size 512 .. 1023 0 0 0 0
Size 1024 .. 2047 0 0 0 0
Size 2048 .. 4095 0 0 0 0
Size 4096 .. 4500 0 0 0 0
Size > 4500 0 0 0 0
Fragmentação de IP
A fragmentação do pacote IP ocorre quando o tamanho do pacote, que inclui o cabeçalho IP, mas não quaisquer dados da Camada 2, como MAC de origem/destino, ID da VLAN ou FSC, é dividido em vários segmentos para cumprir a configuração "ip mtu" para a interface (padrão 1500). Neste exemplo, com o MTU definido para o tamanho padrão de 1500, um payload ICMP de tamanho 1472 tentado para ser enviado não será fragmentado (1472 + cabeçalho ICMP (8) + cabeçalho IP (20) = 1500), mas qualquer coisa maior que isso será fragmentado. Quando ocorre fragmentação, há dois fragmentos de pacote contados nos contadores de npu de porta e de enlace de dados, um em cada bucket de tamanho apropriado. Com a conclusão de um ping de inundação de 500 pacotes, 1000 fragmentos são enviados; 500 para o tamanho grande e 500 para o tamanho pequeno. Este exemplo foi executado em um ASR 5500 (comparado ao exemplo de saída anterior em um ASR 5000), mas funciona de forma semelhante em ambas as plataformas.
[ECS]ASR500> show ip interface
Thursday July 16 00:31:39 UTC 2015
Intf Name: 5/29-ECS
Intf Type: Broadcast
Description:
VRF: None
IP State: UP (Bound to 5/29 vlan id 31, 802.1P prior 0, ifIndex 85786626)
IP Address: 10.213.137.105 Subnet Mask: 255.255.255.0
Bcast Address: 10.213.137.255 MTU: 1500
Resoln Type: ARP ARP timeout: 60 secs
L3 monitor LC-port switchover: Disabled
Number of Secondary Addresses: 0
port ethernet 5/29
no shutdown
vlan 31
no shutdown
bind interface 5/29-ECS ECS
#exit
#exit
Primeiro, estabeleça uma linha de base para os contadores. Especifique o ID da VLAN para os contadores da NPU (para confirmar se todos os pings têm o ID da VLAN anexado).
[ECS]ASR5500> clear port datalink counters 5/29
Friday July 17 23:53:46 UTC 2015
[ECS]ASR5500> show port datalink counters 5/29
Friday July 17 23:53:46 UTC 2015
rCounters for port 5/29:
Line Card 10 Gigabit Ethernet Port
Rx Counter Data | Tx Counter Data
----------------------- -------------- + ----------------------- -------------
RX Bytes 406 | TX Bytes 0
RX Unicast frames 0 | TX Unicast frames 0
RX Multicast frames 4 | TX Multicast frames 0
RX Broadcast frames 1 | TX Broadcast frames 0
RX Size 64 frames 0 | TX Size 64 frames 0
RX Size 65 .. 127 fr 5 | TX Size 65 .. 127 fr 0
RX Size 128 .. 255 fr 0 | TX Size 128 .. 255 fr 0
RX Size 256 .. 511 fr 0 | TX Size 256 .. 511 fr 0
RX Size 512 .. 1023 fr 0 | TX Size 512 .. 1023 fr 0
RX Size 1024 .. 1518 fr 0 | TX Size 1024 .. 1518 fr 0
RX Size 1519 .. 1522 fr 0 | TX Size 1519 .. 1522 fr 0
----------------------- -------------- + ----------------------- -------------
[ECS]ASR5500> clear port npu counters 5/29 vlan 31
Friday July 17 23:53:47 UTC 2015
[ECS]ASR5500> show port npu counters 5/29 vlan 31
Friday July 17 23:53:47 UTC 2015
Counters for port 5/29 vlan id 31:
Counter Rx Frames Rx Bytes Tx Frames Tx Bytes
-------------------- ------------- --------------- ------------- ---------------
Unicast 0 0 0 0
Multicast 3 196 0 0
Broadcast 1 64 0 0
IPv4 unicast 0 0 0 0
IPv4 non-unicast 3 196 0 0
IPv6 unicast 0 0 0 0
IPv6 non-unicast 0 0 0 0
Fragments received 0 0 n/a n/a
Packets reassembled 0 0 n/a n/a
Fragments to kernel 0 0 n/a n/a
HW error 0 0 n/a n/a
Port non-operational 539 38520 0 0
SRC MAC is multicast 0 0 n/a n/a
Unknown VLAN tag 0 0 n/a n/a
Other protocols 2 128 n/a n/a
Os pings de tamanho 1500 bytes que incluem o cabeçalho IP são enviados sem fragmentação. O tamanho total na camada de enlace de dados (à medida que sai da porta) é:
1472 (payload) + 8 (cabeçalho ICMP) + 20 (cabeçalho IP) + 14 (origem MAC/destino) + 4 (ID VLAN) + 4 (FSC) = 1522
[ECS]ASR5500> ping 10.213.137.1 size 1472 flood
Friday July 17 23:53:48 UTC 2015
PING 10.213.137.1 (10.213.137.1) 1472(1500) bytes of data.
--- 10.213.137.1 ping statistics ---
500 packets transmitted, 500 received, 0% packet loss, time 422ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.405/0.800/0.994/0.143 ms, ipg/ewma 0.845/0.802 ms
[ECS]ASR5500> show port datalink counters 5/29
Friday July 17 23:53:54 UTC 2015
Counters for port 5/29:
Line Card 10 Gigabit Ethernet Port
Rx Counter Data | Tx Counter Data
----------------------- -------------- + ----------------------- -------------
RX Bytes 771008 | TX Bytes 765656
RX Unicast frames 536 | TX Unicast frames 524
RX Multicast frames 45 | TX Multicast frames 0
RX Broadcast frames 20 | TX Broadcast frames 0
RX Size 64 frames 0 | TX Size 64 frames 0
RX Size 65 .. 127 fr 75 | TX Size 65 .. 127 fr 0
RX Size 128 .. 255 fr 24 | TX Size 128 .. 255 fr 18
RX Size 256 .. 511 fr 2 | TX Size 256 .. 511 fr 6
RX Size 512 .. 1023 fr 0 | TX Size 512 .. 1023 fr 0
RX Size 1024 .. 1518 fr 0 | TX Size 1024 .. 1518 fr 0
RX Size 1519 .. 1522 fr 500 | TX Size 1519 .. 1522 fr 500
RX OverSize frames 0 | TX OverSize frames 0
RX UnderSize frames 0 | TX UnderSize frames 0
RX ExceedMaxSize frames 0
RX Fragment frames 0 | TX Fragment frames 0
RX Jabber frames 0 | TX Jabber frames 0
RX Control frames 0 | TX Control frames 0
RX Pause frames 0 | TX Pause frames 0
RX FCS Error frames 0 | TX FCS Error frames 0
RX Length Error frames 0 | TX Length Error frames 0
RX Code Error frames 0
RX ExMaxSize Err frames 0
----------------------- -------------- + ----------------------- -------------
[ECS]ASR5500> show port npu counters 5/29 vlan 31
Friday July 17 23:53:54 UTC 2015
Counters for port 5/29 vlan id 31:
Counter Rx Frames Rx Bytes Tx Frames Tx Bytes
-------------------- ------------- --------------- ------------- ---------------
Unicast 520 761900 520 762800
Multicast 38 2811 0 0
Broadcast 18 1408 0 0
IPv4 unicast 538 763308 520 762800
IPv4 non-unicast 30 2027 0 0
IPv6 unicast 0 0 0 0
IPv6 non-unicast 8 784 0 0
Fragments received 0 0 n/a n/a
Packets reassembled 0 0 n/a n/a
Fragments to kernel 0 0 n/a n/a
HW error 0 0 n/a n/a
Port non-operational 9482 681251 0 0
SRC MAC is multicast 0 0 n/a n/a
Unknown VLAN tag 0 0 n/a n/a
Other protocols 20 1280 n/a n/a
Not IPv4 8 784 n/a n/a
...
Size 0 .. 63 0 0 0 0
Size 64 .. 127 70 5193 0 0
Size 128 .. 255 24 3408 18 2580
Size 256 .. 511 0 0 6 1980
Size 512 .. 1023 0 0 0 0
Size 1024 .. 2047 500 759000 500 759000
Size 2048 .. 4095 0 0 0 0
Size 4096 .. 8191 0 0 0 0
Size >= 8192 0 0 0 0
Um aumento no tamanho de um byte resulta em fragmentação (> 1500), de modo que os 500 pacotes sejam enviados como dois conjuntos de 500 pacotes. Observe que neste exemplo o ping falha. Isso deve-se provavelmente ao fato de a rede não ser capaz de lidar com o tamanho maior que o MTU configurado, mas esse não é o foco deste artigo.
[ECS]ASR5500> ping 10.213.137.1 size 1473 flood
Friday July 17 23:53:55 UTC 2015
PING 10.213.137.1 (10.213.137.1) 1473(1501) bytes of data.
................................................................................
................................................................................
................................................................................
................................................................................
................................................................................
................................................................................
....................^C
--- 10.213.137.1 ping statistics ---
500 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 7124ms
, ipg/ewma 14.277/0.000 ms
[ECS]ASR5500> show port datalink counters 5/29
Friday July 17 23:54:05 UTC 2015
Counters for port 5/29:
Line Card 10 Gigabit Ethernet Port
Rx Counter Data | Tx Counter Data
----------------------- -------------- + ----------------------- -------------
RX Bytes 786615 | TX Bytes 1566628
RX Unicast frames 601 | TX Unicast frames 1567
RX Multicast frames 111 | TX Multicast frames 0
RX Broadcast frames 47 | TX Broadcast frames 0
RX Size 64 frames 0 | TX Size 64 frames 501
RX Size 65 .. 127 fr 190 | TX Size 65 .. 127 fr 2
RX Size 128 .. 255 fr 64 | TX Size 128 .. 255 fr 48
RX Size 256 .. 511 fr 5 | TX Size 256 .. 511 fr 16
RX Size 512 .. 1023 fr 0 | TX Size 512 .. 1023 fr 0
RX Size 1024 .. 1518 fr 0 | TX Size 1024 .. 1518 fr 0
RX Size 1519 .. 1522 fr 500 | TX Size 1519 .. 1522 fr 1000
RX ExceedMaxSize frames 0
RX Fragment frames 0 | TX Fragment frames 0
RX Jabber frames 0 | TX Jabber frames 0
RX Control frames 0 | TX Control frames 0
RX Pause frames 0 | TX Pause frames 0
RX FCS Error frames 0 | TX FCS Error frames 0
RX Length Error frames 0 | TX Length Error frames 0
RX Code Error frames 0
RX ExMaxSize Err frames 0
----------------------- -------------- + ----------------------- -------------
[ECS]ASR5500> show port npu counters 5/29 vlan 31
Friday July 17 23:54:06 UTC 2015
Counters for port 5/29 vlan id 31:
Counter Rx Frames Rx Bytes Tx Frames Tx Bytes
-------------------- ------------- --------------- ------------- ---------------
Unicast 554 766984 1562 1549040
Multicast 94 6962 0 0
Broadcast 53 4294 0 0
IPv4 unicast 607 771278 1562 1549040
IPv4 non-unicast 73 4904 0 0
IPv6 unicast 0 0 0 0
IPv6 non-unicast 21 2058 0 0
Fragments received 0 0 n/a n/a
Packets reassembled 0 0 n/a n/a
Fragments to kernel 0 0 n/a n/a
HW error 0 0 n/a n/a
Port non-operational 25146 1805666 0 0
SRC MAC is multicast 0 0 n/a n/a
Unknown VLAN tag 0 0 n/a n/a
Other protocols 68 4742 n/a n/a
Not IPv4 21 2058 n/a n/a
...
Size 0 .. 63 0 0 501 19546
Size 64 .. 127 188 14154 2 140
Size 128 .. 255 60 8520 45 6450
Size 256 .. 511 0 0 15 4950
Size 512 .. 1023 0 0 0 0
Size 1024 .. 2047 500 759000 1000 1518000
Size 2048 .. 4095 0 0 0 0
Size 4096 .. 8191 0 0 0 0
Size >= 8192 0 0 0 0
Histórico de revisões
| Revisão | Data de publicação | Comentários |
|---|---|---|
1.0 |
27-Jul-2015 |
Versão inicial |
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