Procedimentos de ajuste de alocação de TCAM de roteadores e switches das séries CAT 6500 e 7600

Introduction

Este documento descreve como ajustar as alocações de TCAM (Ternary Content Addressable Memory) de roteamento em módulos 3BXL para os roteadores e switches Cisco Catalyst 6500 e 7600 Series.

Informações de Apoio

Nas plataformas Catalyst 6500 e 7600 Series, todas as informações de roteamento são armazenadas em uma memória especial de alta velocidade chamada TCAM. Mais especificamente, as plataformas Catalyst 6500 e 7600 Series têm três tipos diferentes de TCAM:

• Base de informações de encaminhamento (FIB) ou TCAM de roteamento
• TCAM da lista de controle de acesso (ACL)
• TCAM do Netflow

Quando uma rota é programada na tabela Cisco Express Forwarding (CEF) na memória principal (RAM), uma segunda cópia dessa rota é armazenada na memória TCAM de hardware no Supervisor, bem como em qualquer módulo de DFC (Distributed Forwarding Card) nas placas de linha.

Problema

Este documento concentra-se no FIB TCAM; no entanto, as informações neste documento também podem ser usadas para resolver estas mensagens de erro:

%MLSCEF-SP-4-FIB_EXCEPTION_THRESHOLD: Hardware CEF entry
 usage is at 95% capacity for IPv4 unicast protocol

%MLSCEF-DFC4-7-FIB_EXCEPTION: FIB TCAM exception, Some
 entries will be software switched 

%MLSCEF-SP-7-FIB_EXCEPTION: FIB TCAM exception, Some
 entries will be software switched

É importante estar ciente de que os erros acima mencionados são relatados apenas uma vez quando o limite de TCAM é excedido. Mesmo se o número total de rotas for retirado abaixo do limite configurado, o switch permanecerá no estado de exceção até que seja limpo:

7600#show mls cef exception status
       Current IPv4 FIB exception state = TRUE
       Current IPv6 FIB exception state = FALSE
       Current MPLS FIB exception state = FALSE

Como resultado dessa condição de exceção TCAM, a conectividade é afetada e pode resultar em uso elevado da CPU devido à comutação de software.

Em 8 de agosto de 2014, o Relatório Classless Inter-Domain Routing (CIDR), que fornece estatísticas sobre a tabela global de roteamento da Internet, relatou que a tabela global de roteamento da Internet havia passado 512.000 rotas.

A maioria das plataformas tem mais do que espaço TCAM suficiente para suportar tabelas de roteamento maiores, mas as configurações padrão podem exigir ajuste. À medida que a tabela de roteamento da Internet se aproxima de 512.000 rotas, ela pode fazer com que os módulos baseados em 3BXL do Catalyst 6500 e 7600 excedam as alocações de TCAM de roteamento padrão.

Note: O mecanismo supervisor VS-S2T-10G-XL e os módulos DFC4XL suportam 1.000.000 rotas que são compartilhadas dinamicamente entre IPv4 e IPv6 por padrão.

Esta tabela mostra os módulos do supervisor e os DFCs afetados pelo crescimento contínuo da tabela de roteamento de Internet IPv4:

Nos módulos da série 3BXL, o espaço FIB TCAM padrão para as rotas IPv4 é de 512k entradas de roteamento. Você pode inserir o comando show mls cef maximum-routes para exibir essas informações:

7600#show mls cef max
FIB TCAM maximum routes :
=======================
Current :-
-------
 IPv4 + MPLS         - 512k (default)
 IPv6 + IP Multicast - 256k (default)

Note: Cada rota IPv6 consome duas entradas TCAM. Portanto, 256.000 rotas IPv6 são iguais a 512.000 rotas IPv4.

O FIB TCAM é um bloco de memória único compartilhado entre as etiquetas de Rotas IPv4/Multiprotocol Label Switching (MPLS) e as rotas IPv6/Rotas multicast.

O espaço total de memória não pode ser alterado a menos que você substitua o Supervisor e o módulo DFC, mas você pode ajustar a quantidade de memória alocada para o IPv4/MPLS ou para o IPv6/Multicast.

Solução

Você pode digitar o comando mls cef maximum-routes ip <number in milhares> para ajustar o número de entradas de roteamento alocadas para o IPv4. Isso não aumenta o tamanho geral da TCAM FIB, mas reduz o número de entradas de roteamento alocadas para o IPv6 a fim aumentar a quantidade de espaço de TCAM para o IPv4.

É muito importante verificar o número de rotas MPLS, IPv6 e Multicast presentes antes de aumentar a alocação para rotas IPv4. Insira o comando show mls cef summary para verificar a quantidade total de rotas por protocolo:

7600# show mls cef summary 
Total routes:                     513525
    IPv4 unicast routes:          513507 
        IPv4 non-vrf routes:      513507 
        IPv4 vrf routes:          0 
    IPv4 Multicast routes:        3 
    MPLS routes:                  1
    IPv6 unicast routes:          5 
        IPv6 non-vrf routes:      5 
        IPv6 vrf routes:          0 
    IPv6 multicast routes:        3 
    EoM routes:                   1

7600(config)# mls cef maximum-routes ip 1000 
 Maximum routes set to 1024000. Configuration will be effective on reboot.

Note: Este exemplo reduz o número total de rótulos MPLS disponíveis, rotas IPv6 e rotas multicast IPv4 para apenas 8.000. Um aumento no tamanho do espaço de TCAM IPv4 sempre reduz a quantidade de espaço de TCAM disponível para outros protocolos. Considere as necessidades atuais e futuras de MPLS, IPv6 e multicast da sua rede antes de executar ajustes de TCAM.

Depois de ajustar as rotas máximas, você deve salvar a configuração em execução e reinicializar o switch antes que as alterações se tornem ativas (não há impacto operacional antes da reinicialização). Após a reinicialização, você pode inserir o comando show mls cef maximum-routes para exibir as novas alocações de TCAM:

7600# show mls cef maximum-routes
FIB TCAM maximum routes :
=======================
Current :-
-------
 IPv4                - 1000k
 MPLS                - 8k (default)
 IPv6 + IP Multicast - 8k (default)

Após o ajuste, o tamanho total da FIB TCAM não é alterado. O número total de rótulos MPLS para as rotas IPv6 que podem ser usadas é reduzido, o que agora permite 1.000.000 rotas IPv4.