액세스 레이어 스위치의 QoS로 인한 출력 중단 문제 해결 기술참고
소개
이 문서에서는 Cisco Catalyst Switch Series 2960, 3750, 3750G, 3750X, 3560에서 QoS(Quality of Service)로 인한 출력 저하를 트러블슈팅하는 방법에 대해 설명합니다.
사전 요구 사항
요구 사항
Cisco에서는 QoS에 대한 기본 지식을 갖춘 것을 권장합니다.
사용되는 구성 요소
이 문서의 정보는 다음 플랫폼을 기반으로 합니다. Cisco Catalyst 스위치 시리즈 2960, 3750, 3750G, 3750X, 3560.
이 문서의 정보는 특정 랩 환경의 디바이스를 토대로 작성되었습니다. 이 문서에 사용된 모든 디바이스는 초기화된(기본) 컨피그레이션으로 시작되었습니다. 현재 네트워크가 작동 중인 경우, 모든 명령어의 잠재적인 영향을 미리 숙지하시기 바랍니다.
배경 정보
QoS는 혼잡한 시간에 더 중요한 데이터의 우선 순위를 지정하는 데 사용됩니다. 그 결과, QoS가 활성화되면 중요도가 낮은 대량 데이터가 삭제될 수 있습니다.
Cisco 액세스 레이어 스위치는 하드웨어에 QoS 기능을 구현합니다. 이 문서에서는 드롭이 QoS로 인해 발생하는지 여부를 확인하고 이를 완화하는 다양한 큐잉 및 버퍼 튜닝 옵션에 대해 설명합니다.
기능 정보
인그레스 기본 대기열
이그레스 기본 큐
문제 해결 방법론
- 영향을 받는 애플리케이션의 발신 데이터를 전달하는 인터페이스를 식별하거나 해당 증분에서 출력이 삭제되는 것을 경험합니다. 인터페이스 출력 속도 및 인터페이스 속도를 비교하고 링크가 과도하게 사용되었기 때문에 삭제되지 않았는지 확인합니다.
Switch#show int gi1/0/1
!-- Some output omitted.
GigabitEthernet0/1 is up, line protocol is up (connected)
MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec,
Full-duplex, 1000Mb/s, media type is 10/100/1000BaseTX
input flow-control is off, output flow-control is unsupported
Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 1089
Queueing strategy: fifo
Output queue: 0/40 (size/max)
5 minute input rate 4000 bits/sec, 6 packets/sec
5 minute output rate 3009880 bits/sec, 963 packets/sec - 스위치에서 QoS가 활성화되었는지 확인합니다. 활성화되지 않은 경우, 출력 삭제는 QoS와 관련이 없으므로 여기에서 설명하는 추가 단계는 관련이 없습니다.
Switch#show mls qos
QoS is enabled
QoS ip packet dscp rewrite is enabled - 인터페이스에서 삭제된 발신 트래픽의 표시를 식별합니다.
Switch#show mls qos int gi1/0/1 statistics
GigabitEthernet1/0/1 (All statistics are in packets)
dscp: incoming
-------------------------------
0 - 4 : 0 0 0 0 0
5 - 9 : 0 0 0 0 0
10 - 14 : 0 0 0 0 0
15 - 19 : 0 0 0 0 0
20 - 24 : 0 0 0 0 0
25 - 29 : 0 0 0 0 0
30 - 34 : 0 0 0 0 0
35 - 39 : 0 0 0 0 0
40 - 44 : 0 0 0 0 0
45 - 49 : 0 198910 0 0 0
50 - 54 : 0 0 0 0 0
55 - 59 : 0 0 0 0 0
60 - 64 : 0 0 0 0
dscp: outgoing
-------------------------------
0 - 4 : 0 0 0 0 0
5 - 9 : 0 0 0 0 0
10 - 14 : 0 0 0 0 0
15 - 19 : 0 0 0 0 0
20 - 24 : 0 0 0 0 0
25 - 29 : 0 0 0 0 0
30 - 34 : 0 0 0 0 0
35 - 39 : 0 0 0 0 0
40 - 44 : 0 0 0 0 0
45 - 49 : 0 248484 0 0 0
50 - 54 : 0 0 0 0 0
55 - 59 : 0 0 0 0 0
60 - 64 : 0 0 0 0
cos: incoming
-------------------------------
0 - 4 : 2 0 0 0 0
5 - 7 : 0 0 0
cos: outgoing
-------------------------------
0 - 4 : 0 0 0 0 0
5 - 7 : 0 0 0
output queues enqueued:
queue: threshold1 threshold2 threshold3
-----------------------------------------------
queue 0: 248484 0 0
queue 1: 0 0 0
queue 2: 0 0 0
queue 3: 0 0 0
output queues dropped:
queue: threshold1 threshold2 threshold3
-----------------------------------------------
queue 0: 1089 0 0
queue 1: 0 0 0
queue 2: 0 0 0
queue 3: 0 0 0
Policer: Inprofile: 0 OutofProfile: 0참고: 이 예에서는 큐 0/threshold1에서 삭제된 팩이 패킷을 삭제하는 것을 보여줍니다. 이 문서의 다른 예에서 대기열 번호 지정은 1~4입니다. 따라서 이 값은 대기열 1이 됩니다.
- 어떤 대기열-임계값 쌍이 삭제된 표시에 매핑되는지 확인하려면 스위치에서 output-q 맵에 대한 표시를 확인합니다. 이 시나리오에서는 queue1/threshold1이 dscp 46에 매핑되며, 이는 인터페이스에서 삭제됩니다. 즉, dscp 46 트래픽이 queue1로 전송되며, 해당 큐에 버퍼가 부족하거나 CPU 주기가 더 짧기 때문에 삭제됩니다.
Switch#show mls qos maps dscp-output-q
Dscp-outputq-threshold map:
d1 :d2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
------------------------------------------------------------
0 : 02-01 02-01 02-01 02-01 02-01 02-01 02-01 02-01 02-01 02-01
1 : 02-01 02-01 02-01 02-01 02-01 02-01 03-01 03-01 03-01 03-01
2 : 03-01 03-01 03-01 03-01 03-01 03-01 03-01 03-01 03-01 03-01
3 : 03-01 03-01 04-01 04-01 04-01 04-01 04-01 04-01 04-01 04-01
4 : 01-01 01-01 01-01 01-01 01-01 01-01 01-01 01-01 04-01 04-01
5 : 04-01 04-01 04-01 04-01 04-01 04-01 04-01 04-01 04-01 04-01
6 : 04-01 04-01 04-01 04-01 - 이러한 삭제를 해결하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째 방법은 패킷을 삭제하는 대기열의 버퍼와 임계값을 변경하는 것입니다. 두 번째 방법은 패킷을 삭제하는 대기열이 나머지 대기열보다 자주 서비스되도록 스케줄러를 구성하는 것입니다.
이 단계에서는 영향받는 대기열에 대한 버퍼 및 임계값을 변경하고 4단계에서 식별된 대기열과 연결된 버퍼 및 임계값을 확인하는 방법을 보여 줍니다.참고: 각 대기열 세트에는 4개의 이그레스 대기열에 대한 버퍼 크기 및 임계값을 구성할 수 있는 옵션이 있습니다. 그런 다음 임의의 포트에 큐 세트 중 하나를 적용할 수 있습니다. 대기열 세트 2를 사용하도록 명시적으로 구성되지 않는 한 기본적으로 모든 인터페이스는 출력 대기열에 대해 대기열 세트 1을 사용합니다.
이 시나리오에서 대기열 집합 1의 대기열 1은 총 버퍼 공간의 25%를 가지며 임계값 1은 100%로 설정됩니다
Switch#show mls qos queue-set
Queueset: 1
Queue : 1 2 3 4
----------------------------------------------
buffers : 25 25 25 25
threshold1: 100 200 100 100
threshold2: 100 200 100 100
reserved : 50 50 50 50
maximum : 400 400 400 400
Queueset: 2
Queue : 1 2 3 4
----------------------------------------------
buffers : 25 25 25 25
threshold1: 100 200 100 100
threshold2: 100 200 100 100
reserved : 50 50 50 50
maximum : 400 400 400 400 - 영향을 받는 인터페이스에 대해서만 버퍼 및 임계값을 변경하려면 queue-set 2를 변경하고 queue-set 2를 사용하도록 영향을 받는 인터페이스를 구성합니다.
참고: 대기열 세트 1도 변경할 수 있습니다. 그러나 모든 인터페이스에서는 기본적으로 queue-set 1을 사용하므로 변경 사항이 모든 인터페이스에 반영됩니다.
이 예에서는 대기열 세트 2가 변경되어 대기열 1이 전체 버퍼의 70%를 수신하게 됩니다.
Switch(config)#mls qos queue-set output 2 buffers 70 10 10 10
이 예에서는 queue-set 2 및 queue 1 임계값이 변경됩니다. 임계값 1과 임계값 2는 모두 3100에 매핑되므로 필요한 경우 예약된 풀에서 버퍼를 가져올 수 있습니다.
Switch(config)#mls qos queue-set output 2 threshold 1 3100 3100 100 3200
- 변경 사항이 올바른 대기열 및 대기열 집합 아래에 반영되는지 확인합니다.
Switch#show mls qos queue-set
Queueset: 1
Queue : 1 2 3 4
----------------------------------------------
buffers : 25 25 25 25
threshold1: 100 200 100 100
threshold2: 100 200 100 100
reserved : 50 50 50 50
maximum : 400 400 400 400
Queueset: 2
Queue : 1 2 3 4
----------------------------------------------
buffers : 70 10 10 10
threshold1: 3100 100 100 100
threshold2: 3100 100 100 100
reserved : 100 50 50 50
maximum : 3200 400 400 400 - 변경 사항이 이 인터페이스에 적용되도록 영향을 받는 인터페이스에서 queue-set 2를 사용하도록 합니다.
Switch(config)#int gi1/0/1
Switch(config-if)#queue-set 2
Switch(config-if)#end인터페이스가 대기열 세트 2에 매핑되어 있는지 확인합니다.
Switch#show run int gi1/0/1
interface GigabitEthernet1/0/1
switchport mode access
mls qos trust dscp
queue-set 2
end인터페이스에서 계속해서 패킷을 삭제하는지 확인합니다.
- 공유 및 셰이프 옵션을 사용하여 큐 1이 서비스되는 속도를 높이도록 스케줄러를 구성할 수도 있습니다. 이 예에서 대기열 1만 총 CPU 사이클의 50%를 수신하고 나머지 3개의 대기열은 총 CPU 사이클의 50%를 수신합니다.
Switch(config-if)#srr-queue bandwidth share 1 75 25 5
Switch(config-if)#srr-queue bandwidth shape 2 0 0 0인터페이스에서 계속해서 패킷을 삭제하는지 확인합니다.
- 이 인터페이스에서 우선순위 큐를 활성화합니다. 이 작업을 수행하면 우선 순위 대기열의 모든 트래픽이 다른 대기열보다 먼저 처리됩니다.
참고: 우선 순위 큐는 다른 큐가 서비스되기 전에 비워질 때까지 서비스됩니다. 기본적으로 2960/3560/3750 스위치에서는 대기열 1이 우선순위 대기열입니다.
Switch(config)#int gi1/0/1
Switch(config-if)#priority-queue out
Switch(config-if)#end인터페이스에서 삭제된 패킷의 표시는 대기열 1(우선순위 대기열)로 이동하도록 매핑될 수 있습니다. 이 작업을 수행하면 이 마킹을 사용하는 트래픽이 항상 다른 작업보다 먼저 처리됩니다.
Switch(config)#mls qos srr-queue output dscp-map queue 1 threshold 1
일반적인 문제
다음은 몇 가지 일반적인 문제입니다.
- QoS가 활성화된 후 인터페이스에서 출력이 삭제됩니다.
- 음성 통화 끊김.
- 지연이 추가되면 최적화되지 않은 비디오 트래픽이 발생합니다.
- 연결이 재설정됩니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
Q: 대기열 세트는 언제 변경하고 공유/셰이핑을 언제 사용합니까?
A : 그 결정은 낙하산의 성격에 달려 있다. 가 간헐적으로 증가하는 경우 이 문제는 버스트 트래픽으로 인해 발생할 가능성이 높습니다. 이와 반대로, 삭제 작업이 일정한 속도로 계속해서 증가하면 패킷을 삭제하는 대기열은 전송할 수 있는 것보다 많은 데이터를 수신할 가능성이 높습니다.
간헐적인 삭제의 경우 대기열에 간헐적인 버스트를 수용할 수 있는 큰 버퍼가 있어야 합니다. 이 솔루션을 구현하려면 대기열 집합을 변경하고 영향을 받는 대기열에 더 많은 버퍼를 할당하고 임계값을 늘려야 합니다.
연속 삭제의 경우, 영향을 받는 대기열을 더 자주 서비스하고 CPU 주기당 대기열에서 더 많은 패킷을 꺼내도록 스케줄러를 구성해야 합니다. 이 솔루션을 구현하려면 이그레스 대기열에서 공유/셰이핑을 구성해야 합니다.
Q: 공유 모드와 모양 모드의 차이점은 무엇입니까?
A : 셰이핑된 모드에서는 이그레스 큐가 대역폭의 백분율로 보장되며 해당 크기로 속도가 제한됩니다. 셰이핑된 트래픽은 링크가 유휴 상태이더라도 할당된 대역폭보다 더 많은 대역폭을 사용하지 않습니다. 셰이핑 모드는 시간이 지남에 따라 더욱 균일한 트래픽 흐름을 제공하며, 과부하 트래픽의 피크 및 밸리를 줄입니다. 셰이핑을 사용하면 각 가중치의 절대값을 사용하여 큐에 사용할 수 있는 대역폭을 계산합니다.
srr-queue 대역폭 셰이프 가중치1 가중치2 가중치3 가중치4
역비율(1/weight)은 이 대기열의 셰이핑 대역폭을 제어합니다. 즉, queue1은 총 대역폭의 1/weight1% 등으로 예약되어 있습니다. 가중치가 0으로 구성된 경우 해당 대기열은 공유 모드에서 작동합니다. srr-queue bandwidth shape 명령으로 지정한 가중치는 무시되며, 큐에 대한 srr-queue bandwidth share interface configuration 명령으로 지정한 가중치가 적용됩니다.
공유 모드에서는 구성된 가중치에 따라 큐가 서로 대역폭을 공유합니다. 대역폭은 이 수준에서 보장되지만 이에 국한되지는 않습니다. 예를 들어, 대기열이 비어 있고 더 이상 링크 공유가 필요하지 않은 경우 나머지 대기열은 사용되지 않는 대역폭으로 확장되어 이들 간에 공유할 수 있습니다.
srr-queue 대역폭 share weight1 weight2 weight3 weight4
queue1은 대역폭의 최소 가중치1/(weight1 + weight2 + weight3 + weight4)%를 보장하지만, 필요한 경우 모양이 정해지지 않은 다른 대기열의 대역폭으로 줄일 수도 있습니다.
관련 정보
개정 이력
| 개정 | 게시 날짜 | 의견 |
|---|---|---|
1.0 |
18-May-2013
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