Configurar o balanceamento de carga em PFRv3

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Atualizado:23 de agosto de 2016
ID do documento:200182

Linguagem imparcial

O conjunto de documentação deste produto faz o possível para usar uma linguagem imparcial. Para os fins deste conjunto de documentação, a imparcialidade é definida como uma linguagem que não implica em discriminação baseada em idade, deficiência, gênero, identidade racial, identidade étnica, orientação sexual, status socioeconômico e interseccionalidade. Pode haver exceções na documentação devido à linguagem codificada nas interfaces de usuário do software do produto, linguagem usada com base na documentação de RFP ou linguagem usada por um produto de terceiros referenciado. Saiba mais sobre como a Cisco está usando a linguagem inclusiva.

Sobre esta tradução

A Cisco traduziu este documento com a ajuda de tecnologias de tradução automática e humana para oferecer conteúdo de suporte aos seus usuários no seu próprio idioma, independentemente da localização. Observe que mesmo a melhor tradução automática não será tão precisa quanto as realizadas por um tradutor profissional. A Cisco Systems, Inc. não se responsabiliza pela precisão destas traduções e recomenda que o documento original em inglês (link fornecido) seja sempre consultado.

Introduction

Este documento descreve os métodos usados no Roteamento de Desempenho versão 3 (PfRv3) para executar o balanceamento de carga nos links WAN do roteador da filial.

Prerequisites

Requirements

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento básico do Performance Routing versão 3 (PfRv3).

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

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.

Informações de Apoio

Um dos principais aplicativos do PfR é o balanceamento de carga da WAN mesmo em links com características físicas diferentes, como atraso, instabilidade e largura de banda. Para fazer isso, o PfR verifica os níveis de utilização do link nos links da WAN para utilizá-los com eficiência em várias classes de tráfego (TC) que passam pelos roteadores de borda.

As classes de tráfego são divididas em dois grupos:

  • Classes de Tráfego de Desempenho (TCs): todas as classes de tráfego com métricas de desempenho definidas (atraso, perda, instabilidade).
  • Classes de tráfego de não desempenho: basicamente, essas são as classes de tráfego padrão - ou seja, os TCs que não correspondem a nenhuma das instruções de correspondência. Eles não têm métricas de desempenho definidas

Note: O balanceamento de carga afeta apenas classes de tráfego que não são de desempenho.

Há quatro funções diferentes que um dispositivo pode executar na configuração de PfRv3:

  • Controlador hub-mestre — O controlador mestre no local do hub, que pode ser um data center ou um quarto principal. Todas as políticas são configuradas no hub-master controller. Ele atua como controlador mestre do site e toma decisões de otimização.
  • Roteador de borda de hub — O controlador de borda no local do hub. O PfRv3 é ativado nas interfaces WAN dos roteadores de borda de hub. Você pode configurar mais de uma interface WAN no mesmo dispositivo. Você pode ter vários dispositivos de borda de hub. No roteador de borda de hub, o PfRv3 deve ser configurado com o endereço do controlador hub-master local, os nomes de caminho e as IDs de caminho das interfaces externas. Você pode usar a tabela de roteamento global (VRF padrão) ou definir VRFs específicos para os roteadores de borda de hub.

  • Controlador mestre da filial — O controlador mestre da filial é o controlador mestre na filial. Não há configuração de política neste dispositivo. Ele recebe a política do hub-master controller. Esse dispositivo atua como controlador mestre para a filial e toma decisões de otimização.

  • Roteador de borda da filial — O dispositivo de borda na filial. Não há outra configuração além da ativação do controlador de borda mestre PfRv3 no dispositivo. A interface WAN que termina no dispositivo é detectada automaticamente.

Configurar

O mecanismo de balanceamento de carga em PfRv3 funciona somente para o tráfego que é classificado na classe padrão. Quando o balanceamento de carga é desabilitado, o PfRv3 exclui essa classe padrão e o tráfego não tem balanceamento de carga e é roteado com base nas informações da tabela de roteamento.

No PfRv3, o balanceamento de carga começa assim que a diferença no desempenho do link dos roteadores de borda atinge 20% e o comando "balanceamento de carga" é configurado no Controlador do hub-mestre. Esse valor é fixo e não configurável.

Note: O balanceamento de carga é obtido somente para as classes de tráfego que não são especificadas na lista de políticas do Controlador mestre de hub.

Diagrama de Rede

A imagem a seguir seria usada como uma topologia de exemplo para o restante do documento:

R1- Servidor, iniciando o tráfego.

R3 - Hub-Master Controller (Controlador mestre no hub).

R4- Roteador de borda de hub.

R5- Roteador de borda de hub.

R9 - Branch-Master Controller para Spoke Location 

R10- Branch-Master Controller para Spoke Location 

R9 tem dois túneis DMVPN, por exemplo, túnel 100 e túnel 200 . O túnel 100 está terminando em R4 e o túnel 200 está terminando em R5 . 

Configurações

R3 (Roteador mestre)

hostname R3
!
!
domain one
vrf default
 master hub
 source-interface Loopback0
 load-balance -----> Command to enable PfRv3 Load-balancing
 class TEST sequence 10
 match dscp ef policy voice
 path-preference INET1 fallback INET2
 !
!
interface Loopback0
 ip address 10.3.3.3 255.255.255.255
!

Nota: o balanceamento de carga está desativado por padrão

R4 (roteador de borda)

hostname R4
!
!
domain one
 vrf default
 border
 source-interface Loopback0
 master 10.3.3.3
 domain one path INET1
!
!
interface Loopback0
 ip address 10.4.4.4 255.255.255.255

R5 (roteador de borda)

!
hostname R5
!
domain one
 vrf default
 border
 source-interface Loopback0
 master 10.3.3.3
 domain one path INET2
 !
!
interface Loopback0
 ip address 10.5.5.5 255.255.255.255

Verificar

R3 (Roteador mestre) foi configurado para continuar enviando tráfego para todas as classes de tráfego. 

R3#show domain one master status

 *** Domain MC Status ***

 Master VRF: Global

 Instance Type: Hub
 Instance id: 0
 Operational status: Up
 Configured status: Up
 Loopback IP Address: 10.3.3.3
 Load Balancing:
 Admin Status: Enabled <<<<<<<<<<<<<<< Disabled by default
 Operational Status: Up
 Enterprise top level prefixes configured: 0
 Max Calculated Utilization Variance: 13%
 Last load balance attempt: 00:05:03 ago
 Last Reason: Variance less than 20%
 Total unbalanced bandwidth: 
 External links: 0 Kbps Internet links: 0 Kpbs
 Route Control: Enabled
 Mitigation mode Aggressive: Disabled
 Policy threshold variance: 20
 Minimum Mask Length: 28
 Sampling: off

 Borders:
 IP address: 10.5.5.5
 Connection status: CONNECTED (Last Updated 01:18:20 ago )
 Interfaces configured:
 Name: Tunnel200 | type: external | Service Provider: INET2 | Status: UP 
 Number of default Channels: 2

 Tunnel if: Tunnel0

 IP address: 10.4.4.4
 Connection status: CONNECTED (Last Updated 01:18:15 ago )
 Interfaces configured:
 Name: Tunnel100 | type: external | Service Provider: INET1 | Status: UP 
 Number of default Channels: 2

 Tunnel if: Tunnel0
R3#show domain one master traffic-classes summary 

APP - APPLICATION, TC-ID - TRAFFIC-CLASS-ID, APP-ID - APPLICATION-ID
SP - SERVICE PROVIDER, PC = PRIMARY CHANNEL ID, 
BC - BACKUP CHANNEL ID, BR - BORDER, EXIT - WAN INTERFACE
UC - UNCONTROLLED, PE - PICK-EXIT, CN - CONTROLLED, UK - UNKNOWN

Dst-Site-Pfx      Dst-Site-Id APP            DSCP    TC-ID APP-ID    State  SP      PC/BC       BR/EXIT

10.10.14.0/24     10.9.9.9    N/A            default 38    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.14.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    32    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.12.0/24     10.9.9.9    N/A            default 34    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100
10.10.12.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    29    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.10.0/24     10.9.9.9    N/A            default 31    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100
10.10.10.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    24    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.3.0/24      10.9.9.9    N/A            default 15    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.3.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    10    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.8.0/24      10.9.9.9    N/A            default 26    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.8.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    21    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.19.0/24     10.9.9.9    N/A            default 8     N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.19.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    1     N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.17.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    39    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.17.0/24     10.9.9.9    N/A            default 3     N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.11.0/24     10.9.9.9    N/A            default 33    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100
10.10.11.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    27    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.2.0/24      10.9.9.9    N/A            default 13    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.2.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    7     N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.7.0/24      10.9.9.9    N/A            default 25    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100
10.10.7.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    18    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.18.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    40    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.18.0/24     10.9.9.9    N/A            default 5     N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100
10.10.4.0/24      10.9.9.9    N/A            default 19    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.4.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    12    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.9.0/24      10.9.9.9    N/A            default 28    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100
10.10.9.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    23    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.1.0/24      10.9.9.9    N/A            default 11    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200 
10.10.13.0/24     10.9.9.9    N/A            default 36    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100
10.10.13.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    30    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.15.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    35    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.15.0/24     10.9.9.9    N/A            default 2     N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.0.0/16      10.9.9.9    N/A            default 17    N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.16.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    37    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.16.0/24     10.9.9.9    N/A            default 4     N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.5.0/24      10.9.9.9    N/A            default 20    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100
10.10.5.0/24      10.9.9.9    N/A            af31    14    N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.10.0/24     10.9.9.9    N/A            default 9     N/A       CN     INET2   3/4         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.10.0/24     10.9.9.9    N/A            af31    6     N/A       CN     INET2   5/6         10.5.5.5/Tunnel200
10.10.6.0/24      10.9.9.9    N/A            default 22    N/A       CN     INET1   4/3         10.4.4.4/Tunnel100
 Total Traffic Classes: 39 Site: 39  Internet: 0
R3#show domain one master exits 

 BR address: 10.5.5.5 | Name: Tunnel200 | type: external | Path: INET2 | 
 Egress capacity: 1000 Kbps | Egress BW: 173 Kbps | Ideal:177 Kbps | under: 4 Kbps | Egress Utilization: 17 %
 DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[14]

 BR address: 10.4.4.4 | Name: Tunnel100 | type: external | Path: INET1 | 
 Egress capacity: 1000 Kbps | Egress BW: 181 Kbps | Ideal:177 Kbps | over: 4 Kbps | Egress Utilization: 18 %
 DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[6]
 DSCP: af31[26]-Number of Traffic Classes[19]

As saídas acima mostram que há um total de 39 classes de tráfego sendo inicializadas de R1 de onde o tráfego de classe padrão e o tráfego de classe af31 fluem através de R4, mas somente o tráfego de classe padrão flui através de R5. A classe de tráfego definida no Controlador mestre de hub é somente para o tráfego marcado com DSCP EF. Portanto, para balanceamento de carga, todo o tráfego marcado como não-EF será considerado, que é DSCP 0 e DSCP 26, ou seja, AF31.

Para descrever o balanceamento de carga, a largura de banda do link externo (túnel 100) da interface R4 é modificada para 500 Kbps a partir de 1000 Kbps.

R4#sh run int tunnel 100
Building configuration...

Current configuration : 429 bytes
!
interface Tunnel100
 bandwidth 500    <<<<<<<<<<<<<<<<<<<< Reduced to 500Kbps from 1000Kbps 

 ip address 10.0.100.84 255.255.255.0
 no ip redirects
 ip mtu 1400
 ip nhrp authentication cisco
 ip nhrp map multicast dynamic
 ip nhrp network-id 1
 ip nhrp holdtime 600
 ip tcp adjust-mss 1360
 load-interval 30
 delay 5100
 tunnel source Ethernet0/1
 tunnel mode gre multipoint
 tunnel key 100
 tunnel vrf INET1
 tunnel protection ipsec profile DMVPN-PROFILE1
 domain one path INET1
end
R3#show domain one master exits 

 BR address: 10.5.5.5 | Name: Tunnel200 | type: external | Path: INET2 | 
 Egress capacity: 1000 Kbps | Egress BW: 147 Kbps | Ideal:177 Kbps | under: 4 Kbps | Egress Utilization: 14 %
 DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[14]

 BR address: 10.4.4.4 | Name: Tunnel100 | type: external | Path: INET1 | 
 Egress capacity: 500 Kbps | Egress BW: 199 Kbps | Ideal:177 Kbps | over: 4 Kbps | Egress Utilization: 39 %
 DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[6]
 DSCP: af31[26]-Number of Traffic Classes[19]    <<<<<<<<<<<<<
 
--------------------------------------------------------------------------------
R3#show domain one master exits 

 BR address: 10.5.5.5 | Name: Tunnel200 | type: external | Path: INET2 | 
 Egress capacity: 1000 Kbps | Egress BW: 147 Kbps | Ideal:230 Kbps | under: 3 Kbps | Egress Utilization: 22 %
 DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[14]
 DSCP: af31[26]-Number of Traffic Classes[19]    <<<<<<<<<<<<

 BR address: 10.4.4.4 | Name: Tunnel100 | type: external | Path: INET1 | 
 Egress capacity: 500 Kbps | Egress BW: 199 Kbps | Ideal:115 Kbps | over: 4 Kbps | Egress Utilization: 23 %
 DSCP: default[0]-Number of Traffic Classes[6]

As saídas acima contêm dois conjuntos de "show domain one master exits". O primeiro conjunto de saída mostra que a largura de banda foi alterada para 500 Kbps e o balanceamento de carga ainda não entrou em operação desde que o tráfego da classe af31 ainda flui através do R4. O segundo conjunto de saída que foi realizado momentos depois mostra o tráfego de classe af31 desviado e flui através de R5, o que confirma que o balanceamento de carga foi alcançado. 

TAC Authored

Colaborado por engenheiros da Cisco

  • Hassaan Ahmed
    Cisco TAC Engineer
  • Subeh Sharma
    Cisco TAC Engineer

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