Introduction
Ce document décrit le processus d'identification et de dépannage des problèmes de performances sur les plates-formes de routage d'entreprise causés par des problèmes de goulot d'étranglement NAT.
Informations générales
Des problèmes d'utilisation et de performances élevés sur le processeur Cisco Quantum Flow Processor (QFP) peuvent être observés sur un routeur Cisco lorsqu'une combinaison de flux de trafic NAT et non-NAT est présente sur la même interface. Cela peut également entraîner d'autres problèmes de performances, tels que des erreurs d'interface ou des ralentissements.
Remarque : le QFP est situé sur le processeur de services intégrés (ESP) et il est chargé du plan de données et du traitement des paquets pour tous les flux de trafic entrant et sortant.
Symptômes
Il est important de valider et de confirmer ces symptômes à partir du routeur. Pour identifier ce comportement :
1. Alertes de chargement QFP élevé. Ces alertes apparaissent lorsque la charge dépasse le seuil de 80 %
Remarque : vous pouvez également exécuter la commande show platform hardware qfp active use summary afin de révéler la charge sur le QFP et les débits de trafic.
2. Erreurs d’interface. Les paquets peuvent être abandonnés en raison d'une contre-pression en cas d'utilisation élevée de QFP. Dans ce cas, les dépassements et les pertes de sortie sont généralement observés sur les interfaces. Pour afficher ces informations, vous pouvez exécuter la commande show interfaces
3. Dans certains scénarios, les utilisateurs peuvent se plaindre de la lenteur du réseau.
4. À partir de la capture Packet Trace avec l'option de trace FIA (Feature Invocation Array), nous pouvons observer que la fonctionnalité NAT consomme plus de ressources que prévu. Dans l'exemple ci-dessous, nous pouvons voir que le temps écoulé pour la fonctionnalité IPV4_NAT_INPUT_FIA est beaucoup plus grand que le temps écoulé depuis d'autres fonctionnalités. Ce comportement indique généralement que le QFP prend plus de temps pour traiter cette fonctionnalité et, par conséquent, que davantage de ressources du QFP sont utilisées pour la NAT.
5. Volume élevé de trafic non-NATed sur une interface NATed. Le trafic non-NAT consomme une grande quantité de ressources et entraîne des pics d'utilisation QFP. Ce comportement peut être validé en vérifiant le nombre d'échecs comme indiqué dans les commandes ci-dessous.
Solution de contournement/correction pour un QFP élevé en raison du trafic non-NAT
Solution 1
En général, la recommandation de Cisco pour ce type de problèmes est d'essayer de rediriger le trafic non-NATed de l'interface NATed vers une interface différente à partir du même châssis ou d'un autre routeur. Si aucune interface n’est disponible, vous pouvez essayer de réduire au moins ce type de trafic sur l’interface concernée.
Solution 2
Une autre solution de contournement est d'effectuer des ajustements pour augmenter le cache sur la fonctionnalité NAT Gatekeeper afin d'essayer de réduire le nombre d'échecs du gatekeeper. Cette fonctionnalité a été introduite pour la première fois dans la version 12.2(33)XND du logiciel. L'objectif de cette fonctionnalité est d'essayer de réduire la quantité de ressources consommées par les flux non NAT afin d'empêcher une utilisation excessive sur le CPU et sur le Quantum Flow Processor (QFP).
L'exemple ci-dessous montre comment régler le contrôleur d'accès sur un routeur Cisco. La recommandation est de commencer à partir de 64K. Il est important de souligner que cette valeur doit être représentée en puissances de 2. Sinon, la valeur sera automatiquement définie sur la taille inférieure suivante.