Introduction

負(fù)載均衡是 Cisco IOS ? 路由器軟件的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)功能，此功能適用于所有路由器平臺(tái)。如果路由選擇表中有多條通往目標(biāo)的路徑，則此功能是路由器中轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程所固有的功能并且會(huì)自動(dòng)激活。它基于標(biāo)準(zhǔn)路由選擇協(xié)議（如路由選擇信息協(xié)議 (RIP)、RIPv2、增強(qiáng)型內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議 (EIGRP)、開(kāi)放最短路徑優(yōu)先 (OSPF) 和內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由選擇協(xié)議 (IGRP)）或源自靜態(tài)配置的路由和數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，它允許路由器通過(guò)多條路徑到達(dá)目標(biāo)。

Prerequisites

Requirements

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Components Used

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Conventions

有關(guān)文檔規(guī)則的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 Cisco 技術(shù)提示規(guī)則。

負(fù)荷-平衡

如果路由器通過(guò)多個(gè)路由選擇進(jìn)程（或路由選擇協(xié)議，如 RIP、RIPv2、IGRP、EIGRP 和 OSPF）獲知多個(gè)通往特定網(wǎng)絡(luò)的路由，它會(huì)將管理距離最短的路由安裝在路由選擇表中。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 Cisco 路由器的路由選擇。

有時(shí)路由器必須選擇一個(gè)路由從在通過(guò)與同一管理距離的同一個(gè)路由進(jìn)程了解的許多中。在這種情況下，路由器選擇有最便宜(或權(quán)值的)路徑對(duì)目的地。每個(gè)路由進(jìn)程不同地計(jì)算其費(fèi)用，并且費(fèi)用可能需要被操作為了完成負(fù)載平衡。

如果路由器接受并且安裝多條路徑以同一管理距離和費(fèi)用對(duì)目的地，負(fù)載平衡能出現(xiàn)。使用的路徑的數(shù)量由路由協(xié)議在路由表里放置條目的數(shù)量限制。在 IOS 中，除默認(rèn)條目數(shù)為一條的邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 (BGP) 之外，大多數(shù) IP 路由選擇協(xié)議的默認(rèn)條目數(shù)均為四條。最多可配置六條不同的路徑。

IGRP 和 EIGRP 路由選擇進(jìn)程還支持不等價(jià)負(fù)載平衡?？蓪?duì) IGRP 和 EIGRP 使用 variance 命令來(lái)實(shí)現(xiàn)非等價(jià)負(fù)載平衡。若要根據(jù)針對(duì)協(xié)議配置的值確定可安裝的路由數(shù)，請(qǐng)發(fā)出 maximum-paths 命令。如果將路由選擇表設(shè)置為一個(gè)條目，它會(huì)禁用負(fù)載平衡功能。請(qǐng)參閱非等價(jià)負(fù)載平衡 (Variance) 在 IGRP 和 EIGRP 中的工作原理。以了解關(guān)于 variance 的詳細(xì)信息。

通?？墒褂?show ip route 命令來(lái)查找等價(jià)路由。例如，以下是某個(gè)具有多條路由的特定子網(wǎng)的 show ip route 命令輸出。請(qǐng)注意，有兩個(gè)路由選擇描述符塊。每一個(gè)塊都是一條路由。也有星號(hào)(*)在其中一塊條目旁邊。這個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)于用于新流量的活動(dòng)路由。術(shù)語(yǔ)‘新數(shù)據(jù)流’對(duì)應(yīng)于單個(gè)信息包或整個(gè)流對(duì)目的地，根據(jù)被配置的交換的種類(lèi)。

• 對(duì)于進(jìn)程交換 - 負(fù)載平衡以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)，星號(hào) (*) 指向通過(guò)其發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)包的接口。

• 對(duì)于快速交換 - 負(fù)載平衡以目標(biāo)為基礎(chǔ)，星號(hào) (*) 指向通過(guò)其發(fā)送下一個(gè)基于目標(biāo)的流的接口。

每提供一次數(shù)據(jù)包/流，星號(hào) (*) 的位置就會(huì)在等價(jià)路徑之間輪換一次。

M2515-B# show ip route 1.0.0.0
Routing entry for 1.0.0.0/8
  Known via "rip", distance 120, metric 1
  Redistributing via rip
  Advertised by rip (self originated)
  Last update from 192.168.75.7 on Serial1, 00:00:00 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 192.168.57.7, from 192.168.57.7, 00:00:18 ago, via Serial0
      Route metric is 1, traffic share count is 1
    192.168.75.7, from 192.168.75.7, 00:00:00 ago, via Serial1
      Route metric is 1, traffic share count is 1

基于目標(biāo)和基于數(shù)據(jù)包的負(fù)載平衡

可將負(fù)載平衡設(shè)置為基于目標(biāo)或基于數(shù)據(jù)包?；谀繕?biāo)的負(fù)載平衡表示路由器基于目標(biāo)地址分發(fā)數(shù)據(jù)包。給出兩條路徑同一網(wǎng)絡(luò)， destination1的所有信息包在該網(wǎng)絡(luò)在第一條路徑去， destination2的所有信息包在該網(wǎng)絡(luò)在第二條路徑去，等等。這樣可保持?jǐn)?shù)據(jù)包的順序，但可能會(huì)不均衡地使用鏈路。如果一臺(tái)主機(jī)收到的絕大多數(shù)流量或所有數(shù)據(jù)包使用一條鏈路，則會(huì)使其他鏈路上的帶寬閑置。目標(biāo)地址較多可使鏈路得到更加均衡的利用。若要更均衡地利用鏈路，請(qǐng)使用 IOS 軟件為每個(gè)目標(biāo)地址（而不是每個(gè)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)）生成一個(gè)路由緩存條目，就像只存在一條路徑一樣。這樣發(fā)往同一目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)上不同主機(jī)的流量即可使用不同的路徑。這種方法的缺點(diǎn)是，對(duì)于傳送發(fā)往數(shù)千個(gè)目標(biāo)主機(jī)的流量的核心主干路由器來(lái)說(shuō)，維護(hù)緩存所需的內(nèi)存和處理要求變得非常高。

每信息包負(fù)載平衡意味著路由器發(fā)送destination1的一個(gè)信息包在第一條路徑， (同樣) destination1的第二個(gè)信息包在第二條路徑，等等?；跀?shù)據(jù)包的負(fù)載平衡可以確保所有鏈路上的負(fù)荷保持均衡。不過(guò)，數(shù)據(jù)包到達(dá)目標(biāo)的順序可能會(huì)亂，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)內(nèi)可能存在各種延遲。在 Cisco IOS 軟件中，除 11.1CC 版之外，基于數(shù)據(jù)包的負(fù)載平衡會(huì)禁用路由緩存的轉(zhuǎn)發(fā)加速功能，因?yàn)槁酚删彺嫘畔ǔ鼋涌凇?/span>對(duì)于基于數(shù)據(jù)包的負(fù)載平衡，轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)程會(huì)通過(guò)查詢(xún)路由表并選擇使用頻率最低的接口來(lái)確定每個(gè)數(shù)據(jù)包的出接口。這樣可以保證均衡利用鏈路，但卻是一項(xiàng)需要大量占用處理器的任務(wù)，并且會(huì)影響整體轉(zhuǎn)發(fā)性能。這種基于數(shù)據(jù)包的負(fù)載平衡并不太適合速度較高的接口。

使用基于目標(biāo)還是基于數(shù)據(jù)包的負(fù)載平衡取決于 IP 數(shù)據(jù)包使用的交換方案的類(lèi)型。默認(rèn)情況下，在大多數(shù) Cisco 路由器上，接口下都啟用了快速交換功能。這是一種執(zhí)行基于目標(biāo)負(fù)載平衡的按需緩存方案。若要設(shè)置基于數(shù)據(jù)包的負(fù)載平衡，請(qǐng)使用以下命令啟用進(jìn)程交換（或禁用快速交換）：

Router# config t
Router(config)# interface Ethernet 0
Router(config-if)# no ip route-cache
Router(config-if)# ^Z

現(xiàn)在，路由器 CPU 會(huì)根據(jù)路由選擇表中通往目標(biāo)的路由數(shù)查看每一個(gè)數(shù)據(jù)包和負(fù)載平衡。這可能會(huì)使低端路由器崩潰，因?yàn)?CPU 必須執(zhí)行所有處理。若要重新啟用快速交換，請(qǐng)使用以下命令：

Router# config t
Router(config)# interface Ethernet 0
Router(config-if)# ip route-cache
Router(config-if)# ^Z

使用較新的交換方案（如 Cisco 快速轉(zhuǎn)發(fā) (CEF)）可更快地執(zhí)行基于數(shù)據(jù)包和基于目標(biāo)的負(fù)載平衡。不過(guò)，這意味著您需要額外的資源來(lái)處理有關(guān)維護(hù) CEF 條目和鄰接關(guān)系的任務(wù)。

當(dāng)使用 CEF 時(shí)，您可能會(huì)問(wèn)：由誰(shuí)來(lái)執(zhí)行負(fù)載平衡，是 CEF 還是使用的路由選擇協(xié)議？CEF 的工作方式是，CEF 根據(jù)要由 EIGRP 之類(lèi)的路由選擇協(xié)議填充的路由選擇表來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)包的交換。簡(jiǎn)而言之，CEF 會(huì)在計(jì)算出路由選擇協(xié)議表之后執(zhí)行負(fù)載平衡。

有關(guān) CEF 負(fù)載平衡的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱使用 Cisco 快速轉(zhuǎn)發(fā)排除并行鏈路上的負(fù)載平衡故障和使用 CEF 執(zhí)行負(fù)載平衡。

這些文檔提供了有關(guān)不同協(xié)議如何選擇最佳路徑、如何計(jì)算其到達(dá)特定目標(biāo)的成本，以及它們?nèi)绾卧谶m用時(shí)執(zhí)行負(fù)載平衡的詳細(xì)信息。

• RIP 簡(jiǎn)介

• IGRP 度量值 - 示例和解釋

• 通過(guò)改變EIGRP權(quán)值設(shè)置優(yōu)先路由

• OSPF 成本

• BGP 路徑選擇算法

  本文檔說(shuō)明如何使用 BGP 多路徑。BGP 多路徑允許通往同一個(gè)目標(biāo)的多條 BGP 路徑與最佳路徑一起安裝到 IP 路由選擇表中以實(shí)現(xiàn)負(fù)載共享。

• 捆綁配置的MLP在Cisco 1700 Series Routers的ADSL WAN接口卡的部分

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• IP 路由支持頁(yè)
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