ISR4300 シリーズの CPU 使用率のモニタリング
内容
概要
このドキュメントでは、4300 シリーズ ファミリの統合サービス ルータ（ISR）で中央処理装置（CPU）の使用率を確認するためのガイドラインを示します。
前提条件
要件
次の項目に関する知識があることが推奨されます。
- IOS-XE
- ISR43XX
使用するコンポーネント
このドキュメントの情報は、次のハードウェアとソフトウェアのバージョンに基づいています。
- ISR4321/K9
- ISR4331/K9
- ISR4351/K9
- 03.16.01a.S // 15.5(3)S1a
- 03.16.04b.S // 15.5(3)S4b
このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。本稼働中のネットワークでは、各コマンドによって起こる可能性がある影響を十分確認してください。
アーキテクチャ
Cisco ISR 4000 シリーズ プラットフォームは、IOS が多くの Linux プロセスの 1 つとして動作する Linux カーネルが稼働している分散型ソフトウェア アーキテクチャを持つ IOS-XE を実行します。 IOS はデーモンとして実行され、IOS デーモン（IOSd）と呼ばれます。
IOSd での CPU 使用率
IOSd で CPU 使用率を監視するには、show process cpu コマンドを実行します。
#show process cpu CPU utilization for five seconds: 1%/0%; one minute: 1%; five minutes: 0% PID Runtime(ms) Invoked uSecs 5Sec 1Min 5Min TTY Process 1 2 8 250 0.00% 0.00% 0.00% 0 Chunk Manager 2 5 18 277 0.07% 0.00% 0.00% 0 Load Meter 3 0 2 0 0.00% 0.00% 0.00% 0 DiagCard4/-1 4 0 1 0 0.00% 0.00% 0.00% 0 Retransmission o 5 0 1 0 0.00% 0.00% 0.00% 0 IPC ISSU Dispatc
出力には CPU 使用率の 2 つの値が含まれます。最初の値は CPU 使用率の合計値で、2 番目の値は IOSd に送信された割り込みによる CPU 使用量です。
CPU の合計量と割り込みによる CPU 使用量の差は、プロセスで消費される CPU の量です。これを確証するには、最後の 5 秒間のすべてのプロセスの使用量を合計します。
- プロセスの CPU 消費量 = 1％ - 0％ = 1％ = コマンドでリストされるすべてのプロセスの CPU 消費量
大部分の CPU を消費するプロセスを一番上に表示するには、show process cpu sorted コマンドを実行します。
#show process cpu sorted CPU utilization for five seconds: 1%/0%; one minute: 0%; five minutes: 0% PID Runtime(ms) Invoked uSecs 5Sec 1Min 5Min TTY Process 64 103 10 10300 0.33% 0.02% 0.00% 0 Licensing Auto U 83 26 231 112 0.27% 0.00% 0.00% 0 PuntInject Keepa 235 555 48176 11 0.11% 0.09% 0.07% 0 Inline Power 1 2 8 250 0.00% 0.00% 0.00% 0 Chunk Manager
トラフィック別 CPU 利用率
ISR4300 ファミリの設計では、トラフィックを転送するために、QuantumFlow プロセッサ（QFP）と呼ばれる要素が使用されます。
トラフィックによって消費される CPU の量を確認するには、show platform hardware qfp active datapath utilization コマンドを実行します。
#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) 3 2 2 1
(bps) 1448 992 992 568
Total (pps) 3 2 2 1
(bps) 1448 992 992 568
Output: Priority (pps) 0 0 0 0
(bps) 0 0 0 0
Non-Priority (pps) 3 2 2 1
(bps) 12216 8024 8024 4576
Total (pps) 3 2 2 1
(bps) 12216 8024 8024 4576
Processing: Load (pct) 0 0 0 1
このコマンドは、プライオリティ パケットと非プライオリティ パケットの入出力による CPU 使用状況を一覧表示します。1 秒あたりのパケット数（PPS）と 1 秒あたりのビット数（BPS）の情報が表示され、最後の行にはパケット転送による CPU 負荷量合計のパーセンテージ（PCT）値が表示されます。
インストールされた CPU コア
ISR4300 ファミリには、モデルに応じて異なる量の CPU コアがインストールされています。デバイスに搭載されているコアの数を確認するには、show processes cpu platform コマンドを実行します。
#show processes cpu platform
CPU utilization for five seconds: 30%, one minute: 29%, five minutes: 29%
Core 0: CPU utilization for five seconds: 13%, one minute: 13%, five minutes: 13%
Core 1: CPU utilization for five seconds: 2%, one minute: 3%, five minutes: 3%
Core 2: CPU utilization for five seconds: 0%, one minute: 0%, five minutes: 0%
Core 3: CPU utilization for five seconds: 99%, one minute: 99%, five minutes: 99%
Pid PPid 5Sec 1Min 5Min Status Size Name
--------------------------------------------------------------------------------
1 0 0% 0% 0% S 1863680 init
2 0 0% 0% 0% S 0 kthreadd
または、show platform software status control-processor コマンドを実行します。
#show platform software status control-processor <output omitted> Per-core Statistics CPU0: CPU Utilization (percentage of time spent) User: 4.80, System: 10.30, Nice: 0.00, Idle: 84.50 IRQ: 0.40, SIRQ: 0.00, IOwait: 0.00 CPU1: CPU Utilization (percentage of time spent) User: 2.00, System: 3.40, Nice: 0.00, Idle: 94.59 IRQ: 0.00, SIRQ: 0.00, IOwait: 0.00 CPU2: CPU Utilization (percentage of time spent) User: 0.50, System: 0.00, Nice: 0.00, Idle: 99.49 IRQ: 0.00, SIRQ: 0.00, IOwait: 0.00 CPU3: CPU Utilization (percentage of time spent) User: 24.72, System: 75.27, Nice: 0.00, Idle: 0.00 IRQ: 0.00, SIRQ: 0.00, IOwait: 0.00
あるいは、show platform software status control-processor brief コマンドを実行します。上記のどのコマンドを実行しても、インストールされているコアの量が表示されます。
#show platform software status control-processor brief
<output omitted>
CPU Utilization
Slot CPU User System Nice Idle IRQ SIRQ IOwait
RP0 0 4.30 9.80 0.00 85.90 0.00 0.00 0.00
1 0.79 0.99 0.00 98.20 0.00 0.00 0.00
2 0.50 0.00 0.00 99.50 0.00 0.00 0.00
3 24.60 75.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
CPU コアの配分
ISR4300 ファミリの設計では、特定のコアがパケット処理に使用されます。コア 4 〜 7 は ISR4331 および 4351 のパケット処理用に予約されており、コア 2 および 3 は ISR4321 に使用されます。
パフォーマンス上の理由から、階層型キュー フレームワーク（HQF）機能のスレッドは、常にホットスピンし、どのような構成であっても、システムを通過するトラフィック量に関係なく、高い CPU 使用率で実行されます。 ISR4300 プラットフォームでは、QFP ソフトウェアがメイン CPU 上で動作するため、1 つ以上のコアで CPU 使用率が高いことが示されます。
ホットスピンの使用状況を表示するには、show processes cpu platform sorted コマンドを実行します。
#show processes cpu platform sorted CPU utilization for five seconds: 28%, one minute: 29%, five minutes: 29% Core 0: CPU utilization for five seconds: 12%, one minute: 13%, five minutes: 14% Core 1: CPU utilization for five seconds: 2%, one minute: 3%, five minutes: 3% Core 2: CPU utilization for five seconds: 0%, one minute: 0%, five minutes: 0% Core 3: CPU utilization for five seconds: 99%, one minute: 99%, five minutes: 99% <<< hot-spin Pid PPid 5Sec 1Min 5Min Status Size Name -------------------------------------------------------------------------------- 2541 1955 99% 99% 99% S 1073807360 qfp-ucode-utah <<< high CPU process 1551 929 7% 7% 7% S 2038525952 fman_fp_image
8 コアのアーキテクチャでも、同じ結果を得られます。ただしホットスピンのコアは次のように異なります。
#show processes cpu platform sorted CPU utilization for five seconds: 15%, one minute: 14%, five minutes: 15% Core 0: CPU utilization for five seconds: 6%, one minute: 4%, five minutes: 8% Core 1: CPU utilization for five seconds: 1%, one minute: 0%, five minutes: 2% Core 2: CPU utilization for five seconds: 9%, one minute: 10%, five minutes: 7% Core 3: CPU utilization for five seconds: 1%, one minute: 2%, five minutes: 1% Core 4: CPU utilization for five seconds: 1%, one minute: 1%, five minutes: 1% Core 5: CPU utilization for five seconds: 0%, one minute: 0%, five minutes: 0% Core 6: CPU utilization for five seconds: 99%, one minute: 99%, five minutes: 99% <<< hot-spin Core 7: CPU utilization for five seconds: 0%, one minute: 0%, five minutes: 0% Pid PPid 5Sec 1Min 5Min Status Size Name -------------------------------------------------------------------------------- 3432 2779 99% 99% 99% S 1086341120 qfp-ucode-utah <<< high CPU process 2612 1893 7% 7% 7% S 2038697984 fman_fp_image 26114 25132 4% 5% 5% R 42803200 hman
CPU を監視するためのベスト プラクティス
データパスの使用率または IOSd の使用状況を確認するには、特定のコマンドを使用することをお勧めします。コア表示コマンドを実行すると、誤検出アラートが発生する可能性があります。
データパスの使用率を監視するコマンドは次のとおりです。
- show platform hardware qfp active datapath utilization
IOSd の使用状況を監視するコマンドは次のとおりです。
- show process cpu sorted
Simple Network Management Protocol（SNMP; 簡易ネットワーク管理プロトコル）で IOSd の CPU 使用率を監視するには、次のいずれかのオブジェクト識別子（OID）を使用します。
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