Perché il traffico non è bilanciato dal carico sui percorsi ECMP dai router hub SD-WAN

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Aggiornato:9 settembre 2020
ID documento:216012

Linguaggio senza pregiudizi

La documentazione per questo prodotto è stata redatta cercando di utilizzare un linguaggio senza pregiudizi. Ai fini di questa documentazione, per linguaggio senza di pregiudizi si intende un linguaggio che non implica discriminazioni basate su età, disabilità, genere, identità razziale, identità etnica, orientamento sessuale, status socioeconomico e intersezionalità. Le eventuali eccezioni possono dipendere dal linguaggio codificato nelle interfacce utente del software del prodotto, dal linguaggio utilizzato nella documentazione RFP o dal linguaggio utilizzato in prodotti di terze parti a cui si fa riferimento. Scopri di più sul modo in cui Cisco utilizza il linguaggio inclusivo.

Informazioni su questa traduzione

Cisco ha tradotto questo documento utilizzando una combinazione di tecnologie automatiche e umane per offrire ai nostri utenti in tutto il mondo contenuti di supporto nella propria lingua. Si noti che anche la migliore traduzione automatica non sarà mai accurata come quella fornita da un traduttore professionista. Cisco Systems, Inc. non si assume alcuna responsabilità per l’accuratezza di queste traduzioni e consiglia di consultare sempre il documento originale in inglese (disponibile al link fornito).

Introduzione


Questo documento descrive un problema tipico con il routing ECMP (Equal-Cost Multipath) nel fabric SD-WAN quando il traffico da un router spoke non è bilanciato dal carico su più router hub che annunciano lo stesso prefisso. Viene inoltre spiegato come risolvere questo problema e come utilizzare vari comandi per la risoluzione dei problemi, tra cui show sdwan policy service-path per la risoluzione dei problemi di routing, aggiunto nel software Cisco IOS®-XE 17.2.

Prerequisiti

Requisiti

Cisco raccomanda la conoscenza dei seguenti argomenti:

  • Conoscenze base di OMP (Overlay Management Protocol)
  • Componenti SD-WAN e interazione tra di essi

Componenti usati

Ai fini della dimostrazione, sono stati utilizzati i seguenti router software:

  • 4 router Cisco IOS-XE CSR1000v con software 17.2.1v in esecuzione in modalità controller (SD-WAN)
  • Controller vSmart con versione software 20.1.12

Le informazioni discusse in questo documento fanno riferimento a dispositivi usati in uno specifico ambiente di emulazione. Su tutti i dispositivi menzionati nel documento la configurazione è stata ripristinata ai valori predefiniti. Se la rete è operativa, valutare attentamente eventuali conseguenze derivanti dall'uso dei comandi.

Premesse

Ai fini del presente documento, viene utilizzata la seguente topologia di laboratorio:

Qui è possibile trovare un riepilogo dei parametri site-id e system-ip assegnati a ciascun dispositivo nella struttura SD-WAN:

hostname ip-sistema id-sito
cE1 (hub1) 192.168.30.214 214
cE2 (hub2) 192.168.30.215 215
cE3 (spoke1) 192.168.30.216 216
vSmart 192.168.30.113 1

Ogni hub dispone di 4 TLOC (Transport Location Identifier) con i colori assegnati in base al diagramma topologico e ogni hub annuncia il percorso predefinito da 0.0.0.0/0 a spoke (router di diramazione cE3) insieme alla subnet 192.168.2.0/24. In vSmart non è configurato alcun criterio che prediliga qualsiasi percorso/dispositivo e tutte le impostazioni OMP sono impostate come predefinite su tutti i dispositivi. Il resto della configurazione è la configurazione minima standard per le funzionalità di base di sovrapposizione SD-WAN e quindi non viene fornita per brevità. La ridondanza attivo-attivo e il traffico in uscita verso i router hub hanno un carico bilanciato su tutti gli uplink disponibili provenienti dal router di succursale.

Problema

I router delle filiali installano il percorso predefinito e lo indirizzano solo alla subnet 192.168.2.0/24 tramite il router cE1 (hub1):

ce3#show ip route vrf 2 | b Gateway
Gateway of last resort is 192.168.30.214 to network 0.0.0.0

m*    0.0.0.0/0 [251/0] via 192.168.30.214, 00:08:30, sdwan_system_ip
m     192.168.2.0/24 [251/0] via 192.168.30.214, 00:10:01, sdwan_system_ip
      192.168.216.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.216.0/24 is directly connected, Loopback2
L        192.168.216.216/32 is directly connected, Loopback2

Infatti cE3 riceve solo 4 route per la route predefinita 0.0.0.0/0 e per 192.168.2.0/24.

ce3#show sdwan omp routes vpn 2 | begin PATH
                                            PATH                      ATTRIBUTE
VPN    PREFIX              FROM PEER        ID     LABEL    STATUS    TYPE       TLOC IP          COLOR            ENCAP  PREFERENCE
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2      0.0.0.0/0           192.168.30.113   61614  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61615  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61616  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61617  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
2      192.168.2.0/24      192.168.30.113   61610  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61611  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61612  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61613  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
2      192.168.216.0/24    0.0.0.0          68     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   biz-internet     ipsec  -
                           0.0.0.0          81     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   private1         ipsec  -
                           0.0.0.0          82     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   private2         ipsec  -

Anche se in vSmart, è possibile notare che riceve tutte le 8 route (4 route per ogni colore TLOC su ogni hub):

vsmart1# show omp routes vpn 2 | b PATH
                                            PATH                      ATTRIBUTE
VPN    PREFIX              FROM PEER        ID     LABEL    STATUS    TYPE       TLOC IP          COLOR            ENCAP  PREFERENCE
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2      0.0.0.0/0           192.168.30.214   66     1003     C,R       installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.214   68     1003     C,R       installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.214   81     1003     C,R       installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.214   82     1003     C,R       installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
                           192.168.30.215   66     1003     C,R       installed  192.168.30.215   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.215   68     1003     C,R       installed  192.168.30.215   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.215   81     1003     C,R       installed  192.168.30.215   private1         ipsec  -
                           192.168.30.215   82     1003     C,R       installed  192.168.30.215   private2         ipsec  -
2      192.168.2.0/24      192.168.30.214   66     1003     C,R       installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.214   68     1003     C,R       installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.214   81     1003     C,R       installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.214   82     1003     C,R       installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
                           192.168.30.215   66     1003     C,R       installed  192.168.30.215   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.215   68     1003     C,R       installed  192.168.30.215   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.215   81     1003     C,R       installed  192.168.30.215   private1         ipsec  -
                           192.168.30.215   82     1003     C,R       installed  192.168.30.215   private2         ipsec  -

Se il percorso predefinito da cE1 (hub1) viene perso, i router spoke installano il percorso da cE2 (hub2). Pertanto, non vi è ridondanza attivo-attivo e piuttosto standby attivo con cE1 che funge da router primario.

Per verificare il percorso di uscita di un determinato flusso di traffico, è inoltre possibile utilizzare il comando show sdwan policy service-path, come mostrato nell'esempio seguente:

ce3#show sdwan policy service-path vpn 2  interface Loopback2 source-ip 192.168.216.216 dest-ip 192.168.2.1 protocol 6 source-port 53453 dest-port 22 dscp 48 app ssh
Next Hop: IPsec
  Source: 192.168.109.216 12347 Destination: 192.168.110.214 12427 Local Color: biz-internet Remote Color: mpls Remote System IP: 192.168.30.214

Per visualizzare tutti i percorsi disponibili per un tipo di traffico specifico, utilizzare la parola chiave all:

ce3#show sdwan policy service-path vpn 2  interface Loopback2 source-ip 192.168.216.216 dest-ip 192.168.2.1 protocol 6 source-port 53453 dest-port 22 dscp 48 app ssh all
Number of possible next hops: 4
Next Hop: IPsec
  Source: 192.168.109.216 12347 Destination: 192.168.110.214 12427 Local Color: biz-internet Remote Color: mpls Remote System IP: 192.168.30.214
Next Hop: IPsec
  Source: 192.168.108.216 12367 Destination: 192.168.108.214 12407 Local Color: private2 Remote Color: private2 Remote System IP: 192.168.30.214
Next Hop: IPsec
  Source: 192.168.107.216 12367 Destination: 192.168.107.214 12407 Local Color: private1 Remote Color: private1 Remote System IP: 192.168.30.214
Next Hop: IPsec
  Source: 192.168.109.216 12347 Destination: 192.168.109.214 12387 Local Color: biz-internet Remote Color: biz-internet Remote System IP: 192.168.30.214

Ciò conferma anche che sono disponibili solo 4 percorsi anziché 8 per il router cE3 (spoke2).

Se si controlla esattamente ciò che vSmart annuncia, vengono visualizzate solo 4 route pubblicizzate verso cE3:

vsmart1# show omp routes vpn 2 0.0.0.0/0 detail | nomore | exclude not\ set | b ADVERTISED\ TO: | b peer\ \ \ \ 192.168.30.216
peer    192.168.30.216
    Attributes:
     originator       192.168.30.214
     label            1003
     path-id          61629
     tloc             192.168.30.214, private2, ipsec
     site-id          214
     overlay-id        1
     origin-proto     static
     origin-metric    0
    Attributes:
     originator       192.168.30.214
     label            1003
     path-id          61626
     tloc             192.168.30.214, mpls, ipsec
     site-id          214
     overlay-id        1
     origin-proto     static
     origin-metric    0
    Attributes:
     originator       192.168.30.214
     label            1003
     path-id          61628
     tloc             192.168.30.214, private1, ipsec
     site-id          214
     overlay-id        1
     origin-proto     static
     origin-metric    0
    Attributes:
     originator       192.168.30.214
     label            1003
     path-id          61627
     tloc             192.168.30.214, biz-internet, ipsec
     site-id          214
     overlay-id        1
     origin-proto     static
     origin-metric    0

In base a questo output, è possibile concludere che il problema è causato dal controller vSmart.

Soluzione

Questo comportamento è causato dalla configurazione predefinita di send-path-limit sul controller vSmart. send-path-limit definisce il numero massimo di route ECMP annunciate dal router perimetrale al controller vSmart e dal controller vSmart ad altri router perimetrali. Il valore predefinito è 4 e in genere è sufficiente per il router Edge (come in questa topologia con 4 uplink su ogni router hub), ma non è sufficiente per il controller vSmart per inviare tutti i percorsi disponibili agli altri router Edge. Il valore massimo che può essere impostato per send-path-limit è 16, ma in alcuni casi estremi, questo può ancora non essere sufficiente, anche se è stata aperta una richiesta di miglioramento CSCvs89015 per aumentare il valore massimo a 128. 

Per risolvere questo problema, è necessario riconfigurare le impostazioni vSmart come nell'esempio seguente:

vsmart1# conf t
Entering configuration mode terminal
vsmart1(config)# omp
vsmart1(config-omp)# send-path-limit 8
vsmart1(config-omp)# commit
Commit complete.
vsmart1(config-omp)# end
vsmart1# show run omp
omp
 no shutdown
 send-path-limit  8
 graceful-restart
!
vsmart1#

Tutte le 8 route vengono quindi pubblicizzate da vSmart sui router di diramazione e ricevute da questi ultimi:

ce3#show sdwan omp routes vpn 2 | begin PATH
                                            PATH                      ATTRIBUTE
VPN    PREFIX              FROM PEER        ID     LABEL    STATUS    TYPE       TLOC IP          COLOR            ENCAP  PREFERENCE
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2      0.0.0.0/0           192.168.30.113   61626  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61627  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61628  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61629  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
                           192.168.30.113   61637  1003     C,R       installed  192.168.30.215   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61638  1003     C,R       installed  192.168.30.215   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61639  1003     C,R       installed  192.168.30.215   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61640  1003     C,R       installed  192.168.30.215   private2         ipsec  -
2      192.168.2.0/24      192.168.30.113   61610  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61611  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61612  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61613  1003     C,I,R     installed  192.168.30.214   private2         ipsec  -
                           192.168.30.113   61633  1003     C,R       installed  192.168.30.215   mpls             ipsec  -
                           192.168.30.113   61634  1003     C,R       installed  192.168.30.215   biz-internet     ipsec  -
                           192.168.30.113   61635  1003     C,R       installed  192.168.30.215   private1         ipsec  -
                           192.168.30.113   61636  1003     C,R       installed  192.168.30.215   private2         ipsec  -
2      192.168.216.0/24    0.0.0.0          68     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   biz-internet     ipsec  -
                           0.0.0.0          81     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   private1         ipsec  -
                           0.0.0.0          82     1003     C,Red,R   installed  192.168.30.216   private2         ipsec  -

Sebbene i router delle filiali fisse installino i percorsi solo tramite cE1 (hub1):

ce3#sh ip route vrf 2 0.0.0.0

Routing Table: 2
Routing entry for 0.0.0.0/0, supernet
  Known via "omp", distance 251, metric 0, candidate default path, type omp
  Last update from 192.168.30.214 on sdwan_system_ip, 01:11:26 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 192.168.30.214 (default), from 192.168.30.214, 01:11:26 ago, via sdwan_system_ip
      Route metric is 0, traffic share count is 1

ce3#sh ip route vrf 2 192.168.2.0

Routing Table: 2
Routing entry for 192.168.2.0/24
  Known via "omp", distance 251, metric 0, type omp
  Last update from 192.168.30.214 on sdwan_system_ip, 01:33:56 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 192.168.30.214 (default), from 192.168.30.214, 01:33:56 ago, via sdwan_system_ip
      Route metric is 0, traffic share count is 1
ce3#

show sdwan policy service-path confermerà lo stesso risultato e pertanto l'output non viene fornito per brevità.

Questa condizione si verifica anche nella configurazione predefinita di un altro comando ecmp-limit value. Per impostazione predefinita, il router perimetrale installa solo i primi 4 percorsi ECMP nella tabella di routing. Per risolvere il problema, è quindi necessario riconfigurare i router spoke, come nell'esempio riportato di seguito:

ce3#config-t

admin connected from 127.0.0.1 using console on ce3
ce3(config)# sdwan
ce3(config-sdwan)# omp
ce3(config-omp)# ecmp-limit 8
ce3(config-omp)# commit
Commit complete.

show ip route conferma che entrambe le route tramite entrambi gli hub sono installate:

ce3#sh ip ro vrf 2 | b Gateway
Gateway of last resort is 192.168.30.215 to network 0.0.0.0

m*    0.0.0.0/0 [251/0] via 192.168.30.215, 00:00:37, sdwan_system_ip
                [251/0] via 192.168.30.214, 00:00:37, sdwan_system_ip
m     192.168.2.0/24 [251/0] via 192.168.30.215, 00:00:37, sdwan_system_ip
                     [251/0] via 192.168.30.214, 00:00:37, sdwan_system_ip
      192.168.216.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.216.0/24 is directly connected, Loopback2
L        192.168.216.216/32 is directly connected, Loopback2
ce3#

Se si utilizzano modelli di dispositivo vManage basati su modelli di funzionalità, per ottenere lo stesso risultato è necessario regolare il modello di funzionalità OMP come in questa schermata (limite ECMP per il modello di funzionalità OMP utilizzato dai router e numero di percorsi annunciati per prefisso per il modello di funzionalità OMP utilizzato da vSmart):

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TAC Authored

Contributo dei tecnici Cisco

  • Eugene Khabarov
    Cisco TAC Engineer

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