Qualidade de Serviço (QoS) : Prevenção de congestionamento QoS

Compreendendo os contadores de pacotes na saída de show policy-map interface

14 Outubro 2016 - Tradução por Computador
Outras Versões: Versão em PDFpdf | Tradução Manual (1 Julho 2009) | Inglês (22 Agosto 2015) | Feedback


Índice


Introdução

Este documento explica como interpretar a saída do comando show policy-map interface, que você pode usar para monitorar os resultados de uma serviço-política criada com o comando line interface(cli) da Qualidade de Serviço modular de Cisco (QoS) (MQC).

Pré-requisitos

Requisitos

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se você estiver trabalhando em uma rede ativa, assegure-se de compreender o impacto potencial de qualquer comando antes de utilizá-lo.

Nota: No Software Release 12.1T do½ do¿Â do Cisco IOSïÂ, os pacotes nas saídas dos comandos alistados neste documento incluem todos os pacotes que combinam uma classe particular. Contudo, no Cisco IOS Software Release 12.1, somente os pacotes que são enfileirados durante a congestão são contados e indicados na saída destes mesmos comandos.

Convenções

Para obter mais informações sobre convenções de documento, consulte as Convenções de dicas técnicas Cisco.

O que é congestionamento?

Para entende como interpretar o comando show policy-map interface, é necessário antes entender o conceito de congestionamento.

Conceptualmente, a congestão é definida pelo manual de configuração do Cisco IOS Software como: “Durante períodos de transmita a congestão na interface enviada, pacotes chegam mais rapidamente do que a relação pode os enviar.”

Ou seja a congestão ocorre tipicamente quando uma interface de ingresso rápida alimenta relativamente uma interface de saída lenta. Um ponto de congestão comum é um roteador do escritório filial com uma porta Ethernet que enfrentam o LAN e uma porta serial que enfrenta WAN. Os usuários no segmento de LAN gerenciem o 10 Mbps do tráfego, que é alimentado em um T1 com o 1.5 Mbps da largura de banda.

Funcionalmente, a congestão é definida como o enchimento do transmitir anel na relação. Um anel é uma estrutura de controle de buffer especial. Cada relação apoia um par de anéis: um toque de recepção para receber pacotes e um toque de transmissão para transmiti-los. O tamanho dos anéis varia com o controlador da relação e com a largura de banda da relação ou do virtual circuit (VC). Por exemplo, use o comando show atm vc {vcd} indicar o valor do transmitir anel em um adaptador da porta ATM PA-A3. Consulte Entendendo e ajustando o valor tx-ring-limit para obter mais informações.

7200-1# show atm vc 3 
ATM5/0.2: VCD: 3, VPI: 2, VCI: 2 
VBR-NRT, PeakRate: 30000, Average Rate: 20000, Burst Cells: 94 
AAL5-LLC/SNAP, etype:0x0, Flags: 0x20, VCmode: 0x0 
OAM frequency: 0 second(s) 
PA TxRingLimit: 10 
InARP frequency: 15 minutes(s) 
Transmit priority 2 
InPkts: 0, OutPkts: 0, InBytes: 0, OutBytes: 0 
InPRoc: 0, OutPRoc: 0 
InFast: 0, OutFast: 0, InAS: 0, OutAS: 0 
InPktDrops: 0, OutPktDrops: 0 
CrcErrors: 0, SarTimeOuts: 0, OverSizedSDUs: 0 
OAM cells received: 0 
OAM cells sent: 0 
Status: UP 

Cisco IOS, igualmente referido como o processador da camada 3 (L3), e o uso do direcionador da relação o transmitir anel ao mover pacotes para os meios físicos. Os dois processadores colaboram desta forma:

  • A interface transmite os pacotes de acordo com a taxa de interface ou com uma taxa moldada.

  • A interface mantém uma fila de hardware ou um anel de transmissão, em que ela armazena os pacotes que aguardam transmissão no cabo físico.

  • Quando a fila do hardware ou o anel de transmissão é preenchido, a interface fornece uma pressão de retorno explícita para o sistema do processador L3. A interface notifica o processador L3 para interromper o desenfileiramento de pacotes para o anel de transmissão da interface porque o anel de transmissão está cheio. O processador L3 agora armazena pacotes em excesso nas filas L3.

  • Quando a relação envia os pacotes no transmitir anel e esvazia o anel, tem mais uma vez os bufferes suficientes disponíveis para armazenar os pacotes. Libera a pressão contrária, e o processador L3 dequeues pacotes novos à relação.

O aspecto mais importante deste sistema de comunicação é que a interface reconhece que seu anel de transmissão está cheio e acelera o recebimento de novos pacotes vindos do sistema do processador L3. Assim, quando a interface está congestionada, a decisão de eliminação é movida de uma decisão de eliminação aleatória último a entrar/primeiro eliminado na fila FIFO do anel de transmissão para uma decisão diferenciada com base em políticas de serviço de nível IP implementadas pelo processador L3.

Qual é a diferença entre “pacotes” e “pacotes compatíveis”?

Em seguida, você precisa de compreender quando seu roteador usa as filas L3, desde que as políticas de serviços se aplicam somente aos pacotes armazenados nas filas de camada 3.

Esta tabela ilustra quando os pacotes entram na fila L3. Os pacotes localmente gerados são sempre comutados por processo e estão entregados primeiramente à fila L3 antes que estejam passados sobre ao direcionador da relação. Fast-switched e Cisco Express Forwarding (CEF) - os pacotes comutados estão entregados diretamente ao transmitir anel e sentam-se na fila L3 somente quando o transmitir anel está completo.

Tipo de pacote Congestão NON-congestão
Pacote gerado localmente, que inclui pacotes de Telnet e sibilos Sim Sim
Outros pacotes que são comutados em processos Sim Sim
Pacotes CEF- ou rapidamente comutados Sim Não

Este exemplo mostra essas orientações aplicadas na saída do comando show policy-map interface (os quatro contadores de chaves estão em negrito):

7206# show policy-map interface atm 1/0.1 
 ATM1/0.1: VC 0/100 - 
  Service-policy output: cbwfq (1283) 
    Class-map: A (match-all) (1285/2) 
      28621 packets, 7098008 bytes 
      5 minute offered rate 10000 bps, drop rate 0 bps 
      Match: access-group 101 (1289) 
      Weighted Fair Queueing 
        Output Queue: Conversation 73 
        Bandwidth 500 (kbps) Max Threshold 64 (packets) 
        (pkts matched/bytes matched) 28621/7098008 
        (depth/total drops/no-buffer drops) 0/0/0 
    Class-map: B (match-all) (1301/4) 
      2058 packets, 148176 bytes 
      5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps 
      Match: access-group 103 (1305) 
      Weighted Fair Queueing 
        Output Queue: Conversation 75 
        Bandwidth 50 (kbps) Max Threshold 64 (packets) 
        (pkts matched/bytes matched) 0/0 
        (depth/total drops/no-buffer drops) 0/0/0 
    Class-map: class-default (match-any) (1309/0) 
      19 packets, 968 bytes 
      5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps 
      Match: any  (1313)

Esta tabela define os contadores negritos:

Contador Explicação
28.621 pacotes, 7.098.008 bytes O número de pacotes que correspondem aos critérios da classe. Esse contador é incrementado estando a interface congestionada ou não.
(pacotes correspondidos/bytes correspondidos) 28621/7098008 O número de pacotes que combinam os critérios da classe quando a relação foi congestionada. Ou seja o transmitir anel da relação estava completo, e o direcionador e o sistema de processador L3 funcionaram junto para enfileirar os pacotes adicionais nas filas L3, onde a política de serviços se aplica. Os pacotes que são comutados por processo passam sempre pelo sistema de enfileiramento L3 e, portanto, incrementam o contador ”pacotes correspondentes”.
Mapa de classe: B (compatível com todos) (1301/4) Esses números definem uma identificação interna usada com a MIB (Base de informações de gerenciamento) do CISCO-CLASS-BASED-QOS-MIB. Eles não são mais exibidos na saída do comando show policy-map das versões atuais do Cisco IOS.
taxa oferecida de 5 minutos de 0 bps, taxa de queda de 0 bps Use o comando load-interval para alterar esse valor e torná-lo um valor mais instantâneo. O mais baixo valor é 30 segundos; contudo, as estatísticas indicadas nas saídas de interface do mapa de política da mostra são atualizadas os segundos cada 10. Como o comando efetivamente fornece um instantâneo em um momento específico, a estatística não pode refletir um aumento temporário no tamanho da fila.

Sem congestionamento, não é necessário colocar em fila os pacotes em excesso. Com congestão, os pacotes, que inclui o CEF- e os pacotes comutados rapidamente, podem entrar na fila L3. Consulte de volta a como o guia de configuração do IOS da Cisco define a congestão: “Se você usa características de Tratamento de Congestionamento, os pacotes que acumulam em uma relação estão enfileirados até que a relação esteja livre as enviar; são programados então de acordo com sua prioridade designada e o mecanismo de filas configurado para a relação.”

Normalmente, o contador de " pacotes " é muito maior do que o contador de " pacotes compatíveis ". Se os valores dos dois contadores são quase iguais, a seguir a relação recebe atualmente um grande número pacotes comutados por processamento ou está congestionada pesadamente. Both of these circunstâncias devem ser investigadas para assegurar o encaminhamento de pacote ótimo.

Como os números de conversação são alocados?

Esta seção explica como seu roteador atribui números de conversação para as filas criadas quando a política de serviços é aplicada.

Router# show policy-map interface s1/0.1 dlci 100 
 Serial1/0.1: DLCI 100 - 
 output : mypolicy 
  Class voice 
   Weighted Fair Queueing 
       Strict Priority 
       Output Queue: Conversation 72 
         Bandwidth 16 (kbps) Packets Matched 0 
        (pkts discards/bytes discards) 0/0 
  Class immediate-data 
   Weighted Fair Queueing 
       Output Queue: Conversation 73 
         Bandwidth 60 (%) Packets Matched 0 
         (pkts discards/bytes discards/tail drops) 0/0/0 
         mean queue depth: 0 
         drops: class  random   tail     min-th   max-th   mark-prob 
                0      0        0        64       128      1/10 
                1      0        0        71       128      1/10 
                2      0        0        78       128      1/10 
                3      0        0        85       128      1/10 
                4      0        0        92       128      1/10 
                5      0        0        99       128      1/10 
                6      0        0        106      128      1/10 
                7      0        0        113      128      1/10 
                rsvp   0        0        120      128      1/10 
  Class priority-data 
   Weighted Fair Queueing 
       Output Queue: Conversation 74 
         Bandwidth 40 (%) Packets Matched 0 Max Threshold 64 (packets) 
         (pkts discards/bytes discards/tail drops) 0/0/0 
  Class class-default 
   Weighted Fair Queueing 
       Flow Based Fair Queueing 
       Maximum Number of Hashed Queues 64  Max Threshold 20 (packets)

A classe de padrão classe é a classe padrão à qual o tráfego é direcionado, se ele satisfizer os critérios de correspondência de outras classes cujas políticas estão definidas no mapa de políticas. O comando fair-queue permite que você especifique o número de fila dinâmica em que seus fluxos IP são classificados e classificados. Alternadamente, seu roteador atribui um número padrão de filas derivadas da largura de banda na relação ou no VC. Valores suportados em qualquer caso são uma potência de dois em um intervalo de 16 a 4.096.

Esta tabela alista os valores padrão para relações e para os circuitos permanentes ATM (PVC):

Número padrão de filas dinâmica em função da largura de banda de interface

Intervalo de largura de banda Número de fila dinâmica
Inferior ou igual a 64 kbps 16
Mais de 64 kbps e menos do que ou igual aos kbps 128 32
Mais do que os kbps 128 e o menos do que ou o igual aos kbps 256 64
Mais do que os kbps 256 e o menos do que ou o igual a 512 kbps 128
Mais de 512 kbps 256

Número padrão de filas dinâmica em função da largura de banda de PVC ATM

Intervalo de largura de banda Número de fila dinâmica
Inferior ou igual a kbps 128 16
Mais do que os kbps 128 e o menos do que ou o igual a 512 kbps 32
Mais de 512 kbps e menos do que ou igual a 2000 kbps 64
Mais de 2000 kbps e menos do que ou igual a 8000 kbps 128
Mais de 8000 kbps 256

Baseado no número de filas reservadas para o enfileiramento considerável tornado mais pesado, o Cisco IOS atribui uma conversação ou um número da fila segundo as indicações desta tabela:

Conversação/número da fila Tipo de tráfego
1 - 256 Filas de tráfego baseada em fluxo geral. Trafique que não combina a uma classe USER-criada combinará ao class-default e a uma das filas com base no fluxo.
257 - 263 Reservado para o protocolo CDP (Protocolo de descoberta da Cisco) e para pacotes marcados com um flag interno de prioridade alta.
264 Fila reservada para a classe de prioridade (classes configuradas com o comando priority). Procure o valor de " propriedade restrita " para a classe nas saídas de interface do mapa de política da mostra. A fila de prioridade usa um ID de conversação igual ao número de fila dinâmica mais oito.
265 e superior Filas para classes criadas por usuários.

Confirmando a política de servidor

Termine estas etapas se você precisa de testar o contador de " pacotes compatíveis " e sua política de serviços:

  1. Simule um congestionamento com um ping estendido utilizando um tamanho grande de ping e um grande número de pings. Também, tente transferir um grande arquivo de um server do File Transfer Protocol (FTP). O arquivo constitui dados “de perturbação” e enche a largura de banda de interface.

  2. Reduza o tamanho do anel de transmissão da interface com o comando tx-ring-limit. Uma redução deste valor acelera o uso do QoS no Cisco IOS Software.

    interface ATMx/y.z point-to-point 
    ip address a.b.c.d M.M.M.M 
    PVC A/B 
    tx-ring-limit <size>
    service-policy output test
  3. Especifique o tamanho como o número de pacotes para os 2600 e 3600 Series Routers ou como o número de partículas de memória para os 7200 e 7500 Series Routers.

  4. Assegure-se de que seu fluxo de tráfego combine os parâmetros de entrada ou de saída de sua política. Por exemplo, transferir um arquivo de um servidor FTP gerencie a congestão na rota de recepção porque o server envia grandes quadros do tamanho MTU, e o PC cliente retorna os reconhecimentos pequenos (ACK).


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