جودة الخدمة في Cisco ACI داخل POD

المقدمة

في البنية الأساسية المرتكزة على التطبيقات (ACI) من Cisco، لدينا خيارات متعددة متاحة لتصنيف حركة المرور التي سيتم صيانتها بطرق محددة داخل البنية. تعرف هذه القواعد بشكل عام بجودة الخدمة (QoS). يتم تحقيق جودة الخدمة بشكل رئيسي من خلال تعيين قيم معينة على الحزم في رأس Ethernet (الطبقة 2) أو IP (بروتوكول الإنترنت، الطبقة 3) - المعروفة باسم فئة الخدمة (CoS) ونقطة رمز الخدمات المميزة (DSCP) على التوالي.

كما تتيح واجهة التحكم في الوصول (ACI) للمستخدم تنفيذ علامات جودة الخدمة هذه أو تجاهلها أو تعديلها على حركة مرور البيانات الواردة إلى البنية أو الخارجة منها. وسننظر في هذه المسائل بالتفصيل. 

بالنسبة لنطاق هذا المستند، سنقتصر على إعداد Pod واحد في بنية قائمة التحكم في الوصول (ACI).

الإعداد والمخطط

تم إجراء الاختبارات واللقطات على أجهزة الجيل 2 في إصدار 3.2.x.

لأغراض هذا المستند، سنعمل مع الإعداد التالي (المخطط الإرشادي).

لدينا نسيج يضم مجموعتين من نقاط النهاية (EPG): EPG-1 و EPG-2. يتم ربط كل EPG بمجال الجسر (BD) الخاص به.

يحتوي BD ل EPG-1 على الشبكة الفرعية 10.0.1.254/24 

يحتوي BD ل EPG-2 على الشبكة الفرعية 10.0.2.254/24 

والنقطتان النهائيتان لكليهما هما موجودتان في الورقة 1 و 2.

بهدف تحقيق سهولة الاستخدام، سنراجع بإيجاز عمليات التهيئة المختلفة لجودة الخدمة التي سننظر إليها بالتفصيل:

السيناريو 1

في هذا السيناريو، سنحافظ على نظافة البنية من أي سياسات لجودة الخدمة. هذا أن فحصت السلوك التقصير من البناء عندما معالجة حركة مرور علمت مسبقا مع مختلف CoS أو/و DSCP قيمة.

السيناريو 2

في هذا سيناريو سنقوم بتمكين خيار 'dot1p Preserve':

بعد ذلك سوف نكرر بعض تدفقات حركة المرور من السيناريو 1 ومقارنة/مقارنة طريقة معالجة البنية لحركة المرور

السيناريو 3

في هذا السيناريو، سنستخدم الخيار "فئة جودة الخدمة" المتوفر في نهج EPG ونقوم بتعيينه على المستويات المختلفة المتوفرة. بعد ذلك، نكرر حركة المرور ونقارن معالجة البنية لحركة المرور هذه.

السيناريو 4

هذا تكرار للسيناريو 3 مع تمكين الخيار 'dot1p preserve'.

السيناريو 5

في هذا السيناريو، سنقوم بتحديد 4 سياسات مخصصة لجودة الخدمة ثم نسميها وفقا لسياسة EPG الخاصة بنا.

مثال لأحد هذه السياسات:

ستساعد سياسات جودة الخدمة المخصصة هذه في فهم الطرق المختلفة لإعادة تمييز CoS / DSCP على حركة مرور البيانات.

السيناريو 1: لا توجد سياسات لجودة الخدمة ممكنة على قائمة التحكم في الوصول (ACI)

هذا السيناريو هو مراقبة السلوك الافتراضي لحركة المرور التي تم وضع علامة مسبقة عليها ببعض قيم CoS أو DSCP.

فقط سلوكين يقلقان - 

1) هل تم الحفاظ على الكس؟
2) هل يتم الحفاظ على بروتوكول DSCP؟

لا يتم الاحتفاظ ب coS بشكل افتراضي في أي حالة. يتم فقد القيمة عندما تتم إزالة رأس شبكة VLAN في صفحة الدخول وعند الخروج لا يتم تمييز قيمة coS (يتم إستخدام co0)

مثال 1

هنا نرسل حركة مرور من E1D1 إلى E1D11. يتم وضع علامة على حركة المرور في E1D1 بجيب تمام = 4. 

تأتي حركة المرور من Leaf-1 ويستلمها E1D11، لكنها فقدت علامة CoS.

يتم الاحتفاظ ب DSCP بشكل افتراضي

مثال 2

هنا نرسل حركة مرور من E1D1 إلى E1D2. يتم وضع علامة على حركة المرور في E1D1 بجيب تمام = 2 و DSCP = 12

تخرج حركة المرور Leaf 2 مع 0 CoS ونفس DSCP (12). يحتوي الرأس الخارجي على DSCP (16) موضح في الأقسام التالية.

السيناريو 2: Dot1p المحافظة ممكنة

تعد "dot1p" قصيرة ل "IEEE 801.1p" - مخطط تحديد أولوية جودة الخدمة ، وهذا جزء من IEEE 802.1Q "dot1Q" - معيار الشبكة الذي يدعم VLAN

رأس dot1Q:

TPID: معرف بروتوكول علامة تمييز- يتم تعيينه إلى قيمة 0x8100 لتعريف الإطار كإطار Dot1Q بعلامات تمييز

TCI: معلومات عنصر تحكم علامة التمييز ، تحتوي على الحقول الفرعية التالية:

PCP: نقطة رمز الأولوية، حقل 3 بت الذي يشير إلى فئة الخدمة Dot1P والخرائط إلى مستوى أولوية الإطار

DEI : إسقاط مؤشر الاستحقاق، وهو حقل من فئة 1 بت يمكن إستخدامه بالاقتران مع بروتوكول PCP للإشارة إلى الإطارات المؤهلة للإفلات أثناء الازدحام.

vid: معرف VLAN، حقل 12 بت يحدد شبكة VLAN التي ينتمي إليها الإطار.

بشكل افتراضي (مع أو بدون 'Dot1p preserve') يتم ترميز قيمة CoS على حزمة بيانات واردة (مدخل في البنية) على الرأس الخارجي (رأس iVXLAN) DSCP. يتم تعيين 6 وحدات بت من DSCP على النحو التالي (ما قبل 4.0):

3 وحدات بت كبيرة = قيمة CoS

أقل 3 وحدات بت = الفئة المستخدمة في حركة المرور (المستوى 3 بشكل افتراضي) 

فيما يلي جدول به مثال لقيم DSCP:

عند تمكين 'Dot1p Preserve'، يتم فك ترميز قيمة DSCP للرأس الخارجي لمعرفة قيمة COs الأصلية على حركة مرور البيانات. يكتب هذا بعد ذلك إلى ال dot1P جزء من VLAN رأس على مخرج من ورقة.

مثال 3

هنا نرسل حركة مرور من E1D1 إلى E2D2. يتم وضع علامة على حركة المرور في E1D1 مع CoS = 1 و DSCP = 8. مع تمكين الاحتفاظ dot1p، يتم الاحتفاظ بكل من هاتين القيمتين عند التحقق من الوجهة E2D2.

السيناريو 3: تعيين مستويات جودة الخدمة على EPG

يمكن وضع علامة على حركة مرور EPG بمستويات معينة لجودة الخدمة. العلامة الافتراضية هي المستوى 3. قبل 4.0 كانت هناك ثلاثة مستويات فقط قابلة للتكوين من قبل المستخدم - من المستوى 1 إلى 3. يوجد 6 مستويات في مرحلة ما بعد 4.0. 

يتم تمثيل المستوى في الرأس الآخر (رأس iVXLAN) CoS كما يلي:

ما قبل 4. 0:

المستوى 1	كوس 2
المستوى 2	كوس 1
المستوى الثالث	كوس 0

مادة النشر 4. 0:

تم حجز مجموعات CoS + DEI غير المذكورة أدناه للاستخدام الداخلي.

المستوى 1	كوس 2	دي 0
المستوى 2	كوس 1	دي 0
المستوى الثالث	كوس 0	دي 0
المستوى 4	كوس 2	دي 1
المستوى 5	كوس 3	دي 1
المستوى 6	كوس 5	دي 1

لاحظ أنه على الرغم من إستخدام وحدة بت DEI، إلا أن الفئات 4 و 5 و 6 لا تسقط تلقائيا إزدحام الاستحقاق. يستخدم هذا الحقل فقط لأن ذلك يعد طريقة مناسبة لزيادة الفئات (الملاصقة للفينول الخماسي الكلور)

مثال 4

هنا نرسل حركة مرور من E1D1 إلى E2D2. يتم وضع علامة على حركة المرور في المصدر مع CoS = 1 و DSCP = 8 و EPG-1 يستخدم فئة جودة الخدمة 'المستوى 1'.

- يعكس المستوى 1 على الرأس الخارجي ك CoS 2. 

- بما أن CoS الأصلي هو 1 والمستوى هو 1، الرأس الخارجي DSCP هو 001010 = 10

- تحذير = إذا لم يتم تمكين الحفاظ على CoS أثناء إستخدام مستوى على EPG، يتم تجاهل CoS الأصلية لإطار البيانات ويتم وضع CoS المقابلة للمستوى على إطار مخرج (تم إختبار ذلك في 3.2.x)

السيناريو 4: فئة جودة الخدمة مع الاحتفاظ ب Dot1P

في هذا السيناريو، سنقوم أيضا بتمكين الاحتفاظ ب Dot1P مع إستخدام تعيين فئة جودة الخدمة على EPG-1.

مثال 5

سيكون هذا هو نفس إعداد المثال 4 مع تمكين خيار إضافة Dot1P Preserve. مع تمكين Dot1P Preserve، لا نرى أي قيمة غير متوقعة على CoS إطار الخروج.. 

السيناريو 5: فئات جودة الخدمة المخصصة 

في هذا السيناريو، سنعرف فئة جودة خدمة مخصصة ونطبقها على مصدرنا EPG ، EPG-1. إذا تم إستخدام كل من فئة جودة الخدمة (QoS) وجودة الخدمة (QoS) المخصصة، فستكون الأولوية لجودة الخدمة المخصصة.

أيضا ضمن سياسات جودة الخدمة المخصصة، إذا تم إستخدام كل من "تصنيفات DOT1P" و"DSCP إلى خريطة الأولوية"، تكون الأولوية لخريطة DSCP.

سيتم تحديد الفئة المخصصة على النحو التالي:

- يجب أن تتطابق قيمة COs الخاصة ب 4. وإذا فعلت ذلك، يتم تصنيف حركة المرور إلى المستوى 2 مع CoS من 3 و DSCP CS3 (24)

مثال 6

هنا سنرسل حركة مرور من E1D1 إلى E1D2. يتم وضع علامة على حركة المرور في E1D1 مع CoS 4 و DSCP 0. يستخدم EPG-1 سياسة جودة الخدمة المخصصة المذكورة أعلاه.

- يتم التعبير عن الفئة (المستوى 2) على أنها CoS 1 في الرأس الخارجي

- يتم تشفير CoS المعاد كتابتها (3) مع الفئة في DSCP = 011001 = 25

هنا نحن نلاحظ نفس التحذير مرة أخرى - بدون Dot1P Preserve يمكن نرى قيمة CoS المقابلة ل 'Level 2' تنعكس على إطار بيانات المخرج. أي، على E1D2 سنرى الإطار يحتوي على CoS 1 و DSCP 24.

يمكن الحصول على CoS الفعلية المتوقعة (3) باستخدام Dot1P المحافظة: