Resolución de problemas de uso elevado de la CPU debido al proceso de entrada de HyBridge en routers con interfaces ATM

Introducción

Este documento explica cómo solucionar problemas de alta utilización de la CPU en un router debido al proceso de entrada de HyBridge. Las interfaces ATM pueden admitir un gran número de circuitos virtuales permanentes (PVC) configurados para utilizar las unidades de datos de protocolo de formato puente (PDU) 1483 de solicitud de comentarios (RFC) con el bridging estándar Cisco IOS^® y el ruteo y el bridging integrados (IRB). Este enfoque se basa en gran medida en transmisiones para la conectividad con usuarios remotos. A medida que aumenta el número de usuarios remotos y PVC, también aumenta el número de broadcasts entre estos usuarios. En ciertos casos, estas transmisiones generan un alto uso de la CPU en el router.

Prerequisites

Requirements

No hay requisitos específicos para este documento.

Convenciones

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

Arquitectura de conexión en puente estándar

El TRFC 1483 especifica que un puente transparente (que incluye un router Cisco configurado para puentes) debe ser capaz de inundar, reenviar y filtrar tramas puenteadas. Inundación es el proceso por el cual una trama se copia a todos los destinos apropiados posibles. Un puente ATM inunda una trama cuando copia explícitamente la trama en cada circuito virtual (VC) o cuando utiliza un VC punto a multipunto.

Con la conexión en puente estándar del IOS de Cisco, las tramas tales como por ejemplo los Protocolos de resolución de direcciones (ARP), las transmisiones, la multidifusión y los paquetes de árbol de expansión deben pasar por este proceso de inundación. La lógica de conexión en puente del IOS de Cisco maneja cada uno de estos paquetes:

1. Se ejecuta a través de la lista de interfaces y subinterfaces configuradas en el grupo de bridges.

2. Se ejecuta a través de la lista de VC configurados en las interfaces miembro en el grupo de bridges.

3. Duplica la trama a cada VC.

Es necesario que las rutinas del software del IOS de Cisco que manejan la replicación se ejecuten en un loop para duplicar el paquete en cada PVC. Si el router soporta un gran número de PVC con formato de puente, las rutinas de replicación se ejecutan durante un período prolongado, que impulsan la CPU. Una captura del comando show process cpu muestra un gran valor de "5sec" para la entrada de HyBridge, que es responsable del reenvío de paquetes que utilizan el método de conmutación del proceso de reenvío de paquetes. Cisco IOS necesita procesar los switches como, por ejemplo, las unidades de datos del protocolo de puente de árbol de extensión (BPDU), las difusiones y las multidifusión que no pueden ser de conmutación rápida de multidifusión. El proceso de conmutación puede consumir una gran cantidad del tiempo de la CPU debido a que sólo una cantidad limitada de paquetes se procesa por invocación.

Cuando una sola interfaz admite muchos VC, la transversal de la lista de VC puede superar a la CPU. El ID del error de funcionamiento CSCdr11146 de Cisco resuelve este problema. Cuando la lógica de conexión en puente se ejecuta en un loop para reproducir las difusiones, abandona la CPU intermitentemente. La liberación de la CPU también se denomina suspensión de la CPU.

Nota: La configuración de muchas subinterfaces en el mismo grupo de puentes también puede saturar la CPU.

Síntomas típicos

Si sus PVC puenteados resultan en una alta utilización de la CPU en el router, lo primero que se debe buscar es un alto número de broadcasts en su interfaz:

ATM_Router# show interface atm1/0 
   ATM1/0 is up, line protocol is up 
      Hardware is ENHANCED ATM PA 
      MTU 4470 bytes, sub MTU 4470, BW 44209 Kbit,    DLY 190 usec, 
         reliability 0/255, txload    1/255, rxload 1/255 
      Encapsulation ATM, loopback not set    
      Keepalive not supported 
      Encapsulation(s): AAL5 
      4096 maximum active VCs, 0 current VCCs    
      VC idle disconnect time: 300 seconds    
      77103 carrier transitions 
      Last input 01:06:21, output 01:06:21, output    hang never 
      Last clearing of "show interface" counters    never 
      Input queue: 0/75/0/702097 (size/max/drops/flushes);    Total output drops: 12201965 
      Queueing strategy: Per VC Queueing    
      5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec    
      5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec    
         59193134 packets input,    3597838975 bytes, 1427069 no buffer 
         Received 463236 broadcasts,    0 runts, 0 giants, 0 throttles 
         46047 input errors, 46047    CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort 
         91435145 packets output,    2693542747 bytes, 0 underruns 
         0 output errors, 0 collisions,    4 interface resets 
         0 output buffer failures,    0 output buffers swapped out  

Como efecto secundario, puede ver un alto número de caídas en la interfaz. En esta situación, el problema puede estar desde una respuesta lenta en el router hasta la inaccesibilidad completa del router. Si desactiva la interfaz o desconecta el cable de la interfaz ATM, debería traer de vuelta el router.

Si el tráfico de broadcast está en ráfaga, lo que resulta en picos de CPU por periodos cortos de tiempo, el problema puede aliviarse si cambia la cola de retención de entrada en la interfaz para acomodar las ráfagas. El tamaño predeterminado de la cola de espera es 75 paquetes y se puede cambiar con el comando hold-queue <queue length> in|out. Normalmente, el tamaño de la cola en espera no debe aumentarse por encima de 150 porque esto causa más carga en el nivel de proceso en la CPU.

Resolución de problemas

Si tiene problemas con el uso elevado de la CPU debido a la entrada de HyBridge, capture este resultado cuando se ponga en contacto con el Cisco Technical Assistance Center (TAC). Para capturar este resultado, utilice estos comandos:

• show process cpu - Si observa un uso elevado de la CPU, utilice el comando show process CPU para aislar qué proceso es el culpable. Consulte la Resolución de problemas por uso excesivo de CPU en routers de Cisco

• show stacks {process ID} - También puede utilizar este comando para ver qué procesos están operativos y buscar posibles problemas. Pegue el resultado de este comando en la Herramienta Output Interpreter (sólo clientes registrados) . Una vez que los procesos han sido descodificados, puede buscar posibles errores con el Software Bug Toolkit.

  Nota: Debe registrarse en una cuenta de CCO y estar conectado para utilizar ambas herramientas.

• show bridge verbose - Utilice este comando show para determinar cuántas subinterfaces se colocan en el mismo grupo de bridges, así como para ver si la interfaz está saturada.

   router#show process cpu

   CPU utilization for five seconds: 100%/26%; one minute: 94%; five minutes: 56% 
   PID   Runtime(ms)   Invoked   uSecs   5Sec   1Min   5Min   TTY   Process 
    1            44    38169     1       0.00%  0.00%  0.00%    0   Load Meter 
    2           288    733       392     0.00%  0.00%  0.00%    0   PPP auth 
    3         44948    19510     2303    0.00%  0.05%  0.03%    0   Check heaps    
    4             4    1         4000    0.00%  0.00%  0.00%    0   Chunk Manager 
    5          2500    6229      401     0.00%  0.00%  0.00%    0   Pool Manager 
   [output omitted] 
    86            4    1         4000    0.00%  0.00%  0.00%    0   CCSWVOFR    
    87      3390588    1347552   2516    72.72% 69.79% 41.31%   0   HyBridge Input 
    88          172    210559    0       0.00%  0.00%  0.00%    0   Tbridge Monitor    
    89      1139592    189881    6001    0.39%  0.42%  0.43%    0   SpanningTree 

  router#show stacks 87 
   Process 87: HyBridge Input Process 
    Stack segment 0x61D15C5C - 0x61D18B3C 
    FP: 0x61D18A18, RA: 0x60332608 
    FP: 0x61D18A58, RA: 0x608C5400 
    FP: 0x61D18B00, RA: 0x6031A6D4 
    FP: 0x61D18B18, RA: 0x6031A6C0

   router#show bridge verbose
   Total of 300 station blocks, 299 free 
   Codes: P - permanent, S - self

   BG  Hash   Address          Action   Interface       VC Age   RX count   TX count      
     1 8C/0   0000.0cd5.f07c   forward  ATM4/0/0.1      9   0    1857       0
   
Flood ports (BG 1)      RX count TX count 
     ATM4/0/0.1                   0        0

Además, cierra la interfaz virtual del grupo de puente (BVI) y controla el uso de la CPU con diferentes capturas de resultados del comando show process cpu.

Soluciones alternativas

Cisco recomienda que implemente estas soluciones alternativas como solución a la alta utilización de la CPU causada por el bridging estándar:

• Implemente la función Cisco IOS x Digital Subscriber Line Bridge Support, que configura el router para la inundación inteligente del puente a través de las políticas del suscriptor. Bloquee selectivamente los ARP, las transmisiones, las multidifusiones y las BPDU del árbol de expansión.

• Rompa los VC en unas pocas interfaces multipunto, cada una con una red IP diferente.

• Configure el temporizador de envejecimiento de ARP de IP y las entradas de la tabla de conexión en puente en el mismo valor. De lo contrario, puede ver una inundación innecesaria del tráfico en sus links. El tiempo de espera predeterminado del ARP (Protocolo de resolución de direcciones) es de cuatro horas. El tiempo de desactualización del puente predeterminado es de 10 minutos. Para un usuario remoto que ha estado inactivo durante 10 minutos, el router purga la entrada de la tabla de puente del usuario solamente y conserva la entrada de la tabla ARP. Cuando el router necesita enviar tráfico de flujo descendente al usuario remoto, verifica la tabla ARP y encuentra una entrada válida para apuntar a la dirección MAC. Cuando el router verifica la tabla de puente para esta dirección MAC y no logra encontrarla, el router satura el tráfico con cada VC en el grupo de puente. Utilice estos comandos para establecer los tiempos de envejecimiento de la tabla ARP y bridge.

   router(config)#bridge 1 aging-time ?
   <10-1000000> Seconds
  
   router(config)#interface bvi1    
  
   router(config-if)#arp timeout ? 
        <0-2147483> Seconds 
  

• Reemplace el puente estándar e IRB por el encapsulado de puente ruteado (RBE) o PVC de estilo puenteado en la interfaz ATM de cabecera. RBE aumenta el rendimiento de reenvío ya que admite Cisco Express Forwarding (CEF) y ejecuta paquetes IP solamente a través de una decisión de routing y no a través de una decisión de puente. En el tren 12.1(1)T, los paquetes pueden conmutarse por software. Si es así, puede ver este mensaje de error:

  %FIB-4-PUNTINTF: CEF punting packets switched to        ATM1/0.100 to next slower path 
  %FIB-4-PUNTINTF: CEF punting packets switched to ATM1/0.101        to next slower path  

  El problema se documenta en CSCdr37618 y la solución es actualizar a la línea principal 12.2. Consulte Arquitectura de Línea Base de Encapsulación Bridged Ruteada y Configuración de PVCs de Estilo Bridged en Interfaces ATM en las Series GSR y 7500 para obtener más información.

Información Relacionada

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• Soporte Técnico y Documentación - Cisco Systems
• Herramientas y utilidades - Cisco Systems

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