IP スイッチング Cisco Express Forwarding コンフィギュレーション ガイド、Cisco IOS XE Release 3S（Cisco ASR 1000）

シスコ エクスプレス フォワーディングは、Cisco IOS ソフトウェア Release 12.0 以降を実行しているほとんどのシスコ プラットフォームで、デフォルトでイネーブルになっています。 シスコ エクスプレス フォワーディングをルータでイネーブルにすると、ルート プロセッサ（RP）がエクスプレス フォワーディングを実行します。

ご使用のプラットフォーム上でシスコ エクスプレス フォワーディングがイネーブルかどうか確認するには、show ip cef コマンドを入力してください。 シスコ エクスプレス フォワーディングがイネーブルの場合は、次のような出力が表示されます。

Router# show ip cef 
Prefix              Next Hop            Interface
[...]
10.2.61.8/24        192.168.100.1       FastEthernet1/0/0
                    192.168.101.1       FastEthernet6/1
[...]

ご使用のプラットフォーム上でシスコ エクスプレス フォワーディングがイネーブルでない場合、show ip cef コマンドの出力は次のようになります。

Router# show ip cef
%CEF not running

分散型シスコ エクスプレス フォワーディングは、Catalyst 6500 シリーズ スイッチ、Cisco 7500 シリーズ ルータ、および Cisco 12000 シリーズ インターネット ルータで、デフォルトでイネーブルになっています。 プラットフォーム上で分散型シスコ エクスプレス フォワーディングがイネーブルになっている場合、ラインカードはエクスプレス フォワーディングを実行します。

プラットフォーム上でシスコ エクスプレス フォワーディングがイネーブルになっていない場合は、ip cef コマンドを使用して（集中型）シスコ エクスプレス フォワーディングをイネーブルにするか、または ip cef distributed コマンドを使用して分散型シスコ エクスプレス フォワーディングをイネーブルにします。

集中型シスコ エクスプレス フォワーディングまたは分散型シスコ エクスプレス フォワーディングには、次の制約事項があります。

• Cisco 12000 シリーズ インターネット ルータは、分散型シスコ エクスプレス フォワーディング モードだけで動作します。 これらのルータでは、インターフェイスで分散型シスコ エクスプレス フォワーディングをディセーブルにできません。
• シスコ エクスプレス フォワーディングをイネーブルにしてから、log キーワードを使用するアクセス リストを作成した場合、アクセス リストと一致するパケットは、シスコ エクスプレス フォワーディングで交換されたものではありません。 これらはプロセス交換されたものです。 ロギングにより、シスコ エクスプレス フォワーディングがディセーブルになります。
• 分散型シスコ エクスプレス フォワーディング スイッチングは、分散型高速スイッチングが設定されている同じ VIP カード上では設定できません。
• 分散型シスコ エクスプレス フォワーディングは、Cisco 7200 シリーズ ルータではサポートされません。

シスコ エクスプレス フォワーディングの機能および機能性の詳細については、その他の関連資料を参照してください。

トラフィック マトリクス統計情報（TMS）機能により、管理者は次のデータを収集することができます。

• 内部および外部ソースからバックボーンを通ったパケット数およびバイト数。 パケット数およびバイト数を TMS と呼びます。これは、バックボーンが処理するトラフィック量を判断するために役立ちます。 次の方法を使用して TMS を分析できます。

  • ネットワーク データ アナライザ（NDA）のアプリケーションによる TMS の収集および表示
  • バックボーン ルータにある TMS を読み取る
• ボーダー ゲートウェイ プロトコル（BGP）送信先のネイバー自律システム。 これらのシステムは、バックボーン ルータの tmasinfo_ascii ファイルを読み取ることで表示できます。

次の項では、コマンドライン インターフェイス（CLI）および NDA を使用して TMS を収集および表示する方法について説明します。 NDA の使用方法の詳細については、『Network Data Analyzer Installation and User Guide』を参照してください。

TMS を使用して、管理者は、BGP を実行しているバックボーンに入るトラフィックのデータをキャプチャし、分析できます。 管理者は、TMS 機能を使用して BGP 送信先のネイバー自律システムを判別することもできます。 TMS は、シスコ エクスプレス フォワーディングの非再帰的アカウンティングによるパケット転送時にカウントされます。

バックボーン ルータで TMS 収集をイネーブルにすることで、バックボーン外のサイトからバックボーンに入るトラフィックの量を判断できます。 また、バックボーン内で生成されたトラフィックの量も判断できます。 この情報は、バックボーンを通過するトラフィックの最適化および管理に役立ちます。

次に、シスコ エクスプレス フォワーディングの非再帰的アカウンティングが Interior Gateway Protocol（IGP）ルータおよびこれに依存する BGP ルータのパケット統計情報を集約する方法について説明します。

サービス プロバイダーによって導入された BGP ネットワークに、次のコンポーネントがある可能性があります。

• トラフィックの送信先となるネクスト ホップを説明する IGP ルート
• トラフィックを送信する中間アドレスを指定する BGP ルート

BGP ルートに指定された中間アドレスがプロバイダー エッジ（PE）ルータから複数ホップ離れている場合があります。 BGP ルートのネクスト ホップは BGP ルートの中間アドレスのネクスト ホップです。 BGP ルートは、中間アドレスを経由して転送のネクスト ホップを提供する IGP ルートをポイントするため、再帰的と呼ばれます。 ただし、ルート ルックアップの結果は、BGP ルートの中間アドレスと同様に、直接到達可能でないネクスト ホップになります。 IGP ルートへの再帰的ルックアップは、間接的なネクスト ホップに到達する方法を判定するために使用されます。

シスコ エクスプレス フォワーディングは、非再帰的エントリとして IGP ルートを表現し、非再帰的エントリで解決される再帰的エントリとして BGP ルートを表現します。

シスコ エクスプレス フォワーディングの非再帰的アカウンティングは、シスコ エクスプレス フォワーディングの非再帰的エントリを通して解決する（BGP ルートからの）シスコ エクスプレス フォワーディングの再帰的なエントリすべてのパケットと、（IGP ルートからの）非再帰的エントリのパケットをカウントします。 パケット数は、1 か所で合計されます。

シスコ エクスプレス フォワーディングの非再帰的エントリに基づいてフォワーディングされたパケットは、バックボーン ルータの入力インターフェイスが内部と外部のどちらとして設定されていたかによって、2 つのビンに分けられます。 そのため、外部インターフェイス（対象領域の外）に到達したすべてのパケットと、指定された IGP ルートに基づいて（直接、または再帰的 BGP ルートを通じて）フォワーディングされたすべてのパケットは、一緒にカウントされます。

次の例で、BGP ルートが 1 つの IGP ルートに解決されるときと、そうでないときで、シスコ エクスプレス フォワーディングの非再帰的アカウンティングがパケットをカウントする方法を示します。

マルチアクセス ネットワーク アクセスポイント（NAP）には、NAP ネットワークのホストを参照する BGP ルートがあります。

• ネットワークが単一の IGP ルートとしてアドバタイズされている場合、この NAP のさまざまなホストへのすべての BGP ルートが単一の IGP ルートに解決されます。 シスコ エクスプレス フォワーディングの非再帰的アカウンティングは、すべての BGP 宛先に送信されたパケットの数をカウントします。
• ネットワーク管理者が、NAP ネットワークから IGP へのホスト ルートを個別にアドバタイズした場合、シスコ エクスプレス フォワーディングの非再帰的アカウンティングは、これらのホストへのパケットを別々にカウントします。

バックボーン ルータで TMS を収集できるようにすると、バックボーンの外のサイトからバックボーンに入るトラフィックの量を決めることができます。 また、バックボーン内で生成されたトラフィックの量も判断できます。 この情報は、バックボーンを通過するトラフィックの最適化および管理に役立ちます。 次の 2 つの図は、TMS を使用して収集できるトラフィック統計情報について説明します。

次の図は、バックボーン ルータおよびリンクが設定されているサンプル ネットワークを示します。 バックボーンを経由するトラフィックが、TMS 収集の対象領域です。 TMS は、パケットのフォワーディング時に収集されます。 バックボーンは濃い影付きのルータと太いリンクで表されます。 薄い影付きのルータと影付きでないルータはバックボーンの外にあります。

図 1. バックボーン ルータおよびリンクがあるサンプル ネットワーク

次の図に、上の図の Los Angeles アクセス ポイント（POP）を Atlanta POP にリンクしているバックボーン ルータの分解図を示します。 太い線は、Atlanta POP に向かうバックボーン リンクを表します。

次の図は、バックボーン ルータを通る次のトラフィック タイプを示します。

• 点線 A は、バックボーンの一部ではないルータからバックボーンに入るトラフィックを表しています。 これを外部トラフィックと呼びます。
• 点線 B および D は、バックボーンから出るトラフィックを表しています。 これを内部トラフィックと呼びます。
• 点線 C はバックボーンを使用せず、TMS の対象ではないトラフィックを表します。

図 2. バックボーン ルータを通過するトラフィックのタイプ

バックボーン ルータがバックボーン ルータを通るパケット数およびバイト数を追跡できるようにすることで、バックボーンが処理するトラフィックの量を判断できます。 トラフィックは、「内部」と「外部」のカテゴリに分けることができます。バックボーン ルータの着信インターフェイスを内部または外部と指定することによって、トラフィックを分けます。

バックボーン ルータで TMS 収集をイネーブルにすると、ルータはカウンタを開始します。このカウンタは、ネットワーク トラフィックがバックボーン ルータを通るときに動的に更新されます。 バックボーン ルータへのコマンドまたは NDA を使用して、TMS のスナップショットを取得できます。

外部トラフィック（上の図のパス A）は、バックボーン ルータを通るトラフィックの量を判断するときに、最も重要です。 内部トラフィック（上の図のパス B および D）は、すべての TMS データをキャプチャしていることを確認するために役立ちます。 TMS のスナップショットを受け取るとき、パケットおよびバイトは内部および外部のカテゴリで表示されます。

TMS を収集した後、データを表示する 3 つのオプションがあります。

tmstats_ascii ファイルの統計情報を解釈するためのタスクを実行する前に（「tmstats ファイルの解釈」セクションにオプションの手順が記載されています）、次を理解する必要があります。

VERSION 1|ADDR
<address>
|AGGREGATION
TrafficMatrix.ascii|SYSUPTIME
<seconds>|
routerUTC
<routerUTC>
|NTP
<synchronized|unsynchronized>|DURATION
<aggregateTime>
|

p|
<destPrefix/Mask>
|
<creationSysUpTime>
|
<internalPackets>
|
<internalBytes>
|
<externalPackets>
|
<externalBytes>

t|
<headAddr><tun_id>
|
<creationSysUpTime>
| 
<internalPackets>
|
<internalBytes>
|
<externalPackets>
|
<externalBytes>

thetmsasinfo ファイルで統計情報を確認する前に（tmsasinfo ファイルの情報の表示にオプションの手順が記載されています）、次を理解する必要があります。

VERSION 1|ADDR
<address>
|AGGREGATION 
ASList.ascii|SYSUPTIME
<seconds>|routerUTC
 
<routerUTC>
|DURATION
<aggregateTime>
|

<nonrecursivePrefix/Mask>
|
<AS>
|
<destinationPrefix/Mask>

1.    enable


2.    configure terminal


3.    ip cef accounting {[non-recursive] [per-prefix] [prefix-length]}


4.    exit

Router> enable

Router# configure terminal

Router(config)# ip cef accounting per-prefix

Router(config)# exit

このセクションには、シスコ エクスプレス フォワーディングの TMS 収集のバックボーン ルータを有効にするための手順が含まれます。 TMS 収集のバックボーン ルータをイネーブルにすると、内部または外部 TMS 収集のために非再帰的アカウンティングのイネーブル化とルータのインターフェイスの設定が必要です。 内部および外部の設定は、TMS 収集だけに使用されます。 インターフェイスはデフォルトで内部に設定されます。

（注）	バックボーン ルータの着信インターフェイスで、内部および外部の TMS 収集を設定してください。

次のタスクは、CLI または NDA で実行できます。 ここでは、各手順について説明します。

1.    more system:/vfiles/tmstats_ascii


2.    tmstats_ascii ファイルのヘッダーおよびレコードの情報を解釈します。

Router# more system:/vfiles/tmstats_ascii
VERSION 1|ADDR 172.27.32.24|AGGREGATION TrafficMatrix.ascii|SYSUPTIME 41428|routerUTC 3104467160|NTP unsynchronized|DURATION 1|
p|10.1.0.0/16|242|1|50|2|100
p|172.27.32.0/22|242|0|0|0|0

1.    more system:/vfiles/tmsasinfo


2.    tmasinfo ファイルのヘッダーおよびレコードの情報を表示します。

Router# more system:/vfiles/tmsasinfo
 
VERSION 1|ADDR 10.10.10.10|AGGREGATION ASList.ascii|SYSUPTIME 619855|routerUTC 3334075555|DURATION 0
10.1.1.2/32|65535|192.168.1.0/24
This is an example of a tmsasinfo file. The example contains a header information and one record. The header information and each record begin on a separate line. A bar (|) separates consecutive fields within a header or record.

1.    show ip cef summary


2.    show ip cef interface - type number detail

Router# show ip cef summary
IP CEF with switching (Table Version 19), flags=0x0
  19 routes, 0 reresolve, 0 unresolved (0 old, 0 new), peak 1
  19 leaves, 17 nodes, 19960 bytes, 58 inserts, 39 invalidations
  0 load sharing elements, 0 bytes, 0 references
  universal per-destination load sharing algorithm, id E3296D5B
  3(1) CEF resets, 0 revisions of existing leaves
  Resolution Timer: Exponential (currently 1s, peak 1s)
  0 in-place/0 aborted modifications
  refcounts:  4628 leaf, 4608 node
Adjacency Table has 7 adjacencies

Router# show ip cef summary
IP Distributed CEF with switching (Table Version 36), flags=0x0
  16 routes, 0 reresolve, 0 unresolved (0 old, 0 new), peak 1
  19 leaves, 17 nodes, 19960 bytes, 39 inserts, 20 invalidations
  0 load sharing elements, 0 bytes, 0 references
  universal per-destination load sharing algorithm, id E3296D5B
  2(0) CEF resets, 0 revisions of existing leaves
  Resolution Timer: Exponential (currently 1s, peak 1s)
  0 in-place/0 aborted modifications
  refcounts:  4628 leaf, 4608 node

Router# show ip cef ethernet 0/0 detail
IP Distributed CEF with switching (Table Version 136808) 
 45800 routes, 8 unresolved routes (0 old, 8 new) 
 45800 leaves, 2868 nodes, 8444360 bytes,
 136808 inserts, 91008 invalidations 
 1 load sharing elements, 208 bytes, 1 references 
 1 CEF resets, 1 revisions of existing leaves 
 refcounts: 527343 leaf, 465638 node
 172.29.233.33/32, version 7417, cached adjacency 172.29.233.33 
 0 packets, 0 bytes, 
   Adjacency-prefix
   via 172.29.233.33, Ethernet0/0, 0 dependencies 
 next hop 172.29.233.33, Ethernet0/0
   valid cached adjacency
 0 packets, 0 bytes switched through the prefix
 tmstats: external 0 packets, 0 bytes
      internal 0 packets, 0 bytes