سلوك FlexPod Nexus 5 كيلو في تقنية vPC أثناء مقاطعة العمل
المحتويات
المقدمة
سيقوم هذا المستند بتفصيل سلوك الشبكة كرد فعل لحالات انقطاع مختلفة، مع التركيز على قناة المنفذ الظاهرية (vPC).
وقد تكون الانقطاع النموذجي إعادة التحميل، أو فقدان الارتباط، أو فقدان الاتصال.
الهدف من هذا المستند هو توضيح فقدان الحزم أثناء السيناريوهات الشائعة.
طوبولوجيا
أثناء الاختبار، ما لم يذكر خلاف ذلك إستخدام المخطط التالي.
تشير الخطوط الخضراء والزرقاء إلى قناة منفذ vPC من كل من منافذ الربط الليفية إلى كلا محولات Nexus.
لا توجد شبكة إدارة خارج النطاق محددة.
إنه مخطط مبسط يوصى به عادة في عمليات نشر FlexPod كما هو موضح على سبيل المثال في:
http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/unified_computing/ucs/UCS_CVDs/flexpod_esxi51_ucsm2.html
المكونات المستخدمة
محولا Nexus 5548P.
الارتباطات النسيجية ل Two Unified Computing System (UCS) 6120 التي تشغل البرنامج 2.2(4b).
هيكل واحد 5108 UCS.
خادمان B200M3 مع مهايئ VIC 1240 يشغل البرنامج 2.2(4).
لتنفيذ إختبارات الاتصال والتحقق من صحتها، تم تثبيت إثنين من الخوادم النصلية وتثبيت نظام التشغيل RedHat Enterprise Linux 7.1.
التكوين.
يستخدم كل من تكوين vPC و portChannel الإعداد الافتراضي.
feature vpc
vpc domain 75
role priority 3000
peer-keepalive destination 10.48.43.79 source 10.48.43.78
delay restore 150
peer-gateway
interface port-channel1
description vPC Peer-Link
switchport mode trunk
spanning-tree port type network
vpc peer-link
مثال vPC الذي يؤدي إلى اتصال UCS Fabric Interconnect (FI) في هذه الحالة bdsol-6120-05—A
interface port-channel101
description bdsol-6120-05-A
switchport mode trunk
spanning-tree port type edge trunk
vpc 101
الاختبارات
سيتم إجراء الاختبار التالي.
- فقدان إرتباط البيانات.
- ترقية ممزقة
- ترقية البرامج أثناء الخدمة (ISSU)
- فقدان إرتباط keepalive النظير - الواجهة mgmt0 في حالة هذا المخطط/التكوين.
- فقدان النظير portChannel - Port-channel 1 في هذا التكوين.
- تعطيل ميزة vPC
تدفق حركة المرور الأساسي.
يتم إستخدام جلسة عمل iPerf3 واحدة لإنشاء 6.5 جيجابت في الثانية لحركة مرور TCP للاختبار للتحقق من فقدان الإطارات أثناء عمليات النقل.
يتم تثبيت RedHat2 على Fabric Interconnect B بينما يتم تثبيت RedHat1 على Fabric Interconnect A - يؤدي ذلك إلى حركة مرور البيانات التي تحتاج إلى عبور جزء التحويل.
معلمات IPERF3:
- الخادم: iPERF3 -s -i 1
- وحدة التحكم في الإنترنت للعميل 3 -c 10.37.9.131 -t 0 -i 1 -w 1M -V
تم انتقاء المعلمات الواردة أعلاه للسماح بارتفاع معدل حركة المرور وسهولة اكتشاف فقدان الحزمة.
تم ضغط نافذة TCP لتجنب رشقات البيانات التي يعرفها بروتوكول IPERF. وقد يؤدي السماح لوحدة التحكم في الإنترنت بالتشغيل دون تشويش إلى حالات سقوط عرضية في المخازن المؤقتة عند الدخول على طول المسار - وذلك وفقا لتكوين جودة الخدمة. تسمح المعلمات الواردة أعلاه بمعدل ثابت يتراوح من 6 إلى 7 جيجابت في الثانية دون فقد الإطارات.
للتحقق من أنه يمكننا التحقق من المعدل التراكمي لحركة المرور على الواجهات.
bdsol-n5548-07# show interface ethernet 1/1-2 | i rate
30 seconds input rate 5612504 bits/sec, 9473 packets/sec
30 seconds output rate 7037817832 bits/sec, 578016 packets/sec
input rate 5.60 Mbps, 9.38 Kpps; output rate 7.01 Gbps, 576.10 Kpps
30 seconds input rate 7037805336 bits/sec, 578001 packets/sec
30 seconds output rate 5626064 bits/sec, 9489 packets/sec
input rate 7.01 Gbps, 575.71 Kpps; output rate 6.56 Mbps, 9.79 Kpps
يوضح الإخراج أعلاه حركة مرور بسرعة 7 جيجابت في الثانية تدخل على واجهة إيثرنت 1/2 وتغادر على واجهة إيثرنت 1/1.
فقدان رابط البيانات
يتم تعيين هذا الاختبار لاختبار كيفية تصرف البيانات في حالة إيقاف تشغيل إرتباط يعد جزءا من vPC.
سيستخدم هذا المثال الإيثرنت 1/1، وواجهة الإخراج لحركة مرور البيانات، وسيتم إيقاف تشغيلها باستخدام سطر الأوامر.
bdsol-n5548-07# conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
bdsol-n5548-07(config)# int et1/1
bdsol-n5548-07(config-if)# shut
في هذه الحالة، تم فقد حزمة واحدة فقط، وذلك نتيجة تدفق تيار بسرعة 6.5 جيجابت في الثانية.
يتم موازنة حركة المرور على الفور تقريبا بين الروابط المتبقية في PortChannel على UCS، في هذه الحالة باستخدام المنفذ UCS Fi B على إيثرنت 1/8 (المنفذ الوحيد المتبقي) الذي يصل إلى Nexus 5548 B، ومن هناك سيتم نقله إلى UCS Fi A باستخدام الإيثرنت 1/1.
bdsol-n5548-08# show interface ethernet 1/1-2 | i rate
30 seconds input rate 5575896 bits/sec, 9413 packets/sec
30 seconds output rate 6995947064 bits/sec, 574567 packets/sec
input rate 2.21 Mbps, 3.70 Kpps; output rate 2.78 Gbps, 227.99 Kpps
30 seconds input rate 6995940736 bits/sec, 574562 packets/sec
30 seconds output rate 5581920 bits/sec, 9418 packets/sec
input rate 2.78 Gbps, 227.99 Kpps; output rate 2.22 Mbps, 3.71 Kpps
الترقية أو إعادة التحميل التخريبية
يمكن محاكاة انقطاع البيانات ومستوى التحكم من خلال إجراء ترقية هدامة للطراز bdsol-n5548-07 (الكمبيوتر الشخصي vPC الأساسي).
من المتوقع فقدان حركة المرور.
هذا الاختبار هو نفسه لإعادة تحميل نظير vPC وظيفيا.
bdsol-n5548-07# install all kickstart bootflash:n5000-uk9-kickstart.7.1.0.N1.1a.bin system bootflash:n5000-uk9.7.1.0.N1.1a.bin
(...)
Compatibility check is done:
Module bootable Impact Install-type Reason
------ -------- -------------- ------------ ------
1 yes disruptive reset Incompatible image
(...)
Switch will be reloaded for disruptive upgrade.
Do you want to continue with the installation (y/n)? [n] y
Install is in progress, please wait.
Performing runtime checks.
[####################] 100% -- SUCCESS
Setting boot variables.
[####################] 100% -- SUCCESS
Performing configuration copy.
[####################] 100% -- SUCCESS
Finishing the upgrade, switch will reboot in 10 seconds.
بعد ال 10 ثوان المذكورة يحدث فقدان الحزمة.
وخلال ذلك الوقت، يتم فقد 55 حزمة فقط (خارج الدفق بمعدل 6.6 جيجابت في الثانية).
إذا تم إعادة تشغيل iPERF3 على الفور، يمكن للمشغل التحقق من تحويل حركة المرور بالفعل إلى bdsol-n5548-08.
bdsol-n5548-08# show interface ethernet 1/1-2 | i rate
30 seconds input rate 5601392 bits/sec, 9455 packets/sec
30 seconds output rate 7015307760 bits/sec, 576159 packets/sec
input rate 2.25 Mbps, 3.77 Kpps; output rate 2.81 Gbps, 231.14 Kpps
30 seconds input rate 7015303696 bits/sec, 576152 packets/sec
30 seconds output rate 5605280 bits/sec, 9462 packets/sec
input rate 2.81 Gbps, 231.14 Kpps; output rate 2.25 Mbps, 3.77 Kpps
يظهر معدل حركة المرور أقل من 6 جيجابت في الثانية نظرا لأن عداد المعدل يبلغ متوسطه أكثر من 30 ثانية.
انخفاض إرتباط نظير vPC
في هذا المثال، يتم تعطيل إرتباط نظير vPC، يتم تشغيله بواسطة تغيير في التكوين.
وفي ذلك الوقت، تتم معالجة حركة المرور بواسطة BDSOL-N5548-07، وهو الإصدار الثانوي للتوجيه vPC.
تسلسل الأحداث.
المنفذ-channel 1 يذهب إلى أسفل.
2015 يوليو 10:15:00:25 bdsol-n548-07 ٪ETHPORT-5-IF_DOWN_CFG_CHANGE: تم إيقاف الواجهة port-channel1(config change)
نظرا لأن الطراز BDSOL-N5548-07 يعمل كمعالج ثانوي، فإنه سيتوقف عن إستخدام أجهزة الكمبيوتر الافتراضية (vPCs) نظرا لأنه لا يمكنه ضمان الطوبولوجيا التي لا يمكن الوصول إليها:
2015 Jul 10 15:00:28 bdsol-n5548-07 %VPC-2-VPC_SUSP_ALL_VPC: Peer-link going down, suspending all vPCs on secondary
2015 Jul 10 15:00:28 bdsol-n5548-07 %ETHPORT-5-IF_DOWN_INITIALIZING: Interface port-channel928 is down (Initializing)
2015 Jul 10 15:00:28 bdsol-n5548-07 %ETHPORT-5-IF_DOWN_INITIALIZING: Interface port-channel102 is down (Initializing)
2015 Jul 10 15:00:28 bdsol-n5548-07 %ETHPORT-5-IF_DOWN_INITIALIZING: Interface port-channel101 is down (Initializing)
خلال هذا الوقت، فقد iPerf3 جزءا من حركة المرور - 90 حزمة.
ولكن كان قادرا على التعافي بسرعة كبيرة.
ونظرا لأنه يتم إيقاف تشغيل أجهزة الكمبيوتر الافتراضية (vPCs) في bdsol-n5548-07، تتم معالجة حركة المرور بالكامل بواسطة bdsol-n5548-08
bdsol-n5548-08# show int ethernet 1/1-2 | i rate
30 seconds input rate 5623248 bits/sec, 9489 packets/sec
30 seconds output rate 7036030160 bits/sec, 577861 packets/sec
input rate 2.83 Mbps, 4.74 Kpps; output rate 3.54 Gbps, 290.64 Kpps
30 seconds input rate 7036025712 bits/sec, 577854 packets/sec
30 seconds output rate 5627216 bits/sec, 9498 packets/sec
input rate 3.54 Gbps, 290.64 Kpps; output rate 2.83 Mbps, 4.75 Kpps
ومرة أخرى، لا يظهر المعدل 6.5 غيغابت في الثانية مباشرة بسبب حساب متوسط التحميل.
الاسترداد من إرتباط vPC معطل.
عند عودة إرتباط نظير vPC إلى الحياة، قد تتم إعادة موازنة حركة المرور بين الارتباطات وقد يتم توقع فقدان حزمة قصيرة العمر بسبب تغيير المخطط.
في حالة فقد حزمة إختبار المختبر 1 هذه.
ترقية البرامج أثناء الخدمة (ISSU)
في هذا الاختبار، تم إجراء ترقية ISSU للتحقق من انقطاع حركة المرور.
أدوار vPC أثناء هذا الاختبار هي كما يلي:
bdsol-n5548-07 - أساسي
bdsol-n5548-08 - ثانوي.
لتنفيذ المعايير المحددة من قبل ISSU يجب استيفاؤها.
للعثور على معلومات حول الأوامر المستخدمة للتحقق من هذه المعايير وإجراء ISSU، تم إستخدام الدليل التالي:
بعد إجراء دعم دولي أولا على النظام الأساسي وبعد ذلك على نظير vPC الثانوي، لم يتم فقد أية حزم.
وهذا يرجع إلى حقيقة أن جميع وظائف مستوى البيانات لا تزال غير معطلة وأن حركة مرور بيانات مستوى التحكم فقط هي التي ستتأثر.
المشكلات المعروفة الخاصة ب ISSU
الميزات والتراخيص من المستوى الثالث.
خلال إختبار وحدة دعم التنفيذ (ISSU)، كانت هناك حاجة إلى حل عدد من المشكلات. قد يوفر الأمر "show install all impact ..." إخراج لا يمكن إستخدامه مع الشرح التالي: "التثبيت غير المعطل غير مدعوم إذا تم تمكين L3." في بيئة الاختبار، كان ذلك نتيجة إستخدام LAN_BASE_SERVICES_PKG في ملف الترخيص المثبت.
تتضمن LAN_BASE_SERVICES_PKG وظيفة من المستوى الثالث، ولكي يتم تنفيذ الأمر على النحو التالي: يجب عدم إستخدام هذه الحزمة، كما يجب مسح ملف الترخيص من الجهاز باستخدام الأمر "مسح ترخيص LicenseFile". من المحتمل أن يكون ملف الترخيص قيد الاستخدام حاليا بواسطة الجهاز. لمسح ملف الترخيص هذا، من المهم التحقق من الحزم المستخدمة باستخدام "show license use" وتعطيل ميزات هذه الحزم.
منافذ STP غير الطرفية
وخلال الاختبار، كان من الضروري أيضا إيقاف تشغيل قناة الميناء المتجهة إلى الشمال لأنها لم تتجاوز التحقق من عدم وجود حافة "show spanning-tree issu-impact"، المعيار 3، وهذا قد يؤدي إلى ترقية هدامة. لم يتم إدراج قناة المنفذ الشمالية هذه كحافة vPC في الأمر "show spanning-tree vlan 1".
فقدان رابط رسائل تنشيط الاتصال
بعد فقد النظير keepalive mgmt0 لم يتم تسجيل أي تعطل في حركة المرور. في هذا المخطط، يتم إستخدام واجهة الإدارة (mgmt0) كإرتباط keepalive، وبالتالي لا تؤثر على حركة مرور البيانات التي تم إنشاؤها أثناء الاختبار.
لاحظت الأجهزة انخفاض واجهة mgmt0، وفشل رسائل keepalives النظير، ولكن نظرا لأن إرتباط النظير يزيد في مكان البيانات، يمكن متابعة الاتصال.
2015 Jul 14 12:11:28 bdsol-n5548-07 %IM-5-IM_INTF_STATE: mgmt0 is DOWN in vdc 1
2015 Jul 14 12:11:32 bdsol-n5548-07 %VPC-2-PEER_KEEP_ALIVE_RECV_FAIL: In domain 75, VPC peer keep-alive receive has failed
2015 Jul 14 12:12:07 bdsol-n5548-07 %IM-5-IM_INTF_STATE: mgmt0 is UP in vdc 1
تعطيل ميزة vPC
يصف هذا إختبار ما يحدث عندما يتم تعطيل vPC على أحد المحولات أثناء نقل البيانات المباشر.
يمكن تعطيل ميزة VPC باستخدام الأمر التالي في وضع التكوين العام:
bdsol-n5548-07(config)# no feature vpc
يؤدي تعطيل ميزة vPC على نظير vPC الأساسي أو الثانوي إلى فقدان اتصال البيانات بشكل فوري. يرجع ذلك إلى طبيعة vPC المستندة إلى النظير. بمجرد تعطيل الميزة، تتوقف جميع وظائف vPC على المحول عن العمل، وينخفض إرتباط النظير، ويتم إيقاف حالة keepalive vPC مؤقتا وتنخفض قناة المنفذ 101 من بيئة الاختبار. وهذا واضح في إخراج show vPC الخاص بالمحول النظير الذي لا يزال يحتوي على ميزة vPC ممكنة.
bdsol-n5548-07# show vpc
Legend:
(*) - local vPC is down, forwarding via vPC peer-link
vPC domain id : 75
Peer status : peer link is down
vPC keep-alive status : Suspended (Destination IP not reachable)
...
vPC status
----------------------------------------------------------------------------
id Port Status Consistency Reason Active vlans
------ ----------- ------ ----------- -------------------------- -----------
101 Po101 down success success -
كما كانت الحال من قبل، فإن انقطاع حركة المرور لا يدوم طويلا.
وبموجب شروط الاختبار المذكورة أعلاه، فقد ما بين 50 و 80 حزمة من جلسة واحدة.
تسبب الأمر remove "feature vpc" أيضا في إزالة تكوين vPC من قنوات المنفذ.
يلزم قراءة هذا التكوين.
القرار
الغرض من ميزة vPC هو تحقيق أداء المرونة من خلال تقسيم حركة مرور البيانات في قناة منفذ بين أجهزة متعددة.
تتطلب هذه الفكرة البسيطة عمليات تنفيذ معقدة لمستوى التحكم.
كان من المفترض في الاختبارات المذكورة أعلاه أن تظهر الاضطرابات في كل من مستوى التحكم ومستوى البيانات التي قد تحدث خلال دورة حياة الميزة.
كما تم الكشف عن اضطرابات مستوى البيانات المتوقعة وتصحيحها على الفور تقريبا - مع فقد الحزم الفردية في الاختبارات.
أظهرت حالات انقطاع مستوى التحكم التي تم إختبارها أن جهاز الكمبيوتر vPC لا يزال يحتفظ بوقت تقارب ثان فرعي حتى عند تأثر مستوى التحكم.
الاختبار الأكثر إختلالا الذي تم إجراؤه - يتم الآن إيقاف تشغيل إرتباط النظير عبر جهاز الكمبيوتر vPC - مما يجمع بين كل من البيانات وحالات فشل مستوى التحكم. ومع ذلك فقد تبين وجود وقت سريع للتقارب.
التعليقات