Implementatie van prestatielicentie voor geïntegreerde services router 4000

Inleiding

Dit document beschrijft hoe u de Performance License kunt implementeren op de Cisco geïntegreerde services router 4000 (ISR4000) Series routers.

Voorwaarden

Vereisten

Er zijn geen specifieke vereisten van toepassing op dit document.

Gebruikte componenten

De informatie in dit document is gebaseerd op de volgende software- en hardware-versies:

• Cisco geïntegreerde services router 4000 (ISR4000)

De informatie in dit document is gebaseerd op de apparaten in een specifieke laboratoriumomgeving. Alle apparaten die in dit document worden beschreven, hadden een opgeschoonde (standaard)configuratie. Als uw netwerk live is, moet u zorgen dat u de potentiële impact van elke opdracht begrijpt.

Achtergrondinformatie

Dit document beschrijft de implementatie van de Performance License (ook bekend als doorvoerlicentie) op Cisco geïntegreerde services router 4000 (ISR4000) Series routers die op Cisco IOS® XE-software werken. Een vergelijkbaar concept is van toepassing op de CSR1000v-platforms (Cloud Services Router 1000 Virtual).

Prestatielicentie

ISR4000 Series routers zijn gebaseerd op de multi-core besturings-, data- en servicesplatform-CPU’s en bieden verschillende prestatieniveaus die afhankelijk zijn van het platformmodel.

Opmerking: standaard biedt elk model uit de ISR4000-serie een maximale basisdoorvoersnelheid. Ga voor meer informatie naar de website Productoverzicht. 

De prestatielicentie verhoogt de maximale doorvoer die het apparaat kan bieden.

Zo bepaalt u de doorvoersnelheid:

• Max. doorvoersnelheid: voer de opdracht voor doorvoersnelheid voor hardware op showplatform uit.
• Huidige doorvoersnelheid: voer de opdracht voor het gebruik van datapath uit op het showplatform hardware qfp.

Router#show platform hardware qfp active datapath utilization
  CPP 0: Subdev 0            5 secs        1 min        5 min       60 min
Input:  Priority (pps)            0            0            0            0
                 (bps)            0            0            0            0
    Non-Priority (pps)           54           59          142          295
                 (bps)        39728        51128       490672      1136960
           Total (pps)           54           59          142          295
                 (bps)        39728        51128       490672      1136960
Output: Priority (pps)            0            0            0            0
                 (bps)            0           64           72           72
    Non-Priority (pps)           14            6          100          255
                 (bps)        23200        14880       460904      1104712
           Total (pps)           14            6          100          255
                 (bps)        23200        14944       460976      1104784    << consumed throughput
Processing: Load (pct)            0            0            0            0

Dataplane-cores op ISR4000

Om het concept van Prestatievergunning te verklaren, is het de moeite waard om het verschil tussen diverse modellen van ISR4000 met betrekking tot hun architectuur van het Gegevensvliegtuig te illustreren.

ISR4451-dataplane

De ISR4451 kan tot negen PPE-cores (Packet Processing Engine) gebruiken voor de verwerking van functies, inclusief encryptie en decryptie, en één core voor I/O-verwerking (Input/Output). Elke PPE-core kan één pakket tegelijk verwerken.

ISR4431-dataplane

De ISR4431 heeft dezelfde dataplane-architectuur als de ISR4451 met als enige verschil dat deze tot vijf PPE-cores kan gebruiken voor de verwerking van functies, inclusief encryptie en decryptie.

ISR4351- en ISR4331-dataplanes

De architectuur van de gegevensplane ISR4351 en ISR4331 bestaat uit maximaal drie PPE-kernen die voor functieverwerking worden gebruikt, en één kern voor zowel I/O als crypto-verwerking.

ISR4321- en ISR4221-dataplanes

ISR4321 en ISR4221 hebben één enkele PPE kern voor functieverwerking, en een andere kern voor I/O en crypto verwerking.

Vergelijking van prestatielicenties

Verschillen op de ISR4000 Series routers voor en na toepassing van de prestatielicentie:

Configuratie

Prestatielicentie activeren op ISR4000

Voordat de prestatielicentie kan worden toegepast, moet aan een aantal voorwaarden worden voldaan. Deze zijn afhankelijk van het licentiemodel (slim of traditioneel).

Smart Licensing

Registreer het apparaat bij de Smart/Virtual Account en zorg ervoor dat de juiste prestatielicentie bij de account wordt geprovisioneerd.

Opmerking: Cisco IOS XE 16.10.1 en nieuwere softwareversies zijn alleen Smart License, traditionele licenties worden niet langer ondersteund.
Cisco IOS XE 17.3.2 en nieuwere softwareversies ondersteunen slimme licentiëring met beleid . Dit beleid voorziet in een vereenvoudigde benadering.

Gebruiksrechtlicentie

Accepteer de Gebruiksrechtovereenkomst (EULA) in de wereldwijde configuratiemodus, accepteer de licentie de Gebruiksrechtovereenkomst. Als de gebruiksrechtovereenkomst is geaccepteerd, wordt de demo- of evaluatieversie van de prestatielicentie met gebruiksrechten geactiveerd. De evaluatieperiode verloopt na 60 dagen.

Traditionele licentie

Kopieer het licentiebestand naar het flash-geheugen van de router. Gebruik de opdracht license install <flash:license-file> om de licentie te installeren.

Het doorvoerniveau configureren

Gebruik de opdracht platform hardware throughput level in de modus Global Configuration om de prestatielicentie te activeren.

Router(config)#platform hardware throughput level 300000
% Please write mem and reload
% The config will take effect on next reboot

Opmerking: op de CSR1000v worden direct wijzigingen aangebracht en hoeft de software niet opnieuw te worden geladen. Opnieuw laden is nodig om de licentie te activeren op de ISR4000-routers.

Wanneer de prestatielicentie wordt geactiveerd op de ISR400-routers, gebeurt het volgende:

• Er worden een of meer extra core(s) aan dataplane voor doorsturen geactiveerd (niet van toepassing op ISR4221 of ISR4321).
• Het ingebouwde Aggregate Shaper wordt aangepast aan de gelicentieerde bandbreedte.

De Aggregate Shaper-functionaliteit wordt geïmplementeerd in de CPU van de dataplane-core voor I/O-bewerkingen.

Tip: de gelicentieerde doorvoersnelheid is van toepassing op QFP uitgaande verkeer. De prestatielicentie zorgt voor congestie van de externe interface-output van de dataplane wanneer het uitgaande verkeer de gelicentieerde doorvoer overschrijdt. Standaard wordt het overtollige verkeer gevormd. Op andere platforms is een op toezicht gebaseerde optie beschikbaar.

Verkeer dat wordt aangerekend op basis van de prestatievergunning

Verkeer dat meetelt voor de licentie

• Al het uitgaande verkeer dat naar een fysieke interface wordt verzonden (met uitzondering van Gigabit Ethernet-beheerinterface 0)
• Verkeer via de UCS-E op de interne servicemodule (logisch gezien is dit een extern apparaat)

Verkeer dat niet meetelt voor de licentie

• Inkomend verkeer
• Verkeer dat wordt doorgeschoven naar de besturingsplane
• Verkeer gepland voor virtuele interfaces, zoals MFR en MLPPP (wordt geteld na planning vanuit een fysieke link)
• Geswitcht verkeer in een switchmodule of tussen modules via multigigabit fabric in hetzelfde VLAN (dergelijk verkeer bereikt dataplane-cores niet)

Wanneer het verkeer de gelicentieerde doorvoersnelheid overschrijdt

Een systeem voor token buckets (aantal bits) is geïmplementeerd op de core van de I/O-dataplane om te bepalen of de pakketten kunnen worden verzonden via een uitgaande interface. Traffic shaping wordt toegepast wanneer meer bits bestemd zijn voor externe interfaces dan de licentie toestaat.

Er kunnen pakketten worden verzonden zolang de bucket nog tokens bevat:

• Geen tokens meer beschikbaar: de pakketten zijn gebufferd.
• Nieuwe tokens beschikbaar in emmer: Het gebufferde verkeer wordt verzonden in de hypothetische Hiberarchical QoS Framework (HQF) representatie, wordt een afzonderlijke shaper node geïntroduceerd over het externe fysieke interfaceniveau.

In deze pseudoconfiguratie wordt de modulaire QoS-opdrachtregelinterface gebruikt om het algemene concept te illustreren:

policy-map Data PlaneExternalInterfaces
    class GigabitEthernet0/0/0
        bandwidth remaining ratio 1
        service-policy <user defined>
    class GigabitEthernet0/0/1
        bandwidth remaining ratio 1
        service-policy <user defined>
     class Serial0/0/0
        bandwidth remaining ratio 1
        service-policy <user defined>

policy-map License
    shape average license_level
    service-policy Data PlaneExternalInterfaces

policy-map Root
    class external_traffic
       service-policy License
    class control_plane_traffic
        service-policy Punt

    class recycled_traffic
        service-policy Recycle

Opmerking: elke externe interface heeft dezelfde resterende bandbreedte ratio.

Als de aangeboden snelheid de gelicentieerde bandbreedte overschrijdt:

• The planner plaatst pakketten in de wachtrij en plant interfaces met dezelfde resterende bandbreedte.
• Sommige pakketten kunnen worden afgewezen omdat de wachtrijlimiet wordt overschreden.
• Latentie en jitter kunnen toenemen voor niet-LLQ-verkeer. Verkeer met prioriteit ondervindt minder hinder omdat het een beperkte hoeveelheid krediet krijgt om de licentie tijdelijk te omzeilen.
• Door overtekening zijn alle externe interfaces tegelijkertijd overbelast; het risico van Out Of Resources (OOR) neemt toe.

Door elke periode van overtekening delen de interfaces de bandbreedte gelijk, tenzij er prioriteitsverkeer is.

Opmerking: standaard maakt de ingebouwde shaper geen onderscheid tussen LAN/WAN-interfaces. Dientengevolge, vormen alle interfaces een wachtrij pakketten wanneer het gezamenlijke uitgaande verkeer de vergunning gegeven productie overschrijdt. In dergelijke scenario’s kan QoS-beleid worden geïmplementeerd om verkeer op alle interfaces te prioriteren en te wegen, niet alleen op de WAN-interface(s).

Verificatie

Gelicentieerde bandbreedte overschrijdt symptomen

Indicators van doorvoerlimiet:

• Totaal uitgaand verkeer afgedekt bij gelicentieerde doorvoersnelheid in de output van show platform hardware qfp actieve datapath-gebruik:

Router#show platform hardware qfp active datapath utilization
  CPP 0: Subdev 0            5 secs        1 min        5 min       60 min
Input:  Priority (pps)            0            0            0            0
                 (bps)            0            0            0            0
    Non-Priority (pps)        18027        17536        17493        17740
                 (bps)    101806904       184352       195272       204816
           Total (pps)        18207        17536        17493        17740
                 (bps)    101806904       184352       195272       204816
Output: Priority (pps)            0            0            0            0
          (bps)            0            0            0            0
    Non-Priority (pps)        17916        17400        17361        17578
                 (bps)     99956512       198024       209024       218568
 Total (pps)        17916        17400        17361        17578
                 (bps)     99956512  97592394     98694332     94902000
Processing: Load (pct)            7            7            7            7

Opmerking: dit voorbeeld is gebaseerd op 100Mbps.

• Tail Drops gerapporteerd op het Data Plane niveau in de output van show platform hardware qfp actieve statistieken drop:

Router#show platform hardware qfp active statistics drop
-------------------------------------------------------------------------
Global Drop Stats                         Packets                  Octets  
-------------------------------------------------------------------------
TailDrop                                    4395                  6634970 

• Gelijk verdeelde buffers op interfaces in de output van show platform hardware qfp actieve eigenschap lic-bw overabonnement:

Router#show platform hardware qfp active feature lic-bw oversubscription 
Interface: GigabitEthernet0/0/0, QFP interface: 7
 
  Overall Traffic:
    enqueued   (bytes):           7188433, (packets):         75926   << signs of evenly distributed buffering on interfaces
tail_drops (bytes):                 0, (packets):             0
      total      (bytes):           7188433, (packets):         75926
 
Interface: GigabitEthernet0/0/1, QFP interface: 8
 
  Overall Traffic:
      enqueued   (bytes):       10492353355, (packets):     236972715   << signs of evenly distributed buffering on interfaces
      tail_drops (bytes):          18809589, (packets):         56020   << drops on busy interfaces
      total      (bytes):       10511162944, (packets):     237028735
 
Interface: GigabitEthernet0/0/2, QFP interface: 9
 
  Overall Traffic:
      enqueued   (bytes):           9544293, (packets):         57041   << signs of evenly distributed buffering on interfaces
      tail_drops (bytes):                 0, (packets):             0
      total      (bytes):           9544293, (packets):         57041

Opmerking: de tellers worden verhoogd voor elk pakket dat onder gelicentieerde doorvoersnelheid wordt verwerkt in een overabonnementsgebeurtenis. Het verhoogt een enquête teller voor degenen die zijn gebufferd, en een drop teller wanneer het pakket moet worden verworpen.

• Er wordt een syslog-bericht gegenereerd wanneer de gemiddelde doorvoersnelheid de gelicentieerde bandbreedte benadert of overschrijdt.

%BW_LICENSE-4-THROUGHPUT_MAX_LEVEL: F0: cpp_ha:  Average throughput rate approached the licensed bandwidth of 100000000 bps during 1 sampling periods in the last 24 hours, sampling period is 300 seconds 

De drempelwaarde voor waarschuwingen is configureerbaar. Het syslog-bericht kan worden gebruikt als indicator voor de gelicentieerde bandbreedte.

Om het drempelniveau en het steekproefinterval te configureren, gebruikt u de opdracht drempel [percentage]-interval [seconden] van de doorvoersnelheid-monitor van de hardware van het platform.

Om de instellingen van de doorvoermonitor weer te geven, gebruikt u de opdracht Doorvoersnelheid-monitor parameters voor het showplatform:

Router#show platform hardware throughput-monitor parameters

Throughput monitor parameters
  Throughput monitor threshold: 90 percent
  Throughput monitor interval: 300 seconds
  Throughput monitor status: enabled

Licentie voor betere prestaties

De ISR4000-platforms bieden een licentie voor betere CEF-prestaties (Cisco Express Forwarding). Het apparaat moet gebruik maken van Cisco IOS XE-softwareversie 16.7.1 of hoger. Aggregate Shaper wordt uitgeschakeld als de licentie voor betere prestaties wordt geactiveerd. Het gevolg is dat de maximale doorvoer afhankelijk is van de gebruikte functies en niet meer deterministisch is.

Licentie voor boost-prestaties activeren

Traditionele licenties

Installatie:

1. Upload het licentiebestand naar het flash-geheugen van de router.
2. Installeer de licentie.
3. Sla de configuratie op.
4. Laad het apparaat opnieuw om de licentie voor betere prestaties te activeren.

Na de installatie van de licentie worden de Boost Performance automatisch ingeschakeld en wordt de opdracht voor het verhogen van de doorvoersnelheid voor de hardware van het platform toegevoegd aan de configuratie.

Gebruik de opdracht show license om de status van de licentie te bekijken.

Router#show license
<output ommitted>

Index 11 Feature: booster_performance
Period left: Life time
License Type: Permanent
License State: Active, In Use
License Count: Non-Counted
License Priority: Medium

Smart Licensing voor versie 17.3.1 en lager

Installatie:

1. Zorg dat de juiste licentie voor betere prestaties (die hoort bij het ISR4000-model) is geprovisioneerd voor de Virtual Account.
2. Registreer het apparaat bij die Virtual Account.
3. Gebruik de platform hardware doorvoersnelheid boost opdracht in globale configuratie modus.
4. Sla de configuratie op.
5. Laad het apparaat opnieuw om de licentie voor betere prestaties te activeren.

Opmerking: in Cisco IOS XE 17.3.1 en oudere versies is de opdracht voor doorvoersnelheid op platform-hardwareniveau boost alleen beschikbaar na een succesvolle registratie in CSM. De opdracht is niet beschikbaar als het apparaat was geregistreerd in CSSM voordat de licentie is toegevoegd aan de Virtual Account-licentieregister. U moet het apparaat uitschrijven en opnieuw registreren naar CSSM om de platform hardware doorvoersnelheid boost opdracht uit te voeren.

Gebruik de opdracht Show license all om de licentiestatus te zien:

Router#show license all
<output ommitted>

License Usage
==============

Boost Performance for ISR4431 (ISR_4431_BOOST):
  Description: Boost Performance for ISR4431
  Count: 1
  Version: 1.0
  Status: AUTHORIZED

Smart Licensing voor versie 17.3.2 en hoger

In Cisco IOS XE 17.3.2 en nieuwere softwareversies is er geen concept van apparaatregistratie met Smart Licensing Portal (Smart/Virtual-account). Niet-afgedwongen licenties worden geactiveerd na de configuratiewijziging en later op het licentiegebruik wordt naar verwachting aan Cisco gerapporteerd volgens het beleid. Ga voor meer informatie naar de website Smart Licensing Using Policy.

Bovendien wordt in Cisco IOS XE 17.3.2 en hoger de Boost Performance-licentie een Right-to-Use (RTU) licentie. Dit betekent dat u geen voorafgaande toestemming nodig hebt om deze licentie te activeren.

Installatie:

1. Gebruik de platform hardware doorvoersnelheid boost opdracht in globale configuratie modus.
2. Sla de configuratie op.
3. Laad het apparaat opnieuw om de licentie voor betere prestaties te activeren.