在PFRv3上配置负载均衡

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已更新: 2016 年 8 月 23 日
文档 ID:200182

非歧视性语言

此产品的文档集力求使用非歧视性语言。在本文档集中，非歧视性语言是指不隐含针对年龄、残障、性别、种族身份、族群身份、性取向、社会经济地位和交叉性的歧视的语言。由于产品软件的用户界面中使用的硬编码语言、基于 RFP 文档使用的语言或引用的第三方产品使用的语言，文档中可能无法确保完全使用非歧视性语言。 深入了解思科如何使用包容性语言。

关于此翻译

思科采用人工翻译与机器翻译相结合的方式将此文档翻译成不同语言，希望全球的用户都能通过各自的语言得到支持性的内容。 请注意：即使是最好的机器翻译，其准确度也不及专业翻译人员的水平。 Cisco Systems, Inc. 对于翻译的准确性不承担任何责任，并建议您总是参考英文原始文档（已提供链接）。

简介

本文档介绍在性能路由第3版(PfRv3)中用于在分支路由器的WAN链路上执行负载均衡的方法。

先决条件

要求

思科建议您对性能路由第3版(PfRv3)有基本的了解。

使用的组件

本文档不限于特定的软件和硬件版本。

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

PfR的主要应用之一是广域网负载均衡，即使在具有不同物理特征（如延迟、抖动、带宽）的链路上也是如此。为此，PfR会检查WAN链路上的链路利用率级别，以便在流经边缘路由器的各种流量类(TC)中有效地利用这些级别。

流量类分为两组：

  • 性能流量类(TC):这是定义了性能指标（延迟、丢失、抖动）的所有流量类。
  • 非性能流量类：这基本上是默认流量类 — 即与任何匹配语句都不匹配的TC。他们没有定义绩效指标

注意：负载均衡仅影响非性能流量类。

设备在PfRv3配置中可以发挥四种不同的作用：

  • 集线器主控制器 — 集线器站点的主控制器，可以是数据中心或总部。所有策略都在集线器主控制器上配置。它作为现场的主控器，进行优化决策。
  • 中心边界路由器 — 中心站点的边界控制器。中心边界路由器的WAN接口上启用了PfRv3。您可以在同一设备上配置多个WAN接口。您可以有多个中心边界设备。在集线器边界路由器上，必须为PfRv3配置本地集线器主控制器的地址、路径名和外部接口的路径ID。您可以使用全局路由表（默认VRF）或为中心边界路由器定义特定VRF。

  • 分支主控制器 — 分支主控制器是分支站点的主控制器。此设备上没有策略配置。它从中心主控制器接收策略。此设备充当分支站点的主控制器，并做出优化决策。

  • 分支边界路由器 — 分支站点的边界设备。除了在设备上启用PfRv3边界主控制器外，没有其他配置。在设备上终止的WAN接口会自动检测。

配置

PfRv3中的负载均衡机制仅适用于在默认类中分类的流量。当负载均衡被禁用时，PfRv3会删除此默认类，并且流量不会进行负载均衡并根据路由表信息进行路由。

在PfRv3中，当边界路由器的链路性能差异达到20%且在主集线器控制器上配置了“load-balance”命令时，负载均衡就会立即开始。此值是固定的且不可配置的。

注意：仅对未在主控制器策略列表中指定的流量类实现负载均衡。

网络图

以下图像将用作文档其余部分的示例拓扑：

R1 — 服务器，发起流量。

R3 — 集线器主控制器。

R4 — 中心边界路由器。

R5 — 中心边界路由器。

R9 — 分支机构主控制器位置 

R10 — 分支位置的分支主控制器 

R9有两个DMVPN隧道，即隧道100和隧道200。隧道100在R4上终止，隧道200在R5上终止。 

配置

R3（主路由器）

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
!

注意：默认情况下禁用负载平衡

R4（边界路由器）

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（边界路由器）

!
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

验证

R3（主路由器）已配置为继续发送所有流量类的流量。 

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]

以上输出显示，从R1初始化的总共有39个流量类，其中默认类流量和af31类流量流经R4，但仅默认类流量流经R5。中心主控制器上定义的流量类仅用于标有DSCP EF的流量。因此，对于负载均衡，将考虑标记为非EF的所有流量，即DSCP 0和DSCP 26，即AF31。

为了描述负载均衡，R4接口的外部链路（隧道100）的带宽从1000 Kbps修改为500Kbps。

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]

上述输出包含两组“show domain one master exits”(显示域1主退出)。 第一组输出显示带宽已更改为500Kbps，自af31类流量仍流经R4以来，负载均衡尚未启动。稍后经过的第二组输出显示af31类流量已转移并流经R5，确认已实现负载均衡。 

TAC Authored

由思科工程师提供

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

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