概要
このドキュメントでは、Catalyst 3850 スイッチによるハードウェアでのセキュリティ アクセス コントロール リスト（ACL）の実装方法と、各種 ACL におけるセキュリティ TCAM（Ternary Content Addressable Memory）の使用方法について説明します。
背景説明
このリストでは、さまざまな種類の ACL を定義しています。
- VLAN アクセス コントロール リスト（VACL）：VACLは VLAN に適用されている ACL です。これは、VLAN にのみ適用可能で、他の種類のインターフェイスには適用できません。セキュリティ境界線により、VLAN 間を移動するトラフィックの許可または拒否と、VLAN 内のトラフィックの許可または拒否を行います。VLAN ACL はハードウェアでサポートされ、パフォーマンスには影響しません。
- ポート アクセス コントロール リスト(PACL)：PACLはレイヤ 2 のスイッチポート インターフェイスに適用される ACL です。セキュリティ境界線により、VLAN 内のトラフィックの許可または拒否を行います。PACL はハードウェアでサポートされ、パフォーマンスには影響しません。
- ルータ ACL（RACL）：RACLは、レイヤ 3 アドレスが割り当てられたインターフェイスに適用される ACL です。これはルーティングされたインターフェイス、ループバック インターフェイス、VLAN インターフェイスなど、IP アドレスを持つすべてのポートに適用できます。セキュリティ境界線により、サブネットまたはネットワーク間のトラフィックの許可または拒否を行います。RACL はハードウェアでサポートされ、パフォーマンスには影響しません。
- グループ ベースの ACL（GACL）：GACL は ACL のオブジェクト グループで定義されたグループ ベースの ACL です。
問題
Catalyst 3850/3650 スイッチでは、入力 PACL と出力 PACL のアクセス制御エンティティ(ACE)は 2 つの別々の領域/バンクにインストールされています。これらの領域/バンクは、ACL TCAM（TAQ）と呼ばれます。VACL の入出力 ACE は、単一の領域（TAQ）に保存されます。 ドップラー ハードウェアの制限により、VACL は両方の TAQ を使用できません。したがって、VACL/vlmap にはセキュリティ ACL に用意されている Value Mask Result (VMR) の半分のスペースしかありません。以下のログは、これらのハードウェア制限のいずれかを超過した場合に表示されます。
%ACL_ERRMSG-4-UNLOADED: 1 fed: Output IPv4 L3 ACL on interface Vl215
for label 19 on asic255 could not be programmed in hardware and traffic will be dropped.
%ACL_ERRMSG-4-UNLOADED: 1 fed: Output IPv4 L3 ACL on interface Vl216
for label 20 on asic255 could not be programmed in hardware and traffic will be dropped.
%ACL_ERRMSG-4-UNLOADED: 1 fed: Output IPv4 L3 ACL on interface Vl218
for label 22 on asic255 could not be programmed in hardware and traffic will be dropped.
しかし、これらのログが表示されても、セキュリティ ACE TCAM が満杯になったように見えないことがあります。
解決方法
各 ACE が常に 1 VMR を消費すると仮定するのは誤りです。ACE は、以下の量の VMR を消費することがあります。
- 以前の ACE とマージした場合は、VMR を消費しません。
- VCU ビットを対応範囲内の処理に使用できる場合、ACE は 1 VMR を消費します。
- これが拡張された場合は、VCU ビットが使用できないため、3 VMR を消費します。
Catalyst 3850 データ シートによれば、3,000 のセキュリティ ACL エントリまでがサポートされています。しかし、この 3,000 の ACE は、以下の規則に従って設定する必要があります。
- 2 つの TAQ のうち片方のみを使用できるため、VACL/vlmaps は合計で 1.5K のエントリをサポートしています。
- MAC VACL/vlmap には 3 VMR/ACE が必要です。よって、各方向に 460 の ACE をサポートする必要があります。
- IPv4 VACL/vlmap には 2 VMR/ACE が必要です。よって、各方向に 690 の ACE をサポートする必要があります。
- IPv4 PACL、RACL、GACL には 1 VMR/ACE が必要です。よって、各方向に 1,380 の ACE をサポートする必要があります。
- MAC PACL、RACL、GACL には 2 VMR/ACE が必要です。よって、各方向に 690 の ACE をサポートする必要があります。
- IPv6 PACL、RACL、GACL には 2 VMR/ACE が必要です。よって、各方向に 690 の ACE をサポートする必要があります。
Catalyst 3850 スイッチのセキュリティ ACL TCAM のトラブルシューティング
注：インストールされているセキュリティの ACE が 3,072 未満であっても、これまでに説明した限界値のうちの 1 つに達していることがあります。たとえば、RACL の大部分が入力方向に適用されている場合は、インバウンド RACL に 1,380 エントリまで使用できます。しかし、3,072 のエントリがすべて使用される前にも TCAM の枯渇がログに報告されてしまうことがあります。
3850#show platform tcam utilization asic all
CAM Utilization for ASIC# 0
Table Max Values Used Values
--------------------------------------------------------------------------------
Unicast MAC addresses 32768/512 85/22
Directly or indirectly connected routes 32768/7680 125/127
IGMP and Multicast groups 8192/512 0/16
QoS Access Control Entries 3072 68
Security Access Control Entries 3072 1648
Netflow ACEs 1024 15
Input Microflow policer ACEs 256 7
Output Microflow policer ACEs 256 7
Flow SPAN ACEs 256 13
Control Plane Entries 512 195
Policy Based Routing ACEs 1024 9
Tunnels 256 12
Input Security Associations 256 4
Output Security Associations and Policies 256 9
SGT_DGT 4096/512 0/0
CLIENT_LE 4096/64 0/0
INPUT_GROUP_LE 6144 0
OUTPUT_GROUP_LE 6144 0
- TCAM にインストールされている ACL のハードウェアの状態を以下のように確認してください。
3850#show platform acl info acltype ?
all Acl type
ipv4 Acl type
ipv6 Acl type
mac Acl type
3850#show platform acl info acltype all
########################################################
######### ##################
######### ##################
######## Printing ACL Infos #################
######### ##################
########################################################
===================================
IPv4 ACL: Guest-ACL
aclinfo: 0x52c41030
ASIC255 Input L3 labels: 4
ipv4 Acl: Guest-ACL Version 16 Use Count 0 Clients 0x0
10 permit udp any 8 host 224.0.0.2 eq 1985
20 permit udp any 8 any eq bootps
30 permit ip 10.100.176.0 255.255.255.0 any
<snip>
3850#show platform acl info switch 1
########################################################
######### ##################
######### ##################
######## Printing ACL Infos #################
######### ##################
########################################################
===================================
IPv4 ACL: Guest-ACL
aclinfo: 0x52c41030
ASIC255 Input L3 labels: 4
ipv4 Acl: Guest-ACL Version 16 Use Count 0 Clients 0x0
10 permit udp any 8 host 224.0.0.2 eq 1985
20 permit udp any 8 any eq bootps
30 permit ip 10.100.176.0 255.255.255.0 any
<snip>
- ACL のインストールや削除の都度、acl-event ログを確認してください。
3850#show mgmt-infra trace messages acl-events switch 1
[04/22/15 21:35:34.877 UTC 3a8 5692] START Input IPv4 L3 label_id 22
asic3 num_les 1 old_unload 0x0, cur_unloaded 0x0, trid 236 num_vmrs 11
[04/22/15 21:35:34.877 UTC 3a9 5692] Trying L3 iif_id 0x104608000000100
input base FID 14
[04/22/15 21:35:34.878 UTC 3aa 5692] Input IPv4 L3 label_id 22 hwlabel
22 asic3 status 0x0 old_unloaded 0x0 cur_unloaded 0x0 trid 236
[04/22/15 21:35:35.939 UTC 3ab 5692] MAC: 0000.0000.0000
Adding Input IPv4 L3 acl [Postage-Printer] BO 0x1 to leinfo le_id 29on asic 255
[04/22/15 21:35:35.939 UTC 3ac 5692] MAC: 0000.0000.0000 Rsvd
label 0 --> New label 23, asic255
[04/22/15 21:35:35.939 UTC 3ad 5692] START Input IPv4 L3 label_id 23
asic3 num_les 1 old_unload 0x0, cur_unloaded 0x0, trid 237 num_vmrs 5
<snip>
- ACL の Content-Addressable Memory（CAM）を印刷します。
C3850-1#show platform acl cam
======== ACL TCAM (asic 0) =========
Printing entries for region ACL_CONTROL (135)
========================================================
TAQ-4 Index-0 Valid StartF-1 StartA-1 SkipF-0 SkipA-0:
Entry allocated in invalidated state
Mask1 00f00000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000
Key1 00400000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000
AD 90220000:2f000000
TAQ-4 Index-1 Valid StartF-0 StartA-0 SkipF-0 SkipA-0
Mask1 00f00000:0f000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000
Key1 00400000:01000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000
AD 00a00000:00000000
- 項目別の ACL のヒット、ドロップカウンタを印刷します。
C3850-1#show platform acl counters hardware switch 1
=========================================================
Ingress IPv4 Forward (280): 397555328725 frames
Ingress IPv4 PACL Drop (281): 147 frames
Ingress IPv4 VACL Drop (282): 0 frames
Ingress IPv4 RACL Drop (283): 0 frames
Ingress IPv4 GACL Drop (284): 0 frames
Ingress IPv4 RACL Drop and Log (292): 3567 frames
Ingress IPv4 PACL CPU (285): 0 frames
Ingress IPv4 VACL CPU (286): 0 frames
Ingress IPv4 RACL CPU (287): 0 frames
Ingress IPv4 GACL CPU (288): 0 frames
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