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Guia de diagnóstico · Borda

Roteador de borda com CPU em 100%: causas, diagnóstico e quando chamar um Especialista

Roteador de borda com CPU em 100%: o primeiro passo é ver quem está usando o processador, se o BGP, o tráfego encaminhado ou o tráfego destinado ao próprio roteador. As causas mais comuns são encaminhamento por software no limite, firewall e NAT na borda, BGP recalculando rotas e ataque contra o IP do roteador.

Resumo

  • Em roteador com encaminhamento em hardware, a CPU cuida do BGP e da gerência, não do tráfego dos clientes.
  • Se a CPU acompanha o tráfego no pico, o equipamento chegou ao limite ou está fazendo trabalho que não é dele.
  • Se a CPU dispara sem aumento de tráfego, a suspeita é ataque contra o roteador ou sessão caindo e voltando.
  • Reiniciar a borda no pico faz todas as sessões recomeçarem juntas e costuma piorar o quadro.

O que significa um roteador de borda com CPU em 100%?

Um roteador de borda com CPU em 100% é um equipamento sem folga para processar as sessões BGP, a gerência e o que chega endereçado a ele. Nesse ponto, as sessões podem cair, o acesso remoto trava e o tráfego começa a perder pacotes.

A borda é o roteador que liga o provedor às operadoras de trânsito e ao IX.br. Ela recebe a tabela de rotas de cada vizinho, escolhe por onde sai o tráfego de cada destino e anuncia os blocos do provedor para fora. Quando o processador para de dar conta, tudo isso fica mais lento ao mesmo tempo.

CPU alta pode ser defeito de configuração, ataque ou simplesmente um equipamento pequeno para a rede de hoje. O dimensionamento de roteador de borda para provedores mede o que a borda faz no pico e mostra se ainda cabe ou se é hora de trocar. Se a borda está travando agora, peça suporte emergencial para provedor.

Encaminhamento em hardware ou em software?

A resposta muda a leitura da CPU. Em roteadores com encaminhamento em hardware, o tráfego dos clientes passa por um chip dedicado e quase não toca no processador.

Em equipamentos que encaminham tudo por software, como boa parte dos roteadores MikroTik, a CPU também carrega cada pacote. Neles, CPU alta no pico pode ser só falta de capacidade, e o gráfico de CPU acompanha o de tráfego quase linha a linha.

Saber em qual dos dois grupos está a sua borda evita meia hora de investigação. Em hardware, CPU alta quase nunca é volume de clientes; em software, quase sempre é.

Roteador de borda com CPU em 100%: causas em ordem de probabilidade

As causas mais comuns são encaminhamento por software no limite e regras de firewall ou NAT tirando o tráfego do caminho rápido. Depois vêm BGP recalculando rotas, ataque contra o roteador e gerência pesada.

  • Encaminhamento por software no limite: o tráfego cresceu e o equipamento não aguenta mais no pico.
  • Firewall, NAT ou filas na borda: regras que olham cada conexão tiram o tráfego do caminho rápido.
  • BGP recalculando rotas: sessão caindo e voltando ou muitas mudanças na tabela completa fazem a CPU disparar.
  • Ataque contra o roteador: tráfego destinado ao IP da borda, como ping, consultas ou fragmentos, cai direto na CPU.
  • Gerência pesada: coleta de SNMP muito frequente, registros em excesso ou espelhamento de tráfego.
  • Laço de roteamento: pacotes com tempo de vida esgotado geram respostas que a CPU precisa montar.

O peso do NAT quando a borda acumula funções

Em muitos provedores pequenos, a mesma caixa faz borda, concentrador e CGNAT. Cada sessão de cliente vira entrada na tabela de conexões, e cada pacote precisa ser conferido contra ela.

Isso funciona com poucos assinantes e vai ficando pesado conforme a base cresce. O guia sobre concentrador PPPoE com CPU em 100% mostra o mesmo problema visto do lado do concentrador.

Como identificar a causa pelo comportamento da CPU

O comportamento da CPU no tempo e a lista de processos mostram a causa na maioria dos casos. Compare sempre com o gráfico de tráfego do mesmo período.

Padrões de CPU alta no roteador de borda e a causa provável de cada um
O que você vêCausa provávelPrimeira conferência
CPU acompanha o tráfego e chega a 100% no picoEncaminhamento por software no limiteTráfego e pacotes por segundo no pico
CPU alta depois de criar regra de firewall ou NATTráfego fora do caminho rápidoRegras novas e contadores de cada uma
Picos junto com quedas de sessão BGPBGP recalculando rotasHistórico de sessões e mudanças de rota
CPU dispara de repente, sem aumento de tráfegoAtaque contra o IP do roteadorTráfego destinado à própria borda
Processo de gerência ou de registros no topoColeta ou registros em excessoIntervalo do SNMP e volume de logs

Link cheio também parece CPU alta

Lentidão na borda nem sempre é processador. Se a CPU está folgada e o link está no limite, veja o guia de link de trânsito saturado.

CPU no teto e proposta de roteador novo na mesa?

O dimensionamento mede tráfego, pacotes, rotas e sessões da sua borda no pico e indica as plataformas que atendem com folga, sem venda de hardware.

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Roteador de borda com CPU em 100%: o que fazer

A ordem começa por leitura e só depois mexe no roteador, para não derrubar as sessões no meio do diagnóstico. Tenha uma cópia da configuração antes de proteger a CPU ou tirar funções da borda.

  1. Veja os processos: anote qual processo usa mais CPU agora e em quais núcleos.
  2. Compare com o tráfego: veja se a CPU sobe junto com o volume ou sozinha.
  3. Confira as sessões BGP: procure sessões que caíram e voltaram nos últimos minutos.
  4. Olhe o tráfego para o roteador: veja se há volume anormal destinado ao IP da própria borda.
  5. Proteja a CPU: limite o que pode chegar ao roteador e aceite gerência só da rede interna.
  6. Tire o que não é da borda: NAT, filas por cliente e firewall pesado vão para outro equipamento.

Em roteadores MikroTik com RouterOS 7, os comandos abaixo só leem o estado do equipamento e ajudam nos quatro primeiros passos. O profile mostra em tempo real qual processo está no topo.

Leitura de CPU, processos e sessões num roteador com RouterOS 7
/system resource print
/system resource cpu print
/tool profile
/routing bgp session print
/ip firewall connection print count-only

Se a CPU cai depois de proteger o roteador, a causa era tráfego contra ele. Se só cai quando NAT e filas saem da borda, o equipamento estava fazendo trabalho que não era dele.

Exemplo: CPU no teto só no horário de pico

Um cenário típico ajuda a ler os sinais. Toda noite, no pico, a CPU de uma borda MikroTik chega a 100%, os clientes reclamam de lentidão e, às vezes, a sessão com uma operadora cai e volta.

O profile mostra o firewall e as filas no topo, e o gráfico de CPU acompanha o de tráfego. A borda também faz NAT e controle de banda por cliente, então cada pacote passa por regras que deveriam estar em outro equipamento.

Tirar o NAT e as filas da borda costuma devolver a folga. Se mesmo assim a CPU acompanha o tráfego, o equipamento chegou ao limite e o próximo passo é dimensionar a troca.

Erros comuns que derrubam o provedor junto com a CPU

O erro mais comum é reiniciar a borda no pico, porque todas as sessões BGP recomeçam juntas e a CPU sobe de novo. Outros erros deixam a borda exposta ou fazem destinos sumirem.

Evite

  • Reiniciar a borda no pico, com todas as sessões BGP recomeçando ao mesmo tempo.
  • Apagar regras de firewall sem saber qual pesa, deixando a borda exposta.
  • Reduzir a tabela BGP às pressas sem rota padrão de reserva, fazendo destinos sumirem.
  • Ligar registros detalhados de tudo para investigar, já que a gravação também usa CPU.
  • Comprar um roteador maior sem medir pacotes por segundo e rotas, só pela velocidade das portas.

Quando a sessão cai por falta de CPU, o vizinho desiste depois do tempo de espera combinado entre os dois roteadores. A RFC 4271 sugere 90 segundos para esse temporizador, e o guia sobre BGP caindo no provedor ajuda a separar essa causa das outras.

Quando vale chamar um Especialista?

Vale chamar um Especialista quando a CPU alta derruba sessões BGP, quando ela volta a 100% todo dia no mesmo horário ou quando há suspeita de ataque. Nesses casos, o problema já está chegando aos assinantes.

Proteger o plano de controle, tirar funções da borda e ajustar a política de rotas sem derrubar o tráfego é trabalho de suporte técnico N3. Feito às pressas, qualquer um desses passos pode deixar o provedor fora do ar por mais tempo do que a própria CPU alta.

Se a CPU sobe junto com tráfego estranho destinado à borda, trate o caso como ataque. O guia sobre ataque DDoS no provedor mostra como confirmar e conter.

A Táquion Tech não vende roteador: o dimensionamento entrega os números da sua borda e as plataformas que atendem com folga. O atendimento de emergência e o SLA são [PREENCHER tempo de resposta e SLA].

Quando vale trocar o roteador de borda

Trocar o equipamento só resolve quando o limite é dele, não da configuração. Confira antes de pedir orçamento.

Marque o que vale para a sua borda

  • A CPU acompanha o tráfego mesmo sem NAT, filas ou firewall pesado na borda.
  • O tráfego de pico cresce mês a mês e já passou da metade da capacidade medida.
  • A memória está perto do limite com as tabelas completas das operadoras.
  • Há planos de receber mais uma operadora ou entrar num novo ponto do IX.br.
  • A gerência já trava no pico, mesmo com o tráfego normal.

Duas marcas ou mais indicam que a borda está pequena para a rede. Uma marca só costuma ser resolvida com ajuste de configuração.

Para ver se o gargalo está mesmo na borda ou em outro ponto da rede, o guia de internet lenta no horário de pico mostra onde medir.

Perguntas frequentes sobre roteador de borda com CPU em 100%

CPU em 100% na borda derruba o BGP?

Pode derrubar. Se a CPU não consegue responder a tempo, o vizinho desiste da sessão e as rotas somem até ela voltar.

Por que a CPU sobe só no horário de pico?

Normalmente porque o roteador encaminha o tráfego por software e chegou ao limite. Também acontece quando regras de firewall e NAT pesam mais com mais conexões abertas.

Como proteger a CPU do roteador de borda?

Limitando o tráfego que pode chegar ao próprio roteador e aceitando gerência só da rede interna. Também ajuda deixar NAT e firewall pesado em outro equipamento.

A tabela completa de rotas pesa na CPU?

Pesa mais na memória e nos momentos em que a sessão sobe ou a tabela muda muito. Com sessões estáveis, a tabela completa raramente é a causa de CPU alta constante.

Um núcleo em 100% já é problema?

Pode ser, porque alguns processos usam só um núcleo e travam mesmo com a média baixa. Olhe a carga por núcleo, não só o número geral.

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Thiago Manoel

Responsável técnico da Táquion Tech · Registro profissional [PREENCHER]

Mais de 15 anos em operações de rede, com gestão de infraestruturas de TI, administração de data centers e condução de equipes em migrações de TI e telecomunicações, com foco em alta disponibilidade e segurança.

A Táquion Tech é uma empresa de engenharia de redes de Balneário Camboriú (SC) que projeta, opera e dá suporte a redes de provedores de internet e de empresas.

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Fontes

  1. RFC 6192, Protecting the Router Control Plane: como limitar o tráfego que chega à CPU do roteador.
  2. RFC 7454, BGP Operations and Security: boas práticas de proteção das sessões BGP e da borda.
  3. RFC 4271, A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4): temporizadores que derrubam a sessão quando o roteador não responde.

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Thiago ManoelResponsável técnico