UCS mit VMware ESXi - Konfigurationsbeispiel für eine durchgängige Jumbo-MTU

Einführung

In diesem Dokument wird beschrieben, wie Sie eine Jumbo Maximum Transition Unit (MTU) für alle Cisco Rechenzentrumgeräte in einem Netzwerk konfigurieren, das aus einem VMware ESXi-Host besteht, der auf dem Cisco Unified Computing System (UCS), den Cisco Nexus Switches der Serie 1000V (N1kV), den Cisco Nexus Switches der Serie 500000000000000000000 installiert ist und Cisco NetApp Controller.

Voraussetzungen

Anforderungen

Cisco empfiehlt, über Kenntnisse in folgenden Bereichen zu verfügen:

• VMware ESXi
• Cisco UCS
• Cisco Nexus 500
• Cisco Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI)

Verwendete Komponenten

Die Informationen in diesem Dokument basieren auf den folgenden Software- und Hardwareversionen: 

• Cisco Nexus Switches der Serie 5020 Version 5.0(3)N2(2a)
• Cisco UCS Version 2.1(1d)
• Cisco UCS B200 M3 Blade-Server mit Cisco Virtual Interface Card (VIC) 1240
• vSphere 5.0 (ESXi und vCenter)
• Cisco N1kV Version 4.2(1)SV2(2.1a)
• NetApp FAS 3240

Die Informationen in diesem Dokument wurden von den Geräten in einer bestimmten Laborumgebung erstellt. Alle in diesem Dokument verwendeten Geräte haben mit einer leeren (Standard-)Konfiguration begonnen. Wenn Ihr Netzwerk in Betrieb ist, vergewissern Sie sich, dass Sie die potenziellen Auswirkungen eines Befehls oder einer Paketerfassung kennen.

Konfigurieren

Netzwerkdiagramm

Bei einer typischen iSCSI Storage Area Network (SAN)-Bereitstellung wird das Cisco UCS mit einem Fabric Interconnect im Ethernet End Host-Modus und das Speicherziel verwendet, das über einen Upstream-Switch oder ein Switched Network verbunden ist.

Durch die Verwendung der Appliance-Ports im UCS kann der Speicher direkt mit den Fabric Interconnects verbunden werden.

Unabhängig davon, ob das Upstream-Netzwerk 1 GbE oder 10 GbE ist, wird die Leistung durch die Verwendung von Jumbo Frames (z. B. eine MTU-Größe von 9000) verbessert, da die Anzahl der einzelnen Frames verringert wird, die für eine bestimmte Datenmenge gesendet werden müssen, und die Notwendigkeit verringert wird, iSCSI-Datenblöcke in mehrere Ethernet-Frames zu trennen. Außerdem wird die CPU-Auslastung von Host und Storage verringert.

Wenn Jumbo Frames verwendet werden, müssen Sie sicherstellen, dass das UCS- und Speicherziel sowie alle dazwischen befindlichen Netzwerkgeräte kompatibel und konfiguriert sind, um die größere Frame-Größe zu unterstützen. Das bedeutet, dass die Jumbo-MTU durchgängig (Initiator zu Ziel) konfiguriert werden muss, damit sie in der gesamten Domäne wirksam ist.

Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über das Verfahren zur vollständigen Konfiguration der Jumbo-MTU:

1. Erstellen Sie eine UCS Quality of Service (QoS)-Systemklasse mit einer MTU von 9000, und konfigurieren Sie dann die virtuelle NIC (vNIC) mit Jumbo-MTU.
   
   
2. Aktivieren Sie Jumbo-Frames (MTU 9000) auf allen Switches zwischen dem Initiator (UCS) und dem iSCSI-Ziel.
   
   
3. Aktivieren Sie Jumbo Frames auf dem Betriebssystemadapter (VMkernel-Port des ESXi).
   
   
4. Aktivieren Sie Jumbo Frames an den NetApp-Schnittstellen.

Hinweis: Weitere Informationen finden Sie im Artikel Cisco Storage Connectivity Options and Best Practices with NetApp Storage. 

Cisco UCS-Konfiguration

Die MTU wird innerhalb des UCS auf CoS-Basis (Class of Service) festgelegt. Wenn keine QoS-Richtlinie für die vNIC definiert ist, die zum vSwitch übergeht, wird der Datenverkehr zur Best-Effort-Klasse geleitet.

Gehen Sie wie folgt vor, um Jumbo Frames zu aktivieren:

1. Klicken Sie in der UCS-GUI auf die Registerkarte LAN.
   
   
2. Navigieren Sie zu LAN > LAN Cloud > QoS System Class.
   
   
3. Klicken Sie auf die QoS-Systemklasse, und ändern Sie die Datenverkehrsklasse (die den iSCSI-Datenverkehr überträgt)-MTU auf 9216.
   
   

   Hinweis: In diesem Beispiel wird die Klasse für den bestmöglichen Datenverkehr verwendet, um dieses MTU-Update zu veranschaulichen.

   
   
   
   
4. Erstellen Sie eine QoS-Richtlinie auf der Registerkarte "LAN", und wenden Sie sie auf die vNIC an, die den Speicherdatenverkehr überträgt.
   
   
   
   
5. Navigieren Sie unter den Serviceprofilen zur vNIC-Vorlage oder zur tatsächlichen vNIC, und legen Sie den MTU-Wert auf 9000 fest.
   
   

Überprüfen

Überprüfen Sie, ob die MTU für die vNIC wie oben beschrieben konfiguriert ist.

Überprüfen Sie, ob die Jumbo-MTU für die Uplink-Ports aktiviert ist.

Konfiguration des Nexus 5000

Mit dem Nexus 5000 ist Jumbo-MTU auf Systemebene aktiviert.

Öffnen Sie eine Eingabeaufforderung, und geben Sie die folgenden Befehle ein, um das System für Jumbo-MTU zu konfigurieren:

switch(config)#policy-map type network-qos jumbo
switch(config-pmap-nq)#class type network-qos class-default
switch(config-pmap-c-nq)#mtu 9216switch(config-pmap-c-nq)#exit
switch(config-pmap-nq)#exitswitch(config)#system qos
switch(config-sys-qos)#service-policy type network-qos jumbo

Überprüfen

Geben Sie den Befehl show queuing interface Ethernet x/y ein, um zu überprüfen, ob Jumbo-MTU aktiviert ist:

Hinweis: Der Befehl show interface Ethernet x/y gibt eine MTU von 1500 an, aber das ist falsch.

VMware ESXi-Konfiguration

Sie können den MTU-Wert eines vSwitch so konfigurieren, dass alle Portgruppen und Ports Jumbo Frames verwenden.

Gehen Sie wie folgt vor, um Jumbo Frames auf einem Host-vSwitch zu aktivieren:

1. Navigieren Sie vom vSphere-Client zu Home > Inventory > Hosts and Clusters.
   
   
2. Wählen Sie den Host aus.
   
   
3. Klicken Sie auf die Registerkarte Konfiguration.
   
   
4. Wählen Sie im Menü Hardware Networking aus.
   
   
5. Wählen Sie im Feld Ansicht die Option vSphere Standard Switch aus.
   
   
6. Klicken Sie auf Eigenschaften. 
   
   
7. Wählen Sie vSwitch im Popup-Fenster Eigenschaften auf der Registerkarte Ports aus.
   
   
8. Klicken Sie auf Bearbeiten.
   
   
9. Ändern Sie im Popup-Fenster auf der Registerkarte Allgemein die MTU (unter Erweiterte Eigenschaften) vom Standardwert (1500) auf 9000. Dadurch werden Jumbo Frames für alle Portgruppen und Ports des vSwitch aktiviert.

Gehen Sie wie folgt vor, um Jumbo Frames nur auf einem VMkernel-Port vom vCenter-Server zu aktivieren:

1. Navigieren Sie vom vSphere-Client zu Home > Inventory > Hosts and Clusters.
   
   
2. Wählen Sie den Host aus.
   
   
3. Klicken Sie auf die Registerkarte Konfiguration. 
   
   
4. Wählen Sie im Menü Hardware Networking aus.
   
   
5. Wählen Sie im Feld Ansicht die Option vSphere Standard Switch aus.
   
   
6. Klicken Sie auf Eigenschaften. 
   
   
7. Wählen Sie VMkernel auf der Registerkarte Ports des Popup-Fensters Eigenschaften aus.
   
   
8. Klicken Sie auf Bearbeiten.
   
   
9. Ändern Sie auf der Registerkarte Allgemein des Popup-Fensters die MTU (unter NIC Settings) vom Standardwert (1500) auf 9000. Dadurch werden Jumbo Frames nur auf einem VMkernel-Port des vSwitch aktiviert.

Überprüfen

Geben Sie den Befehl vmkping -d -s 8972 <IP-Adresse der Speichereinheit> ein, um die Netzwerkverbindung zu testen und zu überprüfen, ob der VMkernel-Port einen Ping-Befehl mit Jumbo-MTU ausführen kann.

Tipp: Weitere Informationen zu diesem Befehl finden Sie im VMware-Artikel Testing VMkernel network connection with the vmkping command VMware. 

Hinweis: Die größte wahre Paketgröße ist 8972, der ein 9000-Byte-Paket sendet, wenn Sie die IP- und ICMP-Header-Byte hinzufügen.

Überprüfen Sie auf der ESXi-Hostebene, ob die MTU-Einstellungen ordnungsgemäß konfiguriert sind:

Cisco IOS-Konfiguration

Bei Cisco IOS^® Switches gibt es kein globales MTU-Konzept auf Switch-Ebene. Stattdessen wird die MTU auf der Schnittstellen-/Etherchannel-Ebene konfiguriert.

Geben Sie die folgenden Befehle ein, um die Jumbo-MTU-Größe zu konfigurieren:

7609(config)#int gigabitEthernet 1/1
7609(config-if)#mtu ?
<1500-9216>  MTU size in bytes
7609(config-if)#mtu 9216

Überprüfen

 Geben Sie den Befehl show interfaces gigabitEthernet 1/1 ein, um zu überprüfen, ob die Konfiguration korrekt ist:

7609#show interfaces gigabitEthernet 1/1

GigabitEthernet1/1 is up, line protocol is up (connected)
  Hardware is C6k 1000Mb 802.3, address is 0007.0d0e.640a (bia 0007.0d0e.640a)
  MTU 9216 bytes, BW 1000000 Kbit, DLY 10 usec,
  reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

N1kV-Konfiguration

Mit N1kV kann die Jumbo-MTU nur für die Ethernet-Port-Profile für Uplink konfiguriert werden. Die MTU kann an der vEthernet-Schnittstelle nicht konfiguriert werden.

Überprüfen

Geben Sie den Befehl show run port-profile UPLINK ein, um zu überprüfen, ob die Konfiguration korrekt ist: 

NetApp FAS 3240-Konfiguration

Auf dem Storage-Controller müssen für die mit dem Fabric Interconnect oder dem Layer 2 (L2)-Switch verbundenen Netzwerkports Jumbo-MTU konfiguriert sein. Hier ein Beispiel für eine Konfiguration:

FAS3240-A> vlan create e1a 100
Ethernet e1a: Link being reconfigured.
vlan: e1a-100 has been created
Ethernet e1a: Link up.

FAS3240-A> vlan create e1b 100
Ethernet e1b: Link being reconfigured.
vlan: e1b-100 has been created
Ethernet e1b: Link up.

FAS3240-A> ifconfig e1a-100 192.168.101.105 netmask 255.255.255.0 mtusize 9000
partner e1a-100

FAS3240-A> ifconfig e1b-100 192.168.102.105 netmask 255.255.255.0 mtusize 9000
partner e1b-100

Überprüfen

In diesem Abschnitt überprüfen Sie, ob die Konfiguration korrekt ist.

FAS3240-A> ifconfig -a
e1a: flags=0x80f0c867<BROADCAST,RUNNING,MULTICAST,TCPCKSUM,VLAN> mtu 9000
 ether 00:c0:dd:11:40:2c (auto-10g_twinax-fd-up) flowcontrol full
e1b: flags=0x80f0c867<BROADCAST,RUNNING,MULTICAST,TCPCKSUM,VLAN> mtu 9000
 ether 00:c0:dd:11:40:2e (auto-10g_twinax-fd-up) flowcontrol full

Überprüfen

Die Prüfverfahren für die in diesem Dokument beschriebenen Konfigurationsbeispiele sind in den entsprechenden Abschnitten beschrieben.

Fehlerbehebung

Für diese Konfiguration sind derzeit keine spezifischen Informationen zur Fehlerbehebung verfügbar.