Nexus 7000 F2/F2e:了解并缓解MAC表完整问题
简介
本文档介绍F2/F2e MAC表的完整条件和缓解该条件的方法。
每个芯片上交换机(SoC)的F2模块MAC限制为16k，报告随机MAC表包含60%利用率的完全错误消息。为什么线卡无法利用可用的整个16k MAC表空间？
%L2MCAST-SLOT2-2-L2MCAST_MAC_FULL_LC: Failed to insert entry in MAC table for FE 1 swidx 271 (0x10f) with err (mac table full). To avoid possible multicast traffic loss, disable OMF. Use the con figuration CLI: "no ip igmp snooping optimise-multicast-flood"
先决条件
要求
思科建议您了解Nexus 7000架构。
使用的组件
本文档中的信息基于以下软件和硬件版本：
- Nexus 7000，带6.2.10及更高版本。
- F2e系列线卡。
本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您使用的是真实网络，请确保您已经了解所有命令的潜在影响。
背景信息
F2模块每个转发引擎SoC有16k MAC表空间。
每个模块上有12个此类SoC，每个服务有4个端口。
module-1# show hardware internal forwarding f2 l2 table utilization instance all
L2 Forwarding Resources
-------------------------
L2 entries: Module inst total used mcast ucast lines lines_full
------------------------------------------------------------------------------
1 0 16384 9647 265 9382 512 0
1 1 16384 7430 1 7429 512 0
1 2 16384 9654 264 9390 512 0
1 3 16384 7430 7 7423 512 0
1 4 16384 7564 8 7556 512 0
1 5 16384 7432 1 7431 512 0
1 6 16384 7418 0 7418 512 0
1 7 16384 558 0 558 512 0
1 8 16384 558 0 558 512 0
1 9 16384 558 0 558 512 0
1 10 16384 558 0 558 512 0
1 11 16384 7416 0 7416 512 0
此处的输出重点显示了每个SoC硬件MAC地址表的使用情况。
要了解为什么会收到MAC表完整消息，您需要了解MAC表是如何划分的。此图可帮助您直观地了解情况。
- F2线卡的MAC表为16k，分页。每页可容纳512个条目。你一共有32页。您可以使用双向哈希将新MAC放入其中一个页面。
- 现在，我们假设每个页面都使用第4行。这意味着，32个唯一MAC最终产生了散列输出，将其置于每页的同一行。
- 如果生成具有相同哈希输出的33 MAC，则无法安装该MAC，并且可能会看到前面显示的错误消息。
- 行完整列跟踪已达到此状态的行数。
此处的输出还显示每页的行数，以及行满情况是否已达到。
只有最终以特定方式散列的MAC地址才会遇到此情况，而您不会看到其他MAC地址有任何问题。
通常，组播MAC地址可以更频繁地看到这一点，因为它们不像单播MAC那样随机。线卡通常使用行业标准RFC测试进行测试，以验证利用率。但是，特定客户环境中的某些MAC组合总有可能不能很好地优化，从而导致此错误。
缓解步骤
这些步骤有助于减少MAC表的使用。
- 修剪VLAN
- L3分离
- 其他设计选项(fabricpath)
- M2或F3模块，用于未来增长
选项1.修剪VLAN
在此简化设置中，不同SoC上有两台主机。
N7KA-VDC-1(config-vlan)# sh mac address-table
Note: MAC table entries displayed are getting read from software.
Use the 'hardware-age' keyword to get information related to 'Age'
Legend:
* - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MAC
age - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link,
(T) - True, (F) - False , ~~~ - use 'hardware-age' keyword to retrieve age info
VLAN MAC Address Type age Secure NTFY Ports/SWID.SSID.LID
---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------
* 100 8478.ac0e.4742 dynamic ~~~ F F Eth6/4
* 200 8478.ac5b.2b42 dynamic ~~~ F F Eth6/5
N7KA-VDC-1# sh vlan internal bd-info vlan-to-bd 100
VDC Id Vlan Id BD Id
------ ------- -------
1 100 38
N7KA-VDC-1# sh vlan internal bd-info vlan-to-bd 200
VDC Id Vlan Id BD Id
------ ------- -------
1 200 39
N7KA-VDC-1(config-if-range)# sh hard mac address-table 6
FE | Valid| PI| BD | MAC | Index| Stat| SW | Modi| Age| Tmr|
| | | | | | ic | | fied|Byte| Sel|
---+------+---+------+---------------+-------+-----+-----+-----+----+----+-
0 1 1 38 8478.ac0e.4742 0x00053 0 0x081 1 138 1
0 1 0 39 8478.ac5b.2b42 0x00054 0 0x091 1 138 1
1 1 0 38 8478.ac0e.4742 0x00053 0 0x091 1 138 1
1 1 1 39 8478.ac5b.2b42 0x00054 0 0x081 1 138 1
每个FE（转发引擎= SoC）显示2个MAC地址正在使用。
现在，您将修剪vlan，配置如下图所示。
修剪VLAN后，每个FE(SoC)的条目数将减少一个。 修剪VLAN会阻止MAC地址的FE之间同步。
N7KA-VDC-1(config-if-range)# sh hard mac address-table 6
FE | Valid| PI| BD | MAC | Index| Stat| SW | Modi| Age| Tmr|
| | | | | | ic | | fied|Byte| Sel|
---+------+---+------+---------------+-------+-----+-----+-----+----+----+-
0 1 1 38 8478.ac0e.4742 0x00053 0 0x081 1 138 1
1 1 1 39 8478.ac5b.2b42 0x00054 0 0x081 1 138 1
选项2. L3分离
在此，您已修剪了vlan，但假设您已在此VDC上为vlan 100和200配置了交换机虚拟接口(SVI)。
MAC表将如下所示，即使VLAN已修剪，MAC地址也会在FE之间同步。这是因为交换机虚拟接口(SVI)已启用，这要求FE也了解来自其他vlan的MAC地址。
N7KA-VDC-1(config-if-range)# sh hard mac address-table 6
FE | Valid| PI| BD | MAC | Index| Stat| SW | Modi| Age| Tmr|
| | | | | | ic | | fied|Byte| Sel|
---+------+---+------+---------------+-------+-----+-----+-----+----+----+-
0 1 1 38 8478.ac0e.4742 0x00053 0 0x081 1 138 1
0 1 0 39 8478.ac5b.2b42 0x00054 0 0x091 1 138 1
1 1 0 38 8478.ac0e.4742 0x00053 0 0x091 1 138 1
1 1 1 39 8478.ac5b.2b42 0x00054 0 0x081 1 138 1
如果删除VLAN 200 SVI，则MAC表不会看到FE0上VLAN 200 MAC的同步。
N7KA-VDC-1(config-if-range)# sh hard mac address-table 6
FE | Valid| PI| BD | MAC | Index| Stat| SW | Modi| Age| Tmr|
| | | | | | ic | | fied|Byte| Sel|
---+------+---+------+---------------+-------+-----+-----+-----+----+----+-
0 1 1 38 8478.ac0e.4742 0x00053 0 0x081 1 138 1
1 1 0 38 8478.ac0e.4742 0x00053 0 0x091 1 138 1
1 1 1 39 8478.ac5b.2b42 0x00054 0 0x081 1 138 1
此步骤的结论不是删除SVI，而是分析是否可通过创建单独的第3层VDC将SVI移动到不同的VDC。这不是一个简单的设计步骤，需要详细规划。
选项3. Fabricpath等备用设计架构
这些是更复杂的备选方案，超出本文档的详细说明范围，但可以提高MAC使用效率。
选项4.使用M2/F3卡等高容量线卡
M2和F3线卡的MAC表容量要高得多。
M2产品手册==> MAC表（每SoC 128k）
F3产品手册==> MAC表（每SoC 64k）
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