Solución de problemas de adyacencias incompletas con CEF

Introducción

Los nodos de red de la red se consideran adyacentes si se pueden alcanzar entre sí mediante un único salto a través de una capa de link. Este documento incluye consejos para resolver problemas de adyacencias incompletas, como se ve en la salida del comando show ip cef adjacency, cuando se habilita Cisco Express Forwarding (CEF) en una interfaz.

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

Prerequisites

Requirements

Cisco recomienda que tenga conocimiento sobre estos temas:

• Reenvío express de Cisco (CEF)

• Configuración de Cisco Express Forwarding

• Cómo Verificar Cisco Express Forwarding Switching

Componentes Utilizados

La información en este documento se basa en la versión 12.3(3) del software 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.

Convenciones

Consulte Convenciones de Consejos TécnicosCisco para obtener más información sobre las convenciones del documento.

¿Qué es una adyacencia?

CEF describe un mecanismo de conmutación de alta velocidad que un router utiliza para reenviar paquetes desde la interfaz de entrada a la interfaz de salida. CEF utiliza dos conjuntos de estructuras de datos o tablas, que almacena en la memoria del router:

• Reenvío de la Base de Información (FIB) : tomado del uso común de la Organización Internacional de Normalización (ISO), una FIB describe una base de datos de información utilizada para tomar decisiones de reenvío. Es conceptualmente similar a una tabla de ruteo o a una memoria caché de ruta, aunque es muy diferente de la tabla de ruteo en su implementación.

• Tabla de adyacencia : dos nodos en la red se consideran adyacentes si pueden alcanzarse entre sí usando un solo salto a través de una capa de link. Por ejemplo, cuando un paquete llega a una de las interfaces del router, el router quita trama de la capa de link de datos y pasa el paquete cerrado a la capa de la red. En la capa de red, se examina la dirección de destino del paquete. Si la dirección de destino no es una dirección de la interfaz del router o la dirección de broadcast de todos los hosts, el paquete debe ser ruteado.

  Como mínimo, cada entrada de ruta en la base de datos debe incluir dos elementos:

  • Dirección de destino: esta es la dirección de la red a la que puede llegar el router. Es probable que el router tenga más de una ruta hacia la misma dirección.

  • Puntero al destino: Este puntero indica que la red de destino está conectada directamente al router o indica la dirección de otro router en una red conectada directamente hacia el destino. Ese router, que está un salto más cerca del destino, es el router de siguiente salto. Una adyacencia representa un puntero a la celda a destino.

Este ejemplo utiliza una interfaz Ethernet de un router (por ejemplo, R1) configurado con una dirección IP de 172.16.81.98 y una ruta estática predeterminada simple que señala todos los destinos a la interfaz Ethernet de un router vecino R2, con una dirección IP de 172.16.81.1 como salto siguiente. En general, CEF necesita estar habilitado en la interfaz entrante para que los paquetes sean conmutados por CEF. Dado que CEF toma la decisión de reenvío en la entrada, utilice el comando no ip route-cache cef en la interfaz de ingreso para inhabilitar CEF.

Nota: En fast-switching, Cisco IOS crea una entrada de memoria caché de fast switching después de que conmuta un paquete. Por ejemplo, un paquete que viene en una interfaz conmutada por proceso y que se envía a través de una interfaz conmutada rápidamente se conmuta rápidamente. Ejecute el comando no ip route-cache en la interfaz de egreso para inhabilitar el fast switching. Esto contrasta con el CEF.

1. Para ver el contenido de la tabla de IP Routing, utilice el comando show ip route.

   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. Utilice el comando show ip arp o el comando show arp para mostrar la tabla Address Resolution Protocol (ARP).

   Nota: El campo "Hardware Addr" de la tabla ARP muestra las entradas para la interfaz local y la interfaz de salto siguiente.

   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. Utilice los comandos show adjacency ethernet 0/0 detail y show adjacency ethernet 0/0 internal para ver el contenido de la entrada de la tabla de adyacencia.

   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
   

   Este resultado ilustra que en CEF, una adyacencia hace referencia a una estructura de control que contiene información de Capa 2 para una dirección IP en una interfaz determinada. Contiene la cadena de reescritura que varía con el protocolo de encapsulación de la interfaz saliente. Una adyacencia es el equivalente de CEF de una entrada ARP.

Esta tabla describe los campos clave en el 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 adyacencia

Detección de adyacencia

Las adyacencias se agregan a la tabla mediante la configuración manual indirecta o en forma dinámica, al ser detectadas a través de un mecanismo como ARP al utilizar un protocolo de ruteo como BGP y OSPF, que forma relaciones vecinas. Si el FIB crea una adyacencia y ésta no se descubre dinámicamente, la información de direccionamiento de la Capa 2 no resulta conocida y la adyacencia se considera incompleta. Una vez que se conoce la información de la Capa 2, el paquete se reenvía al procesador de ruta y la adyacencia se determina a través de ARP.

Las interfaces ATM y Frame Relay se pueden configurar como punto a punto o como multipunto. El número de tipos de adyacencias varía en virtud de la configuración:

• Interfaz punto a punto: utiliza una sola adyacencia para la interfaz.

• Interfaz multipunto: utiliza una adyacencia única o una estructura de reescritura de Capa 2 para cada dirección IP de host. La información para completar la adyacencia proviene de las sentencias ARP IP, ATM estático o de mapa Frame Relay, y ARP inverso en ATM y 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

Cuando una interfaz ATM admite más de un circuito virtual permanente (PVC) en una interfaz, la indicación de error "incompleta" puede aparecer hasta un minuto, pero no debe persistir.

Nota: Además de las adyacencias regulares, CEF también admite cinco tipos de adyacencia que requieren un manejo especial. Estos tipos se describen en la sección Tipos de adyacencia que requieren manejo especial de Descripción General de Cisco Express Forwarding y están fuera del alcance de este documento.

Razones de adyacencias incompletas

Se conocen dos motivos para una adyacencia incompleta:

• El router no puede utilizar ARP correctamente para la interfaz de salto siguiente.

• Después de un comando clear ip arp o clear adjacency , el router marca la adyacencia como incompleta. A continuación, no se puede borrar la entrada.

• En un entorno MPLS, se debe habilitar IP CEF para Label Switching. Comando de nivel de interfaz ip route-cache cef

Los síntomas de una adyacencia incompleta incluyen caídas aleatorias de paquetes durante una prueba de ping. Las caídas de salida son el resultado de limitar la velocidad a la que CEF envía los paquetes que llegan a la CPU. Utilice el comando debug ip cef para ver las caídas de CEF debido a una adyacencia 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 

Además, use el comando show cef drop varias veces y busque un valor mayor para el contador de 'Encap_fail'. Consulte los comandos show cef para obtener más información.

Sin entrada ARP

Cuando CEF no puede localizar una adyacencia válida para un prefijo de destino, envía los paquetes a la CPU para la resolución ARP y, a su vez, para la finalización de la adyacencia. En casos excepcionales, la adyacencia continúa en un estado incompleto. Por ejemplo, si la tabla de ARP ya incluye un determinado host, enviar ese host al nivel de proceso no activa un ARP.

Determine si existe una entrada ARP para resolver este problema. Utilice estos comandos y especifique una dirección IP específica:

• show arp o show ip arp

• show adjacency

Utilice el comando debug arp para confirmar que el router envía una solicitud 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

Cuando el proceso de ping intenta enviar el primer paquete y no ve una entrada ARP, éste inicia una solicitud ARP. Continúa intentando enviar el paquete y luego lo descarta después de un período de espera definido. Cuando se recibe una respuesta ARP y la entrada ARP se completa con un proceso en segundo plano, la tasa de éxito del ping es del 100%.

No se elimina una vez marcado como Incompleto

Cuando se necesita cambiar la información de adyacencia, la lógica de envejecimiento de adyacencia elimina una entrada en dos etapas:

• Primero, cambia el estado de la entrada de completa a 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)

• Luego, en el siguiente intervalo de un minuto, el proceso walker de adyacencia "se despierta" y completa la supresión.

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

  El modo CEF distribuido, el proceso en los RP informa a las tarjetas de línea completar la eliminación. Esta secuencia ilustra que existe una ventana de hasta 60 segundos para que exista una adyacencia incompleta transitoria.

Problemas conocidos

En una interfaz de Frame Relay, la configuración de un enunciado de mapa estático le pide a CEF que agregue una entrada de prefijo de host en la tabla de CEF. Originalmente, CEF no tenía en cuenta si el PVC se encontraba en estado "ACTIVE" (Activo) antes de crear la entrada. Este problema se resuelve en la falla de funcionamiento Cisco ID CSCdr71258 (sólo para clientes registrados).

Además, después de asociar y quitar una interfaz de una instancia de reenvío de ruta (VRF) de red privada virtual (VPN) de switching de etiquetas multiprotocolo (MPLS), CEF establece la adyacencia en incompleta. Sin embargo, la entrada del mapa dinámico de Frame Relay no se borra. Cuando se vuelve a aplicar la dirección IP, el mapping dinámico aún existe. Esto evita que se complete la adyacencia. Ejecute el comando clear frame-relay-inarp cuando se quita la dirección IP (por ejemplo, cuando se aplica el VRF) para evitar este problema. La dirección IP se puede volver a aplicar y la adyacencia se completa tan pronto como se vuelve a crear el mapa dinámico.

Información Relacionada

• Cómo Verificar Cisco Express Forwarding Switching
• Configuración de Cisco Express Forwarding
• Descripción General de Cisco Express Forwarding
• Página de soporte de tecnología de Cisco Express Forwarding (CEF)
• Página de Soporte de Tecnología de IP Switching
• Soporte Técnico y Documentación - Cisco Systems