no ip route cache cisco что это

No ip route cache cisco что это

To control the use of high-speed switching caches for IP routing, use the ip route-cache command in interface configuration mode. To disable any of these switching modes, use the no form of this command.

no ip route-cache same-interface

ip route-cache distributed

Syntax Description

(Optional) Enables both autonomous switching and fast switching.

Enables fast-switching packets to back out through the interface on which they arrived.

(Optional) Enables the RSP to perform flow switching on the interface.

Enables VIP distributed switching on the interface. This feature can be enabled on Cisco 7500 series routers with an RSP and Versatile Interface Processor (VIP) controllers. If both ip route-cache flow and ip route-cache distributed are configured, the VIP does distributed flow switching. If only ip route-cache distributed is configured, the VIP does distributed switching.

IP autonomous switching is disabled.

Fast switching varies by interface and media.

Distributed switching is disabled.

Command History

This command was introduced.

The distributed keyword was added.

Using the route cache is often called fast switching. The route cache allows outgoing packets to be load-balanced on a per-destination basis.

The ip route-cache command with no additional keywords enables fast switching.

Our routers generally offer better packet transfer performance when fast switching is enabled, with one exception. On networks using slow serial links (64K and below), disabling fast switching to enable the per-packet load sharing is usually the best choice.

You can enable IP fast switching when the input and output interfaces are the same interface, using the ip route-cache same-interface command. This normally is not recommended, although it is useful when you have partially meshed media, such as Frame Relay. You could use this feature on other interfaces, although it is not recommended because it would interfere with redirection.

When the Route Switch Processor (RSP) is flow switching, it uses a flow cache instead of a destination network cache to switch IP packets. The flow cache uses source and destination network address, protocol, and source and destination port numbers to distinguish entries.

The flow caching option can also be used to allow statistics to be gathered with a finer granularity. The statistics include IP subprotocols, well-known ports, total flows, average number of packets per flow, and average flow lifetime.

On Cisco 7500 series routers with RSP and Versatile Interface Processor (VIP) controllers, the VIP hardware can be configured to switch packets received by the VIP with no per-packet intervention on the part of the RSP. When VIP distributed switching is enabled, the input VIP interface tries to switch IP packets instead of forwarding them to the RSP for switching. Distributed switching helps decrease the demand on the RSP.

Not all switching methods are available on all platforms. Refer to the Cisco Product Catalog for information about features available on the platform you are using.

The following example enables both fast switching and autonomous switching:

The following example disables both fast switching and autonomous switching:

The following example turns off autonomous switching only:

The following example enables VIP distributed flow switching on the interface:

The following example returns the system to its defaults (fast switching enabled; autonomous switching disabled):

Related Commands

Leaves aggregation cache mode.

Displays the routing table cache used to fast switch IP traffic.

Источник

Основы регулировки производительности

В этой статье представлен общий обзор проблем, влияющих на производительность маршрутизатора. Сведения, содержащиеся в статье, касаются операционной системы Cisco IOS® версии 12.1

Базовые сведения

На эффективность обработки пакетов могут влиять настройки маршрутизатора. В случае маршрутизаторов, обрабатывающих большие объемы трафика, в целях оптимизации производительности стоит знать, какое действие выполняет устройство, как оно это делает и сколько времени это у него займет. Эти сведения представлены в файле конфигурации. Конфигурация отражает способ прохода пакетов через маршрутизатор. Не совсем оптимальная конфигурация может удерживать пакет в маршрутизаторе дольше, чем это необходимо. Продолжительный и высокий уровень загрузки маршрутизатора может привести к задержке ответов, перегрузке сети и увеличению времени ожидания подключения.

Основной целью настройки маршрутизатора является минимизация времени пребывания пакета в маршрутизаторе. То есть сведение к минимуму периода времени, необходимого маршрутизатору для пересылки пакета с входящего на исходящий интерфейс, а также, по возможности, устранение буферизации и перегрузки. Каждая настраиваемая функция в конфигурации должна способствовать быстрейшему достижению входящим пакетом порта назначения.

Время использования процессора и память — это два основных ресурса, за состоянием которых необходимо следить. Процессор маршрутизатора всегда должен быть доступен для обработки задач при пиковой и обычной нагрузке. Любая загрузка процессора на 99% в течение длительного времени может серьезно повлиять на стабильность работы сети. Тот же принцип применим и для доступности памяти — память должна быть всегда доступна. Если память маршрутизатора использована почти полностью, то свободного пространства в системных буферных пулах нет. Это означает, что пакеты, которым необходима обработка со стороны процессора (перенаправляемые пакеты), сбрасываются сразу же после поступления на маршрутизатор. Легко представить, что бы случилось, если бы сбрасываемые пакеты содержали параметры активного интерфейса или важные обновления маршрута.

Коммутация на уровне обработки и уровне прерывания

В IP-сетях решения о пересылках в маршрутизаторах принимаются на основе содержимого таблицы маршрутизации. При поиске в таблице маршрутизации маршрутизатор ищет самое длинное совпадение для префикса IP-адреса узла назначения. Это осуществляется «на уровне обработки» (т.н. коммутация на уровне обработки), то есть поиск является просто одним из процессов, поставленных в очередь для обработки процессором. В результате время поиска становится непредсказуемым и поиск может продолжаться очень долго. Для решения этой проблемы операционная система Cisco IOS располагает целым рядом методов коммутации, основанных на поиске точного соответствия.

Основное преимущество поиска точного соответствия состоит в том, что время поиска является детерминированным и очень коротким. Время, необходимое маршрутизатору для принятия решения о пересылке, значительно уменьшено, что позволяет выполнить это на «уровне прерывания». Коммутация на уровне прерывания означает, что при прибытии пакета инициируется прерывание, по которому процессор приостанавливает выполнение остальных задач и выполняет обработку пакета. Традиционный метод для пересылки пакетов (поиск наибольшего совпадения в таблице маршрутизации) невозможно применить на уровне прерываний, поэтому его необходимо использовать на уровне обработки. По ряду причин, некоторые из которых рассмотрены ниже, невозможно полностью отказаться от метода поиска самого длинного совпадения, поэтому эти два метода поиска сосуществуют в маршрутизаторах Cisco. Эта стратегия обобщена и применяется к протоколам IPX и AppleTalk.

Для выполнения поиска точного соответствия на уровне прерывания таблица маршрутизации должна быть преобразована, чтобы использовать структуру памяти, удобную для этого типа поиска. Различные пути маршрутизации используют различную структуру памяти. Архитектура этой так называемой структуры существенно влияет на время поиска, превращая выбор наиболее подходящего пути маршрутизации в очень важную задачу. Для принятия маршрутизатором решения о перенаправлении пакета необходимы (как минимум) сведения об адресе следующего узла и исходящем интерфейсе. Кроме того, необходимы сведения об инкапсуляции исходящего интерфейса. В зависимости от масштабируемости, сведения об инкапсуляции исходящего интерфейса могут храниться в той же самой или отдельной структуре памяти.

Различающиеся пути маршрутизации прерывания могут быть организованы в иерархическую структуру, позволяющую изменять скорость поиска от самой быстрой до самой медленной. Последней пересортировкой, используемой для обработки пакетов, всегда является коммутация на уровне обработки. Не все интерфейсы и типы пакетов поддерживаются в каждом пути маршрутизации прерывания. В общем случае, только те из них, которые требуют анализа и изменений, ограниченных заголовком пакета, могут быть коммутируемы при прерывании. Коммутация на уровне прерываний будет невозможна, если перед пересылкой необходим анализ полезной информации пакетов. Для некоторых путей маршрутизации прерывания могут существовать особые ограничения. Кроме того, если подключение второго уровня через исходящий интерфейс должно быть надежным (именно поэтому это подключение включает в себя поддержку возможности повторной передачи), то пакеты не могут обрабатываться на уровне прерывания.

Примерами пакетов, для которых не может использоваться коммутация на уровне прерываний, являются следующие пакеты:

Пути маршрутизации

Путь прохождения пакета внутри маршрутизатора определяется активным алгоритмом пересылки. Их также называют «алгоритмами коммутации» или «путями маршрутизации». Профессиональные платформы обычно используют более мощные алгоритмы пересылки по сравнению с платформами более низкого класса, однако зачастую они не активизируются по умолчанию. Алгоритмы пересылки могут реализовываться с помощью аппаратных средств, программного обеспечения или с помощью как того, так и другого, но их целью всегда является отправка пакетов за минимально возможное время.

В маршрутизаторах Cisco доступны следующие алгоритмы коммутации:

Далее приведем краткое описание каждого алгоритма пересылки пути маршрутизации в зависимости от производительности. Автономная коммутация и полупроводниковая коммутация не рассматриваются, поскольку они относятся к технологиям с использованием аппаратных средств.

Коммутация на уровне обработки

Коммутация на уровне обработки — наиболее простой метод обработки пакетов. Пакет помещается в очередь, относящуюся к протоколу третьего уровня, а затем соответствующий процесс обрабатывается планировщиком. Этот процесс является одним из процессов, которые отображаются в результате выполнения команды show processes cpu (а именно, «ip input» для IP-пакета). На этом этапе пакет остается в очереди до тех пор, пока планировщик предоставляет соответствующему процессу ресурсы процессора. Время ожидания зависит от количества процессов, которые ожидают выполнения, а также от количества пакетов, которые необходимо обработать. Затем на основе таблицы маршрутизации принимается решение о маршрутизации. Инкапсуляция пакета изменяется для согласования с исходящим интерфейсом, а пакет помещается в исходящую очередь соответствующего исходящего интерфейса.

Быстрая коммутация

В режиме быстрой коммутации процессор принимает решение о пересылке на уровне прерываний. Сведения, извлекаемые из таблицы маршрутизации, и сведения об инкапсуляции исходящих интерфейсов объединяются для формирования кэша быстрой коммутации. Каждая запись кэша состоит из IP-адреса назначения, идентификации исходящего интерфейса и сведений MAC-перезаписи. Кэш быстрой коммутации имеет структуру бинарного дерева.

Если для определенного узла назначения в кэше быстрой коммутации отсутствуют какие-либо записи, то текущий пакет должен быть поставлен в очередь для коммутация на уровне обработки. Когда подходящий процесс принимает решение о пересылке этого пакета, он создает запись в кэше быстрой коммутации, а все последующие пакеты для того же самого узла назначения могут быть пересланы на уровне прерывания.

Поскольку этот кэш основан на сведениях об узлах назначения, то распределение нагрузки осуществляется только между узлами назначения. Даже если таблица маршрутизации содержит два одинаковых по затратности пути к сети назначения, то существует только одна запись в кэше быстрой коммутации для каждого узла.

Оптимальная коммутация

Оптимальная коммутация аналогична быстрой коммутации, но для нее используется многомерное дерево с 256 путями (mtree) вместо двоичного, что означает большую нагрузку на память и необходимость более быстрого поиска в кэше.

CEF-маршрутизация

Еще одно преимущество CEF-маршрутизации заключается в том, что структура базы данных позволяет распределять нагрузку для каждого узла назначения или для каждого пакета.

Распределенная быстрая/оптимальная коммутация

При использовании распределенной коммутации списки контроля доступа копируются в VIP, а это значит, что VIP может проверить пакет на присутствие в списке управления доступом без вмешательства RSP.

Распределенная CEF-коммутация

Распределенная CEF-коммутация (dCEF-коммутация) похожа на распределенную коммутацию, но при этом существуют несколько проблем синхронизации между таблицами. dCEF-коммутация является единственным распределенным методом коммутации, доступным в операционной системе Cisco IOS версии 12.0. Важно знать, что если распределенная коммутация разрешена на маршрутизаторе, то таблицы FIB/смежности выгружаются на все VIP в маршрутизаторе вне зависимости от CEF/dCEF-настройки интерфейса.

С помощью dCEF-коммутации VIP также обрабатывает списки контроля доступа, данные маршрутизации на основе политик и правила скорости передачи, которые все содержатся в VIP-карте. Netflow можно использовать совместно с dCEF для улучшения обработки списка управления доступом процессорами VIP.

В нижеприведенной таблице для каждой платформы показано, какой путь маршрутизации поддерживается различными версиями операционной системы Cisco IOS.

Младшие

средние
модели (2)

Инициализирует кэш коммутации

По умолчанию для профессиональных
моделей
для IP до версии 12.0

Используя
VIP2-20,40,50 Отсутствует с версии 12.0.

моделей для IP начиная с версии 12.0

Только на 75xx+VIP
и на GSR

(1) Включает модели с 801 по 805.

(2) Включает модели 806 и выше, серии 1000, 1400, 1600, 1700, 2600, 3600, 3700, 4000, AS5300, AS5350, AS5400 и AS5800.

(3) Поддержка NetFlow Export версий 1, 5 и 8 на платформах 1400, 1600 и 2500 предназначена для операционной системы Cisco IOS версии 12.0

(4)T. Поддержка NetFlow для этих платформ не доступна в операционной системе Cisco IOS основной версии 12.0.

Коммутация NetFlow

Коммутация NetFlow (в данном случае) — неправильное употребление термина, усугубленное тем фактом, что она настраивается так же, как и путь маршрутизации. Фактически, коммутация NetFlow не является путём маршрутизации, так как NetFlow-кэш не содержит или не указывает на данные, необходимые для перезаписи второго уровня. Решение о коммутации должно быть принято с помощью активного пути маршрутизации.

При NetFlow-коммутации маршрутизатор классифицирует трафик в каждом потоке. Поток — это однонаправленная последовательность пакетов между заданным источником и конечными узлами сети. Для определения потока маршрутизатор использует адреса отправителя и получателя, номера портов транспортного уровня, тип IP-протокола, тип обслуживания (ToS) и исходный интерфейс. Этот способ классификации трафика позволяет маршрутизатору срабатывать только первый пакет потока при работе с такими ресурсоемкими объектами, как большие списки контроля доступа, очереди, политики учета, биллинговые системы и т.п

Распределенные службы

Профессиональные платформы позволяют передавать несколько задач с высокой загрузкой процессора (не только алгоритмы коммутации пакетов) от главного процессора на распределенные процессоры, например на процессоры плат VIP (7500). Некоторые из данных задач могут быть переданы от универсального процессора на конкретные адаптеры порта или сетевые модули, на которых реализованы функции выделенного аппаратного обеспечения.

Обычно, по возможности, задачи передают от главного процессора VIP-процессорам. Это высвобождает ресурсы и увеличивает производительность маршрутизатора. Некоторые процессы, которые можно перенести — сжатие пакетов, шифрование пакетов и справедливая постановка в очередь на основе весов. Дополнительные сведения о задачах, которые можно разгрузить, см. в нижеследующей таблице.