在PFRv3上配置負載均衡

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已更新: 2016 年 8 月 23 日
文件 ID:200182

無偏見用語

本產品的文件集力求使用無偏見用語。針對本文件集的目的，無偏見係定義為未根據年齡、身心障礙、性別、種族身分、民族身分、性別傾向、社會經濟地位及交織性表示歧視的用語。由於本產品軟體使用者介面中硬式編碼的語言、根據 RFP 文件使用的語言，或引用第三方產品的語言，因此本文件中可能會出現例外狀況。深入瞭解思科如何使用包容性用語。

關於此翻譯

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簡介

本檔案介紹Performance Routing第3版(PfRv3)中使用的方法來對Branch路由器的WAN鏈路執行負載均衡。

必要條件

需求

思科建議您瞭解效能路由第3版(PfRv3)的基本知識。

採用元件

本文件所述內容不限於特定軟體和硬體版本。

本文中的資訊是根據特定實驗室環境內的裝置所建立。文中使用到的所有裝置皆從已清除（預設）的組態來啟動。如果您的網路正在作用，請確保您已瞭解任何指令可能造成的影響。

背景資訊

PfR的主要應用之一是廣域網負載均衡，即使在具有延遲、抖動、頻寬等不同物理特性的鏈路上也是如此。為此，PfR會檢查WAN鏈路上的鏈路利用率水準，以便在流經邊緣路由器的各種流量類(TC)中有效利用它們。

流量類別分為兩組：

  • 效能流量類別(TC):這是所有定義了效能度量（延遲、丟失、抖動）的流量類。
  • 非效能流量類：這基本上是預設流量類 — 即與任何匹配語句都不匹配的TC。未定義任何效能指標

附註：負載均衡僅影響非效能流量類。

在PfRv3配置中，裝置可以扮演四個不同的角色：

  • 集線器主控制器 — 集線器站點上的主控制器，可以是資料中心或總部。所有策略都在集線器主控制器上配置。它充當站點的主控制器並做出最佳化決策。
  • 集線器邊界路由器 — 集線器站點上的邊界控制器。在中心邊界路由器的WAN介面上啟用PfRv3。您可以在同一裝置上配置多個WAN介面。您可以有多個中心邊界裝置。在中心邊界路由器上，PfRv3必須配置本地中心主控制器的地址、路徑名稱和外部介面的路徑ID。您可以使用全域性路由表（預設VRF）或為中心邊界路由器定義特定VRF。

  • 分支主控制器 — 分支主控制器是分支站點上的主控制器。此裝置上沒有策略配置。它接收來自集線器主控制器的策略。此裝置充當分支站點的主控制器並做出最佳化決策。

  • 分支邊界路由器 — 分支站點上的邊界裝置。除了在裝置上啟用PfRv3 border-master控制器外，沒有其他配置。自動檢測到裝置上終止的WAN介面。

設定

PfRv3中的負載均衡機制僅適用於分類為預設類的流量。當禁用負載均衡時，PfRv3將刪除該預設類，並且流量未進行負載均衡，並且根據路由表資訊對其進行路由。

在PfRv3中，一旦邊界路由器的鏈路效能差異達到20%，並且在集線器主控制器上配置了「load-balance」命令，負載均衡就會啟動。此值是固定的，不可配置。

附註：負載均衡僅針對中心主控制器策略清單中未指定的流量類。

網路圖表

以下影象將用作本文檔其餘部分的示例拓撲：

R1 — 伺服器，正在發起流量。

R3 — 集線器主控制器。

R4 — 集線器邊界路由器。

R5 — 集線器邊界路由器。

R9 — 分支主控制器分支位置 

R10 — 分支主控制器，用於分支位置 

R9具有兩個DMVPN隧道，即隧道100和隧道200。隧道100在R4上終止，隧道200在R5上終止。 

組態

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
!

註：預設情況下禁用負載平衡

R4（邊界路由器）

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（邊界路由器）

!
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

驗證

R3（主路由器）已配置為繼續傳送所有流量類的流量。 

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]

上面的輸出顯示，共有39個流量類正在從R1初始化，其中預設類流量和af31類流量通過R4，但只有預設類流量通過R5。在集線器主控制器上定義的流量類僅適用於標籤為DSCP EF的流量。因此，對於負載均衡，所有標籤為non-EF的流量將考慮為DSCP 0和DSCP 26，即AF31。

為了描述負載平衡，R4介面的外部鏈路（隧道100）的頻寬從1000 Kbps修改為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]

上述輸出包含兩組「show domain one master exists」。 第一組輸出顯示，由於af31類流量仍流經R4，頻寬已更改為500Kbps，並且負載均衡尚未啟動。稍後拍攝的第二組輸出顯示af31類流量發生偏移，流經R5，確認負載均衡已經實現。 

TAC Authored

由思科工程師貢獻

  • Hassaan Ahmed
    Cisco TAC工程師
  • Subeh Sharma
    Cisco TAC工程師

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