Inzicht in uitgangsdalingen op snelle interfaces op Catalyst 9000 Switches
Inhoud
Inleiding
Dit document beschrijft hoe u problemen kunt oplossen met uitvoerdruppels op snelle interfaces op de op UADP ASIC gebaseerde Catalyst 9000 Series-platforms.
Voorwaarden
Vereisten
Cisco raadt kennis van de volgende onderwerpen aan:
- Standaard QoS-concepten
- Modulaire QoS Command Line Interface (CLI)
- Wireshark
Gebruikte componenten
De informatie in dit document is gebaseerd op de volgende software- en hardware-versies:
- UADP 2.0- en UADP 3.0-ASIC-typen
- Catalyst 9200
- Catalyst 9300
- Catalyst 9400
- Catalyst 9500
- Catalyst 9600
- Cisco IOS® XE 16.X of 17.X-software
De informatie in dit document is gebaseerd op de apparaten in een specifieke laboratoriumomgeving. Alle apparaten die in dit document worden beschreven, hadden een opgeschoonde (standaard)configuratie. Als uw netwerk live is, moet u zorgen dat u de potentiële impact van elke opdracht begrijpt.
Achtergrondinformatie
De druppels van de output op hoge snelheidsinterfaces zijn een kwestie die in om het even welke netwerkmilieu's kan voorkomen, in het bijzonder wanneer het interfaces behandelt die gegevensoverdrachtsnelheden van 10 Gbps of hoger steunen. De output druppels komen voor wanneer de pakketten door de interface worden gelaten vallen alvorens zij op het netwerk kunnen worden overgebracht.
Vaak wordt verkeerd begrepen hoe interfacegebruik wordt geïnterpreteerd wanneer de outputdalingen bij lage niveaus van gebruik voorkomen:
- Wanneer te veel verkeer uit één enkele interface wordt verzonden, kunnen de buffers voor die interface overweldigd worden en de outputdalingen voorkomen. Een interface met te weinig buffers kan ook de waarschijnlijkheid van outputdalingen verhogen.
- De output druppels kunnen ook worden veroorzaakt door een wanverhouding tussen de snelheid van de interface en de snelheid van het aangesloten apparaat. Als bijvoorbeeld een 10 Gbps interface is aangesloten op een apparaat dat alleen een gegevensoverdrachtsnelheid van 1 Gbps ondersteunt, kan de interface pakketten laten vallen als het de gegevenssnelheid niet kan vertragen om aan de mogelijkheden van het apparaat te voldoen.
In grote meerderheid van de gevallen worden de output dalingen echter veroorzaakt door microburst verkeer dat de poortbuffers uitputten:
- Een microburst verwijst naar een fenomeen waarin een grote hoeveelheid verkeer in een zeer korte tijd wordt verzonden, meestal duurt het slechts een paar milliseconden en overschrijdt de beschikbare bandbreedte van de interface.
- Wanneer een microburst optreedt, moeten netwerkapparaten het verkeer bufferen tot het kan worden verzonden naar het netwerk. Als de buffergrootte wordt overschreden, worden de pakketten gelaten vallen.
Het netwerkverkeer wordt vaak gemeten door het gemiddelde gebruik van een link (gemeten over 30 seconden tot 5 minuten afhankelijk van de configuratie). Hoewel dit gemiddelde een constante en relatief gelijkmatige stroom laat zien, is het gebruik van de interface bij een milliseconde schaal vaak erg bursty
Afbeelding 1. Toont een visuele vertegenwoordiging van de onderliggende oorzaak van outputdalingen op hoge snelheidsinterface.
- De pakketstromen A, B en C vertegenwoordigen groepen bits in een stroom.
- Stromen A, B en C worden verzonden via de 100G-interface en ontvangen bij de volgende hop switch.
- Merk op dat A en sommige van B beetjes met succes uit de 10G uitgangsinterface door:sturen.
- Echter, wanneer flow C aankomt heeft de switch een aantal bits van flow B gebufferd vanwege het onvermogen om bits zo snel als ze aankomen uit te schakelen.
- De buffer wordt volledig en kan niet zowel de resterende B-bits als alle bits in pakket C bevatten.
- Als de Ingress-classificator bepaalt dat er geen ruimte is voor zelfs maar één bit van het volgende frame, laat hij het hele pakket vallen!
- Flow A en enkele van B worden verzonden door de 10G interface.
De interface "Snelheid/Bandbreedte" is beide enigszins van verkeerd genomineerden:
- Bandbreedte = gegevens (bits)/tijd
- De beetjes "versnellen niet fysisch"wanneer zij van 10G > 100G > 10G oversteken
Het "snelheid"-verschil is de interleaving capaciteiten/het aantal rijstroken/het aantal pulsen per tijdsinterval, het coderingsmechanisme, enzovoort, versus het feit dat de media (licht/elektronen) sneller gaan.
Verifiëren
Probleemoplossing voor uitvoerdruppels op snelle interfaces kan een complex proces zijn, maar er zijn enkele algemene stappen die kunnen helpen bij het identificeren en oplossen van het probleem:
Identificeer de betrokken interface:
- Begin door de interface te versmallen die de outputdalingen ervaart.
- Gebruik de showinterfaces | Omvat is omhoog|Totale output laat vallen bevel output of gebruik controlehulpmiddelen om te bepalen welke interface het probleem onder ogen ziet
Identificeer inkomende en uitgaande interfaces
- Om de interface aan ASIC-toewijzingen te verifiëren, kunt u de opdracht tonen platformsoftware gevoed <switch|active> ifm-toewijzingen uitvoeren.
Controleer de buffertoewijzing:
- Het is belangrijk om de buffertoewijzing en de interfaceconfiguratie voor de beïnvloede interfaces te verifiëren.
Controleer de microburts met Wireshark:
- De druppels van de output op hoge snelheidsinterfaces kunnen vaak door microbursts van verkeer worden veroorzaakt.
- Gebruik verkeersanalysetools zoals Wireshark om verkeerspatronen te bewaken en mogelijke microbursts te identificeren.
Overweeg een hardware upgrade:
- Als de vorige stappen het probleem niet oplossen, moet u de hardware, zoals de interface, het apparaat of de netwerkinfrastructuur, upgraden om het toegenomen verkeer te verwerken.
Identificeer de beïnvloede interface
Om de beïnvloede interface te identificeren die output dalingen ervaart, kunt u de opdracht show interfaces gebruiken.
- Deze opdracht geeft gedetailleerde informatie over elke interface, die statistieken bevat over invoer- en uitvoerfouten, gedropte pakketten en andere kritieke informatie.
Om de lijst van interfaces te versmallen en snel de beïnvloede interface te identificeren, gebruik de showinterfaces | Omvat is omhoog|Totale output laat vallen bevel aan filter uit interfaces neer, of admin neer, en toont slechts die die actief zijn en dalingen hebben.
- U kunt deze opdracht bijvoorbeeld gebruiken om alleen de interfaces weer te geven die uitvoerdruppels hebben meegemaakt.
Cat9k(config)#show interfaces | in is up|Total output drops
HundredGigE1/0/1 is up, line protocol is up (connected)
Input queue: 0/2000/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 54845
HundredGigE1/0/10 is up, line protocol is up (connected)
Input queue: 0/2000/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 1540231
--snip--
Op Catalyst 9000 Series switches worden uitgaande pakketdruppels standaard in bytes weergegeven in plaats van in pakketten. Het is belangrijk om te bepalen of de hoeveelheid outputdalingen die werden gevonden daadwerkelijk effect hadden of eenvoudig door voorbijgaand bursty verkeer werden veroorzaakt.
Bereken het percentage van de totale output bytes die op een interface worden uitgezonden die zijn gedropt:
- Verzamel de totale output druppels tellen van de interface.
- Verzamel de totale telling van outputbytes van de interface.
- Bereken het percentage van de uitgangsdalingen. Verdeel de totale output dalingen telling door de totale output byte telling en vermenigvuldigend met 100.
Dit levert het percentage van de output bytes die op de interface zijn gevallen, wat u kan helpen bepalen of er een probleem is met congestie of buffertoewijzing dat moet worden aangepakt of als de output daalt veroorzaakt is door tijdelijk microbusverkeer.
Gebruik de opdracht showinterface <interface> om de informatie te verzamelen.
Cat9k#show interfaces twentyFiveGigE 1/0/41
TwentyFiveGigE1/0/41 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Twenty Five Gigabit Ethernet, address is dc77.4c8a.4289 (bia dc77.4c8a.4289)
MTU 1500 bytes, BW 25000000 Kbit/sec, DLY 10 usec,
reliability 255/255, txload 3/255, rxload 1/255
Encapsulation ARPA, loopback not set
Keepalive set (10 sec)
Full-duplex, 10Gb/s, link type is auto, media type is SFP-10GBase-AOC1M
input flow-control is on, output flow-control is off
ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
Last input 00:00:06, output 00:00:10, output hang never
Last clearing of "show interface" counters 6w1d
Input queue: 0/2000/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 299040207
Queueing strategy: Class-based queueing
Output queue: 0/40 (size/max)
30 second input rate 767000 bits/sec, 155 packets/sec
30 second output rate 14603000 bits/sec, 1819 packets/sec
931864194 packets input, 572335285416 bytes, 0 no buffer
Received 933005 broadcasts (933005 multicasts)
0 runts, 0 giants, 0 throttles
0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored
0 watchdog, 0 multicast, 0 pause input
0 input packets with dribble condition detected
1067891106 packets output, 5930422327799 bytes, 0 underruns
--snip--
Totale output dalingen: 299040207
Totale output bytes: 5930422327799
Percentage outputdalingen = 299040207/5930422327799 x 100 = 0,005%
In dit voorbeeld vertegenwoordigen de totale output dalingen 0.005% van het totale aantal bytes die in de afgelopen zes weken op deze interface zijn verzonden (laatste clearing van tellers 6w1d).
- Het totale aantal gelaten vallen pakketten versus aantal is onbeduidend, en zou geen invloed moeten hebben.
Identificeer inkomende en uitgaande interfaces
Om zachte buffers beter toe te wijzen en verkeer op Catalyst 9000 Series switches te beheren, kunt u overwegen om inkomende en uitgaande interfaces in verschillende ASIC's te selecteren.
Een zachte buffer, ook wel bekend als een dynamische buffer of gedeelde buffer, verwijst naar een deel van het geheugen dat dynamisch is toegewezen om pakketten tijdelijk op te slaan in perioden van stremming of hoge verkeerslading.
Tip: Raadpleeg het document Understand Queue Buffer Allocation op Catalyst 9000 Switches voor meer informatie over buffertoewijzing in de Catalyst 9000 Series switches
Gebaseerd op de architectuur van een specifiek model van Catalyst 9000 switches, is het belangrijk om op te merken dat ze vaak meerdere ASIC's bevatten die verantwoordelijk zijn voor verschillende functies.
Om de interface aan ASIC-toewijzingen te verifiëren, kunt u de opdracht tonen platformsoftware gevoed <switch|active> ifm-toewijzingen uitvoeren.
Dit voorbeeld toont de interface aan ASIC-toewijzingen. Het interfacebereik TenGigabit Ethernet1/0/1 tot TenGigabit Ethernet1/0/24 wordt toegewezen aan ASIC 1 terwijl de rest wordt toegewezen aan ASIC 0:
Cat9k#show platform software fed switch active ifm mappings Interface IF_ID Inst Asic Core Port SubPort Mac Cntx LPN GPN Type Active TenGigabitEthernet1/0/1 0x9 3 1 1 0 0 11 0 1 1 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/2 0xa 3 1 1 1 0 10 1 2 2 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/3 0xb 3 1 1 2 0 9 2 3 3 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/4 0xc 3 1 1 3 0 8 3 4 4 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/5 0xd 3 1 1 4 0 7 4 5 5 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/6 0xe 3 1 1 5 0 6 5 6 6 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/7 0xf 3 1 1 6 0 5 6 7 7 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/8 0x10 3 1 1 7 0 4 7 8 8 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/9 0x11 3 1 1 8 0 3 8 9 9 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/10 0x12 3 1 1 9 0 2 9 10 10 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/11 0x13 3 1 1 10 0 1 10 11 11 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/12 0x14 3 1 1 11 0 0 11 12 12 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/13 0x15 2 1 0 12 0 11 0 13 13 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/14 0x16 2 1 0 13 0 10 1 14 14 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/15 0x17 2 1 0 14 0 9 2 15 15 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/16 0x18 2 1 0 15 0 8 3 16 16 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/17 0x19 2 1 0 16 0 7 4 17 17 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/18 0x1a 2 1 0 17 0 6 5 18 18 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/19 0x1b 2 1 0 18 0 5 6 19 19 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/20 0x1c 2 1 0 19 0 4 7 20 20 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/21 0x1d 2 1 0 20 0 3 8 21 21 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/22 0x1e 2 1 0 21 0 2 9 22 22 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/23 0x1f 2 1 0 22 0 1 10 23 23 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/24 0x20 2 1 0 23 0 0 11 24 24 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/25 0x21 1 0 1 24 0 11 0 25 25 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/26 0x22 1 0 1 25 0 10 1 26 26 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/27 0x23 1 0 1 26 0 9 2 27 27 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/28 0x24 1 0 1 27 0 8 3 28 28 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/29 0x25 1 0 1 28 0 7 4 29 29 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/30 0x26 1 0 1 29 0 6 5 30 30 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/31 0x27 1 0 1 30 0 5 6 31 31 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/32 0x28 1 0 1 31 0 4 7 32 32 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/33 0x29 1 0 1 32 0 3 8 33 33 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/34 0x2a 1 0 1 33 0 2 9 34 34 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/35 0x2b 1 0 1 34 0 1 10 35 35 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/36 0x2c 1 0 1 35 0 0 11 36 36 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/37 0x2d 0 0 0 36 0 11 11 37 37 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/38 0x2e 0 0 0 37 0 10 10 38 38 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/39 0x2f 0 0 0 38 0 9 9 39 39 NIF Y TenGigabitEthernet1/0/40 0x30 0 0 0 39 0 8 8 40 40 NIF Y TenGigabitEthernet1/1/1 0x31 0 0 0 40 0 0 19 41 41 NIF N TenGigabitEthernet1/1/2 0x32 0 0 0 41 0 0 18 42 42 NIF N TenGigabitEthernet1/1/3 0x33 0 0 0 42 0 0 17 43 43 NIF N TenGigabitEthernet1/1/4 0x34 0 0 0 43 0 0 16 44 44 NIF N TenGigabitEthernet1/1/5 0x35 0 0 0 44 0 0 15 45 45 NIF N TenGigabitEthernet1/1/6 0x36 0 0 0 45 0 0 14 46 46 NIF N TenGigabitEthernet1/1/7 0x37 0 0 0 46 0 0 13 47 47 NIF N TenGigabitEthernet1/1/8 0x38 0 0 0 47 0 0 12 48 48 NIF N FortyGigabitEthernet1/1/1 0x39 0 0 0 48 0 4 4 49 49 NIF N FortyGigabitEthernet1/1/2 0x3a 0 0 0 49 0 0 0 50 50 NIF N
Buffertoewijzing
Buffertoewijzing is een belangrijke factor om output dalingen te vermijden omdat buffers worden gebruikt om tijdelijk verkeer op te slaan dat niet kan worden doorgestuurd vanwege congestie of andere variabelen. Als er niet genoeg buffers beschikbaar zijn, wordt het verkeer gelaten vallen, leidt het tot slechte netwerkprestaties en potentiële verstoringen. Met deze verificatie kunt u ervoor zorgen dat de switch voldoende bufferruimte heeft om grote verkeersbelastingen te verwerken.
De opdracht van de stats van de switch van het showplatform actieve qos wachtrij <interface> staat u toe om per-wachtrijstatistieken over een interface te zien, die omvat hoeveel bytes in de buffers werden gevraagd, en hoeveel bytes daalden wegens gebrek aan beschikbare buffers.
In dit voorbeeld:
- Wachtrijen 0 tot en met 4 bevatten momenteel het gevraagde verkeer. Het verkeer dat op deze interface wordt ontvangen, wordt tijdelijk opgeslagen in de buffers tot het kan worden verzonden.
- Slechts heeft Wachtrij 2 teruggegooid of gelaten vallen verkeer ervaren (24010607 bytes).
Cat9k#show platform hardware fed active qos queue stats interface twentyFiveGigE 1/0/41
----------------------------------------------------------------------------------------------
AQM Global counters
GlobalHardLimit: 16257 | GlobalHardBufCount: 0
GlobalSoftLimit: 39039 | GlobalSoftBufCount: 0
----------------------------------------------------------------------------------------------
High Watermark Soft Buffers: Port Monitor Disabled
----------------------------------------------------------------------------------------------
Asic:0 Core:0 DATA Port:8 Hardware Enqueue Counters
----------------------------------------------------------------------------------------------
Q Buffers Enqueue-TH0 Enqueue-TH1 Enqueue-TH2 Qpolicer
(Count) (Bytes) (Bytes) (Bytes) (Bytes)
-- ------- -------------------- -------------------- -------------------- --------------------
0 0 0 40588200 9368282 0
1 0 0 23584521 789524 0
2 0 0 0 110307150901 0
3 0 0 0 487852543 0
4 0 0 0 5483512 0
5 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0
Asic:0 Core:0 DATA Port:8 Hardware Drop Counters
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Q Drop-TH0 Drop-TH1 Drop-TH2 SBufDrop QebDrop QpolicerDrop
(Bytes) (Bytes) (Bytes) (Bytes) (Bytes) (Bytes)
-- -------------------- -------------------- -------------------- -------------------- -------------------- --------------------
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
2 0 0 24010607 <-- (drops on Q2) 0 0 0
3 0 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0
5 0 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0 0 0
Problemen oplossen
Buffertoewijzing wijzigen
Om de waarde van de zachte buffers te verhogen die door een interface worden gebruikt, gebruikt u de qos wachtrij-softmax-multiplieropdracht in de globale configuratiemodus:
- U kunt een waarde opgeven in het bereik van 100 tot 4800. De standaardwaarde is 100.
- Dit verhoogt de capaciteit van één enkele poortrij om microbursts te absorberen.
- Dit bevel verhoogt de drempels van de havenrij zodat de havenrij extra buffereenheden van de gedeelde pool kan verbruiken.
Deze configuratie is van toepassing op alle interfaces:
- De buffertoewijzing zelf gaat ervan uit dat de microbursts niet op alle poorten op de switch tegelijk plaatsvinden.
- Als microbursts in willekeurige momenten gebeuren, kan de gedeelde buffer extra buffereenheden wijden om hen te absorberen.
Gebruik de opdracht qos wachtrij-softmax-multiplier<100 4800>in de globale configuratiemodus om de zachte buffertoewijzing aan te passen. Als u dit aan de maximum beschikbare waarde vormt, voorziet het de switch van de hoogste waarschijnlijkheid om outputdalingen te elimineren of te verminderen. Dit is een algemeen aanbevolen beste praktijk om druppels waar mogelijk te voorkomen.
Cat9k(config)#qos queue-softmax-multiplier ?
<100-4800> multiplier(%)
Gebruik de toon platform hardware gevoed actieve qos wachtrij interface <interface>opdracht om de zachte buffertoewijzing op Catalyst 9000 Series te identificeren.
Dit voorbeeld toont de standaard zachte buffers toegewezen op een interface die heeft onderhandeld over 10 Gbps snelheid op een Catalyst 9500.
Cat9k#show platform hardware fed active qos queue config interface twentyFiveGigE 1/0/41
Asic:0 Core:0 DATA Port:8 GPN:141 LinkSpeed:0x12
AFD:Disabled FlatAFD:Disabled QoSMap:0 HW Queues: 64 - 71
DrainFast:Disabled PortSoftStart:5 - 4320 BufferSharing:Disabled
DTS Hardmax Softmax PortSMin GlblSMin PortStEnd QEnable
----- -------- -------- -------- -------- --------- -------
0 1 6 480 8 1920 16 960 0 0 3 5760 En <-- 1920 is the total soft buffers allocated to queue 0 on interface twentyFiveGigE 1/0/41
1 1 5 0 11 2880 16 1440 8 720 3 5760 En <-- 2880 is the total soft buffers allocated to queue 1 on interface twentyFiveGigE 1/0/41
2 1 5 0 6 0 0 0 0 0 3 5760 En
3 1 5 0 6 0 0 0 0 0 3 5760 En
4 1 5 0 6 0 0 0 0 0 3 5760 En
5 1 5 0 6 0 0 0 0 0 3 5760 En
6 1 5 0 6 0 0 0 0 0 3 5760 En
7 1 5 0 6 0 0 0 0 0 3 5760 En
Priority Shaped/shared weight shaping_step sharpedWeight
-------- ------------- ------ ------------ -------------
0 0 Shared 50 0 0
1 0 Shared 75 0 0
2 0 Shared 10000 0 0
3 0 Shared 10000 0 0
4 0 Shared 10000 0 0
5 0 Shared 10000 0 0
6 0 Shared 10000 0 0
7 0 Shared 10000 0 0
Port Port Port Port
Priority Shaped/shared weight shaping_step
-------- ------------- ------ ------------
2 Shaped 1023 1023
QPolicer Refresh Credit Max Credit Interval Idx
----------- -------------- ---------- ------------
0 Disabled 0 0 0
1 Disabled 0 0 0
2 Disabled 0 0 0
3 Disabled 0 0 0
4 Disabled 0 0 0
5 Disabled 0 0 0
6 Disabled 0 0 0
7 Disabled 0 0 0
Weight0 Max_Th0 Min_Th0 Weigth1 Max_Th1 Min_Th1 Weight2 Max_Th2 Min_Th2
------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------
0 0 1912 0 0 2137 0 0 2400 0 <-- Thresholds values in queue 0 on interface twentyFiveGigE 1/0/41
1 0 2295 0 0 2565 0 0 2880 0 <-- Thresholds values in queue 1 on interface twentyFiveGigE 1/0/41
2 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0 0 0 0
5 0 0 0 0 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Dit voorbeeld toont de zachte buffers die zijn toegewezen aan een interface die heeft onderhandeld over 10 Gbps snelheid op een Catalyst 9500 met 4800 geconfigureerde multiplier.
Cat9k#show platform hardware fed active qos queue config interface twentyFiveGigE 1/0/41
Asic:0 Core:0 DATA Port:8 GPN:141 LinkSpeed:0x12
AFD:Disabled FlatAFD:Disabled QoSMap:0 HW Queues: 64 - 71
DrainFast:Disabled PortSoftStart:4 - 42000 BufferSharing:Disabled
DTS Hardmax Softmax PortSMin GlblSMin PortStEnd QEnable
----- -------- -------- -------- -------- --------- -------
0 1 6 480 10 42000 1 1312 0 0 4 42000 En <-- 42000 is the total soft buffers allocated to queue 0 on interface twentyFiveGigE 1/0/41
1 1 5 0 10 42000 1 1312 1 1312 4 42000 En <-- 42000 is the total soft buffers allocated to queue 1 on interface twentyFiveGigE 1/0/41
2 1 5 0 6 0 0 0 0 0 4 42000 En
3 1 5 0 6 0 0 0 0 0 4 42000 En
4 1 5 0 6 0 0 0 0 0 4 42000 En
5 1 5 0 6 0 0 0 0 0 4 42000 En
6 1 5 0 6 0 0 0 0 0 4 42000 En
7 1 5 0 6 0 0 0 0 0 4 42000 En
Priority Shaped/shared weight shaping_step sharpedWeight
-------- ------------- ------ ------------ -------------
0 0 Shared 50 0 0
1 0 Shared 75 0 0
2 0 Shared 10000 0 0
3 0 Shared 10000 0 0
4 0 Shared 10000 0 0
5 0 Shared 10000 0 0
6 0 Shared 10000 0 0
7 0 Shared 10000 0 0
Port Port Port Port
Priority Shaped/shared weight shaping_step
-------- ------------- ------ ------------
2 Shaped 1023 1023
QPolicer Refresh Credit Max Credit Interval Idx
----------- -------------- ---------- ------------
0 Disabled 0 0 0
1 Disabled 0 0 0
2 Disabled 0 0 0
3 Disabled 0 0 0
4 Disabled 0 0 0
5 Disabled 0 0 0
6 Disabled 0 0 0
7 Disabled 0 0 0
Weight0 Max_Th0 Min_Th0 Weigth1 Max_Th1 Min_Th1 Weight2 Max_Th2 Min_Th2
------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------
0 0 33851 0 0 37833 0 0 42480 0 <-- Thresholds values in queue 0 on interface twentyFiveGigE 1/0/41
1 0 33468 0 0 37406 0 0 42000 0 <-- Thresholds values in queue 1 on interface twentyFiveGigE 1/0/41
2 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0 0 0 0
5 0 0 0 0 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Buffers per wachtrij wijzigen
Per-Queue bufferwijziging kan worden gebruikt voor scenario's waarbij u de SoftMax-multiplier niet kunt gebruiken of in scenario's waarin u probeert de buffers te verfijnen om een verkeersprofiel te passen.
- Switch Om de wachtrijbuffertoewijzing per interfacebasis aan te passen, moet u gebruik maken van policy-maps.
- In de meeste omstandigheden wijzigt u de huidige policy-map van een interface en wijzigt u de buffers per klassenbasis.
In deze voorbeeldinterface heeft twinFiveGigE 1/0/1 output dalingen ervaren. Zoals getoond in de uitgangspolitiek-kaart van de opdrachtoutput die op deze interface wordt toegepast.
De opdracht van de stats van de switch van het showplatform geeft actieve qos wachtrij <interface> u de mogelijkheid om per-wachtrijstatistieken te zien over een interface, die omvat hoeveel bytes in de buffers zijn opgezocht, en hoeveel bytes zijn gevallen wegens gebrek aan beschikbare buffers.
Cat9k#show platform hardware fed active qos queue stats interface twentyFiveGigE 1/0/1
----------------------------------------------------------------------------------------------
AQM Global counters
GlobalHardLimit: 16257 | GlobalHardBufCount: 0
GlobalSoftLimit: 39039 | GlobalSoftBufCount: 0
----------------------------------------------------------------------------------------------
High Watermark Soft Buffers: Port Monitor Disabled
----------------------------------------------------------------------------------------------
Asic:0 Core:0 DATA Port:8 Hardware Enqueue Counters
----------------------------------------------------------------------------------------------
Q Buffers Enqueue-TH0 Enqueue-TH1 Enqueue-TH2 Qpolicer
(Count) (Bytes) (Bytes) (Bytes) (Bytes)
-- ------- -------------------- -------------------- -------------------- --------------------
0 0 0 0 82 0
1 0 0 0 7517 0
2 0 0 0 110307150901 0
3 0 0 0 7174010710 0
4 0 0 0 0 0
5 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0
Asic:0 Core:0 DATA Port:8 Hardware Drop Counters
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Q Drop-TH0 Drop-TH1 Drop-TH2 SBufDrop QebDrop QpolicerDrop
(Bytes) (Bytes) (Bytes) (Bytes) (Bytes) (Bytes)
-- -------------------- -------------------- -------------------- -------------------- -------------------- --------------------
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
2 0 0 24010607 0 0 0
3 0 0 20071103 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0
5 0 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0 0 0
Om de outputdalingen op deze interface te verlichten, gebaseerd op de tellers van Enwachtrij, hebben Q0 tot Q1 een zeer laag enquêtetarief, en kunnen zo vele buffers niet vereisen zoals Q2 en Q3. De aanbevolen actie is om meer buffers toe te wijzen aan wachtrij 2 en wachtrij 3, aangezien deze wachtrijen een hogere hoeveelheid opgezocht verkeer hebben dan in een andere wachtrij.
- Om de buffertoewijzing aan te passen, kunt u de wachtrij-bufferverhouding <0-100>gebruiken configuratie in de beleidskaart die is toegepast op interface 2FiveGigE 1/0/1.
Opmerking: als deze opdracht op elke klasse in het beleid is geconfigureerd, moet het optellen tot 100. Als echter slechts één klasse is geconfigureerd, trekt het systeem buffers gelijkmatig af van de andere wachtrijen.
Dit voorbeeld toont hoe te om een rij-buffers verhouding op een beleid-kaart te vormen.
Cat9k(config)#policy-map test
Cat9k(config-pmap)# class Voice
Cat9k(config-pmap-c)# priority level 1
Cat9k(config-pmap-c)# queue-buffers ratio 5
Cat9k(config-pmap-c)# class Video
Cat9k(config-pmap-c)# bandwidth remaining percent 50
Cat9k(config-pmap-c)# queue-buffers ratio 15
Cat9k(config-pmap-c)# class BuisnessCritical
Cat9k(config-pmap-c)# bandwidth remaining percent 30
Cat9k(config-pmap-c)# queue-buffers ratio 40 <-- Queue 3
Cat9k(config-pmap-c)# class class-default
Cat9k(config-pmap-c)# bandwidth remaining percent 20
Cat9k(config-pmap-c)# queue-buffers ratio 40 <-- Queue 4
Vanaf de release van Cisco IOS XE 17.2.1 kunnen switches op basis van UADP 3.0 (Catalyst 9500 met hoge prestaties en Catalyst 9600) worden geconfigureerd om de Active Queue Management (AQM)-buffers tussen de twee kernen binnen dezelfde ASIC te delen.
- Een poort die is geconfigureerd met bufferdeling maakt gebruik van een van de beschikbare AQM-buffers, ongeacht de kernen waaraan de AQM-buffers zijn toegewezen.
- Dit helpt bij het beheren van hogere verkeersuitbarstingen die de buffer van één AQM-kern zouden hebben verzadigd.
- U kunt deze functie inschakelen met de opdracht qos share-buffer in de globale configuratiemodus.
- U kunt de functie controleren met de toon platform hardware gevoed actieve qos wachtrij configuratieinterface uit. (Dit is een globale configuratie die het hele systeem beïnvloedt).
U kunt bufferaandeel met de nrvorm van het bevel onbruikbaar maken, geen qos-aandelenbuffer.
Cat9k(config)#qos share-buffer
Cat9k(config)#end
Uitvoerdruppels analyseren met wireshark
Om de aanwezigheid van microbursts op een netwerk te verifiëren, kunt u een pakketopnamegereedschap zoals Wireshark gebruiken:
- Wireshark vangt pakketten en staat u toe om netwerkverkeer in real time of post-Capture te analyseren.
-
Om te identificeren welke microbursts voorkomen wanneer een daling met Wireshark gebeurt begin het pakket vangen op de beïnvloede interface, en controleer herhaaldelijk de interface tot een outputdaling voorkomt.
- Zodra de opname is voltooid, opent u het opnamebestand in Wireshark en zoekt u naar perioden met veel verkeer gevolgd door perioden met weinig of geen verkeer. Dit zijn potentiële microbursts.
Om outputdalingen op een interface effectief te vangen en te analyseren, gebruik deze aanbevelingen:
- EPC (Embedded Packet Capture) mag niet worden gebruikt. EPC beperkt al verkeer tot een maximum van 1000 pakketten per seconde (pps), die de gegevens kunnen ongeldig maken.
- Een TX-Only SPAN van de interface waar de output dalingen worden geïdentificeerd, is de aanbevolen methode.
- De bron- en doelpoorten moeten dezelfde snelheid hebben, of de doelpoort moet een hogere snelheid hebben dan de bronpoort wanneer u SPAN gebruikt. Dit zorgt ervoor dat de SPAN-sessie geen extra netwerkcongestie introduceert of pakketdalingen veroorzaakt door verkeerd gematchte poortsnelheden.
- Het is belangrijk om de SPAN-sessie te verzamelen terwijl de uitvoerdruppels actief worden verhoogd. Dit waarborgt dat u het relevante verkeer vangt en de worteloorzaak van de microburst kunt identificeren. Als de SPAN-sessie wordt verzameld nadat de druppels zijn opgetreden, kan het zijn dat u het relevante verkeer niet kunt opnemen.
Om te bevestigen of deze periodes van hoog verkeer inderdaad microbursts zijn, gebruik Wireshark I/O grafiekeigenschap. De I/O-grafiek geeft een grafische weergave weer van het netwerkverkeer in de loop der tijd, waardoor het gemakkelijker is om microbursts te herkennen. Om een I/O grafiek te creëren, ga naar "Statistieken" > "I/O Grafiek":
Afbeelding 2. Selecteer de I/O-grafiek.
De volgende grafiek toont een lijn die de hoeveelheid gegevens in doorgang over tijd vertegenwoordigt. Zoek naar spikes in de grafiek, die periodes van hoog verkeer aangeven. Als deze pieken worden gevolgd door periodes van weinig of geen verkeer, zou je een microburst kunnen hebben geïdentificeerd.
Afbeelding 3. Toont de I/O-grafiek van de pakketopname.
Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat alle pakketten worden geselecteerd zonder dat er een weergavefilter wordt toegepast. Selecteer bovendien de optie Lijngrafiek en stel de Y-as in op bits om het verkeer goed te analyseren.
Afbeelding 4. Toont hoe u de optie Line Graph selecteert en de Y-as op bits instelt.
Wanneer u een grote pakketopname analyseert, is het van cruciaal belang om de specifieke periode te identificeren waarin we geïnteresseerd zijn. In dit scenario wordt bijvoorbeeld vastgesteld dat er een grote hoeveelheid verkeer is in de buurt van 30 seconden.
Als u op de piek van een pin in de I/O grafiek klikt, veroorzaakt Wireshark om dat pakket op de achtergrond te selecteren. In ons scenario, hebben wij pakketten 79280 en 101896 geselecteerd om een ondergroep van het pakket te creëren om binnen de tijdstempels te werken waar de aanwezigheid van microbursts wordt verdacht.
Afbeelding 5. Toont hoe u een subset van de pakketopname maakt die zich op de vermoedelijke tijdstempels van de aanwezigheid van microburst concentreert.
Als u de eerste en laatste geselecteerde pakketten naar een nieuw bestand wilt exporteren, selecteert u eerst de radiopictogrammen "Bereik" en "Opgenomen".
Afbeelding 6. Toont hoe de subset van de pakketopname moet worden geëxporteerd en opgeslagen.
Nadat u het bestand hebt opgeslagen, opent u het en navigeert u terug naar de I/O-grafiek. Zorg ervoor dat het interval is ingesteld op 1 ms om de pieken op een milliseconde-basis te tekenen.
Afbeelding 7. Toont de I/O-grafiek van de geëxporteerde subset van de pakketopname.
Wanneer de grafiek wordt getoond, is het belangrijk om aren te identificeren die periodes vertegenwoordigen waar het verkeer tegen lijntarief voor een volledige milliseconde werd overgebracht, die de buffer om veroorzaken te vullen en de outputdalingen konden worden geproduceerd. Op een 1 Gbps interface zou dit bijvoorbeeld overeenkomen met 1.000.000 bits per milliseconde. Klik op de piek van een pin die een potentiele microburst vertegenwoordigt. Het helpt bij het identificeren van het pakket dat de uitvoerdalingen zou kunnen hebben veroorzaakt. Dit pakket kan dan verder worden geanalyseerd om de worteloorzaak van de microburst te bepalen en corrigerende maatregelen te nemen.
Afbeelding 8. Toont hoe u potentieel microburstverkeer in de I/O-grafiek kunt identificeren.
Waarschuwing: het is belangrijk om op de hoogte te zijn van deze beperking wanneer u Wireshark of een ander pakketopnamegereedschap op snelle interfaces gebruikt. Snelle interfaces, zoals 40G en 100G, genereren een aanzienlijk volume netwerkverkeer dat het potentieel heeft om de resources van het systeem dat wordt gebruikt om pakketten op te nemen, te overweldigen. Bijgevolg kan dit leiden tot verloren pakketten tijdens het opnameproces en van invloed zijn op de nauwkeurigheid en volledigheid van de opgenomen gegevens.
Alternatieve benaderingen
Als u de middelen hebt uitgeput die zijn toegewezen aan een wachtrij en nog steeds een daling ervaart, moet u alternatieve opties overwegen om congestie te beheren. Dit kan zijn:
- Upgradeinterfacesnelheden. U kunt verplaatsen van 1G naar 10G, 10G naar 25G of 40G om de uitgangsbandbreedte te verhogen en de overabonnementsverhouding te verminderen.
- Verander het platform in één met een grotere per-rij/per-interfacebuffer.
- Pas toepassingsinstellingen aan om de omvang van de burst te verminderen die de uitvoerdalingen veroorzaakt.
- Gebruik een wachtrijplanner om één klasse van verkeer voorrang te geven op een andere. Met deze methode wordt prioriteit gegeven aan de bescherming van belangrijker verkeer ten koste van verhoogde druppels voor minder belangrijk verkeer.
- Voer congestiebeheeralgoritmen zoals Weighted Random Early Discard (WRED) of Weighted Tail Drop (WTD) uit om verkeer eerder te laten vallen.WRED- of WTD-drempels kunnen leiden tot de eerdere daling van bursty verkeer, dit resulteert in de automatische vermindering van de verzendenvensters voor eindclients.Dit maakt ander minder-burst verkeer mogelijk om te maken van verminderde congestie en zorgt voor een minimale buffertoewijzing voor verschillende verkeersklassen terwijl periodes van hoge congestie.
- Politieverkeer het dichtst bij de bron van een bekende toepassing met hoge bandbreedte, zoals gegevensback-ups, vermindert de frequentie en ernst van uitbarstingen op het netwerk. Dit laat lage bandbreedtegebieden tussen de bron en de bestemming toe, die elders in het netwerk worden gevestigd, om een vergrote kans te hebben om zowel het bursty verkeer als normaal netwerkverkeer effectief te beheren.
- Gebruik poortkanalen. Het is echter belangrijk om op te merken dat op basis van hashing, is er een mogelijkheid dat meerdere stromen worden gericht op een enkel lid, wat kan leiden tot aanhoudende druppels.
Het is belangrijk om op te merken dat sommige van deze opties meer betrokken configuraties vereisen, zoals traffic engineering, maar aanzienlijke voordelen kunnen opleveren om netwerkcongestie en uitvoerdalingen te beperken.
Gerelateerde informatie
- Cisco Catalyst 9000 switchingplatforms: QoS en wachtrij-witboek
- Quality-of-Service configuratiehandleiding, Cisco IOS XE 17.x
- Cisco-compatibiliteitstabel voor glasvezel-naar-apparaat
- Ondersteuning voor innovatie: hoe Cisco TAC documentatie transformeert en zelfservice vereenvoudigt
- Technische ondersteuning en documentatie – Cisco Systems
Revisiegeschiedenis
| Revisie | Publicatiedatum | Opmerkingen |
|---|---|---|
1.0 |
07-Jun-2023 |
Eerste vrijgave |
FeedbackContact Cisco
- Een ondersteuningscase openen
- (Vereist een Cisco-servicecontract)