Uitgangsdalingen op Catalyst 9000-Switches begrijpen
Inhoud
Inleiding
In dit document wordt beschreven hoe u outputdalingen kunt oplossen op hogesnelheidsinterfaces op de platforms van de UADP ASIC-gebaseerde Catalyst 9000-reeks.
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
Uitgangsdalingen op hogesnelheidsinterfaces zijn een probleem dat zich in elke netwerkomgeving kan voordoen, vooral wanneer het gaat om interfaces die gegevensoverdrachtsnelheden van 10 Gbps of hoger ondersteunen. Uitgangsdalingen treden op wanneer pakketten door de interface worden gedropt voordat ze naar het netwerk kunnen worden verzonden.
Het wordt vaak verkeerd begrepen hoe het gebruik van de interface wordt geïnterpreteerd wanneer outputdalingen optreden bij lage gebruiksniveaus:
- Wanneer er te veel verkeer uit een enkele interface wordt verzonden, kunnen de buffers voor die interface overweldigd raken en kunnen outputdruppels optreden. Een interface met te weinig buffers kan ook de kans op outputdalingen vergroten.
- Uitgangsdalingen kunnen ook worden veroorzaakt door een mismatch tussen de snelheid van de interface en de snelheid van het aangesloten apparaat. Als een 10 Gbps-interface bijvoorbeeld is verbonden met een apparaat dat alleen een gegevensoverdrachtssnelheid 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 een grote meerderheid van de gevallen worden outputdalingen echter veroorzaakt door microburstverkeer dat de poortbuffers heeft uitgeput:
- Een microburst verwijst naar een fenomeen waarbij een grote hoeveelheid verkeer wordt verzonden in een zeer korte periode van tijd, meestal duurt het slechts een paar milliseconden en overschrijdt de beschikbare bandbreedte van de interface.
- Wanneer een microburst optreedt, moeten netwerkapparaten het verkeer bufferen totdat het op het netwerk kan worden verzonden. Als de buffergrootte wordt overschreden, worden pakketten gedropt.
Netwerkverkeer wordt vaak gemeten door het gemiddelde gebruik van een verbinding (gemeten over 30 seconden tot 5 minuten, afhankelijk van de configuratie). Hoewel dit gemiddelde een gestage en relatief gelijkmatige stroom laat zien, is het gebruik van de interface vaak zeer bursty wanneer het op een milliseconde schaal wordt bekeken.
Afbeelding 1.Toont een visuele weergave van de onderliggende oorzaak van outputdalingen op hogesnelheidsinterface.
Volgens het diagram:
- Packet flows A, B en C vertegenwoordigen groepen bits in een flow.
- Stromen A, B en C worden via de 100G-interface verzonden en ontvangen bij de volgende hop-switch.
- Merk op dat A en sommige B-bits met succes worden doorgestuurd naar de 10G egress-interface.
- Wanneer stroom C arriveert, heeft de switch echter een deel van de bits uit stroom B gebufferd vanwege het onvermogen om bits zo snel als ze aankomen in de wachtrij te zetten.
- De buffer wordt vol en kan niet zowel de resterende B-bits als alle bits in pakket C bevatten.
- Als de ingressclassificator bepaalt dat er geen ruimte is voor zelfs maar één bit van het volgende frame, laat het het hele pakket vallen!
- Flow A en een deel van B worden verzonden via de 10G-interface.
Interfacesnelheid / bandbreedte zijn beide enigszins van verkeerde benamingen, omdat:
- Bandbreedte = gegevens (bits)/tijd
- Bits versnellen niet "fysiek" wanneer ze van 10G > 100G > 10G reizen
Het snelheidsverschil is de interleaving mogelijkheden / aantal rijstroken / aantal pulsen per tijdsinterval, coderingsmechanisme, enzovoort, versus de media (licht / elektronen) die sneller gaan.
Verifiëren
Het oplossen van outputdalingen op hogesnelheidsinterfaces kan een complex proces zijn, maar er zijn enkele algemene stappen die kunnen helpen het probleem te identificeren en op te lossen.
Stap 1. Identificeer de betreffende interface:
- Begin met het verkleinen van de interface die de outputdruppels ervaart.
- Gebruik de show interfaces | include is up|Total output drops command output of gebruik monitoring tools om te bepalen welke interface het probleem aanpakt.
Stap 2. Identificeer inkomende en uitgaande interfaces:
- Voer de opdracht show platform software fed <switch|active> ifm mappings uit om de interface naar ASIC-mappings te verifiëren.
Stap 3. De toewijzing van de buffer verifiëren:
- Het is belangrijk om de buffertoewijzing en interfaceconfiguratie voor de betreffende interfaces te verifiëren.
Stap 4. Controleer de microburts met Wireshark:
- Outputdalingen op hogesnelheidsinterfaces kunnen vaak worden veroorzaakt door microbursts van verkeer.
- Gebruik verkeersanalysetools zoals Wireshark om verkeerspatronen te monitoren en potentiële microbursts te identificeren.
Stap 5. Overweeg een hardware-upgrade:
- Als de vorige stappen het probleem niet oplossen, is het noodzakelijk om hardware te upgraden, zoals de interface, het apparaat of de netwerkinfrastructuur, om het toegenomen verkeer aan te kunnen.
Identificeer de getroffen interface
Als u de betreffende interface wilt identificeren die een uitvoerval ervaart, gebruikt u de opdracht Interfaces weergeven.
- Deze opdracht biedt gedetailleerde informatie over elke interface met statistieken over invoer- en uitvoerfouten, gedropte pakketten en andere kritieke informatie.
Als u de lijst met interfaces wilt verkleinen en de betreffende interface snel wilt identificeren, gebruikt u de opdracht show interfaces | include is up|Total output drops om interfaces naar beneden of admin down te filteren en alleen de actieve interfaces en drops weer te geven.
- U kunt deze opdracht bijvoorbeeld gebruiken om alleen de interfaces weer te geven die uitvoerdruppels hebben ervaren.
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--
Standaard worden op switches uit de Catalyst 9000-reeks egress-pakketdruppels weergegeven in bytes in plaats van pakketten. Het is belangrijk om te bepalen of de hoeveelheid output druppels gevonden had enige werkelijke impact of werden gewoon veroorzaakt door voorbijgaand bursty verkeer.
Om het percentage te berekenen van de totale output bytes die zijn verzonden op een interface die zijn gedropt:
- Verzamel de totale output drops count van de interface.
- Verzamel de totale output bytes telling van de interface.
- Bereken het percentage van de output drops. Deel de totale output drops telling door de totale output byte telling en vermenigvuldigen met 100.
Dit geeft het percentage outputbytes dat op de interface is gevallen, wat u kan helpen bepalen of er een congestie- of buffertoewijzingsprobleem is dat moet worden aangepakt, of dat de outputdalingen zijn veroorzaakt door tijdelijk microbusverkeer.
Gebruik de opdracht show interface <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 outputdalingen: 299040207
Totale output bytes: 5930422327799
Percentage productiedaling = 299040207/5930422327799 x 100 = 0,005%
In dit voorbeeld vertegenwoordigen de totale outputdalingen 0,005% van de totale hoeveelheid bytes die in de afgelopen zes weken op deze interface is verzonden (laatste clearing van tellers 6w1d).
- Het totale aantal pakketten versus het aantal gevallen is klein en heeft geen invloed.
Inkomende en uitgaande interfaces identificeren
Als u zachte buffers beter wilt toewijzen en het verkeer op de switches van de Catalyst 9000-reeks wilt 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 wordt toegewezen om pakketten tijdelijk op te slaan in periodes van congestie of hoge verkeersbelasting.
Tip: Raadpleeg het document Wachtrijbuffertoewijzing op Catalyst 9000-Switches voor meer informatie over buffertoewijzing in de switches van de Catalyst 9000-reeks.
Op basis van de architectuur van een specifiek model van Catalyst 9000-switches is het belangrijk op te merken dat ze vaak meerdere ASIC's bevatten die verantwoordelijk zijn voor verschillende functies.
Als u de koppeling met ASIC-toewijzingen wilt verifiëren, kunt u de opdracht uitvoeren: platformsoftware weergeven die <switch|active> ifm-toewijzingen heeft ontvangen
Dit voorbeeld toont de interface naar ASIC-mappings. Interfacebereik TenGigabitEthernet1/0/1 tot TenGigabitEthernet1/0/24 worden 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 outputdalingen te voorkomen, 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 verlaagd, wat leidt tot slechte netwerkprestaties en mogelijke verstoringen. Met deze verificatie kunt u ervoor zorgen dat de switch voldoende bufferruimte heeft om hoge verkeersbelastingen aan te kunnen.
Met de opdracht show platform hardware fed switch active qos queue stats interface <interface> kunt u per-queue-statistieken op een interface zien, inclusief hoeveel bytes in de buffers werden geplaatst en hoeveel bytes werden gedropt vanwege een gebrek aan beschikbare buffers.
In dit voorbeeld:
- De rijen 0 tot en met 4 houden momenteel het verkeer in de wachtrij. Het verkeer dat op deze interface wordt ontvangen, wordt tijdelijk opgeslagen in de buffers totdat het kan worden verzonden.
- Alleen Queue 2 heeft afgedankt of gedaald verkeer (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
Als u de waarde van de zachte buffers wilt verhogen die door een interface worden gebruikt, gebruikt u de opdracht qos queue-softmax-multiplier in de algemene configuratiemodus om een waarde in het bereik van 100 tot 4800 op te geven. De standaardwaarde is 100.
- Deze opdracht verhoogt het vermogen van een enkele poortwachtrij om microbursts te absorberen.
- Met deze opdracht worden de drempelwaarden voor de poortwachtrij verhoogd, zodat de poortwachtrij extra buffereenheden uit 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 tegelijkertijd plaatsvinden.
- Als microbursts op willekeurige momenten plaatsvinden, kan de gedeelde buffer extra buffereenheden toewijzen om ze te absorberen.
Gebruik de opdracht qos queue-softmax-multiplier <100 4800> in de globale configuratiemodus om de toewijzing van de zachte buffer te wijzigen. Als u dit configureert op de maximaal beschikbare waarde, biedt dit de switch de grootste kans om outputdruppels 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 opdracht show platform hardware fed active qos queue config interface <interface> om de Soft Buffer-toewijzing op de Catalyst 9000-reeks te identificeren.
Dit voorbeeld toont de standaard Soft Buffers toegewezen op een interface die heeft onderhandeld tot 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 Soft Buffers toegewezen op een interface die heeft onderhandeld tot 10 Gbps snelheid op een Catalyst 9500 met 4800 multiplier geconfigureerd.
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 waarbij u probeert de buffers af te stemmen op een verkeersprofiel.
- Als u de toewijzing van de wachtrijbuffer voor de switch per interfacebasis wilt wijzigen, moet u beleidskaarten gebruiken.
- In de meeste gevallen wijzigt u de huidige beleidskaart van een interface en wijzigt u de buffers per klasse.
In deze voorbeeldinterface heeft twentyFiveGigE 1/0/1 outputdalingen ervaren. Zoals te zien is in de commando output egress policy-map die op deze interface wordt toegepast.
Met de opdracht show platform hardware fed switch active qos queue stats interface <interface> kunt u per-queue-statistieken op een interface zien, inclusief hoeveel bytes in de buffers werden geplaatst en hoeveel bytes werden gedropt vanwege een 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, op basis van Enqueue-tellers, hebben Q0 tot Q1 een zeer lage enqueue-snelheid, en kunnen dus niet zoveel buffers nodig hebben als Q2 en Q3. De aanbevolen actie is om meer buffers toe te wijzen aan Queue 2 en Queue 3, omdat deze wachtrijen een grotere hoeveelheid verkeer in de wachtrij hebben in vergelijking met elke andere wachtrij.
- Als u de buffertoewijzing wilt wijzigen, kunt u de verhouding tussen wachtrij en buffers <0-100> gebruiken in de beleidskaart die wordt toegepast op interface twentyFiveGigE 1/0/1.
Opmerking: als deze opdracht is geconfigureerd voor elke klasse in het beleid, moet deze maximaal 100 worden toegevoegd. Als echter slechts één klasse is geconfigureerd, trekt het systeem de buffers gelijkmatig af van de andere wachtrijen.
Dit voorbeeld laat zien hoe u een verhouding tussen wachtrij en buffers configureert op een beleidskaart.
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 Cisco IOS XE 17.2.1-release kunnen switches op basis van UADP 3.0 (Catalyst 9500 High Performance 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 waarop de AQM-buffers zijn toegewezen. Dit helpt om hogere uitbarstingen van verkeer te beheren die de buffer van een enkele 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 opdracht Show Platform Hardware Fed Active Qos Queue Config Interface. Dit is een globale configuratie die het hele systeem beïnvloedt.
U kunt bufferaandeel uitschakelen met de geen vorm van de opdracht, geen qos-deelbuffer.
Cat9k(config)#qos share-buffer
Cat9k(config)#end
Uitgangsdalingen analyseren met Wireshark
Om de aanwezigheid van microbursts op een netwerk te verifiëren, kunt u een pakketopnametool zoals Wireshark gebruiken:
- Wireshark vangt pakketten op en stelt u in staat om netwerkverkeer in realtime of na het vastleggen te analyseren.
-
Om vast te stellen welke microbursts optreden wanneer een val met Wireshark plaatsvindt, start u het pakketvastleggen op de betreffende interface en controleert u de interface herhaaldelijk totdat een uitvoerval optreedt.
- 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 mogelijke microbursts.
Gebruik de volgende aanbevelingen om outputdruppels op een interface effectief vast te leggen en te analyseren:
- Embedded Packet Capture (EPC) mag niet worden gebruikt. EPC beperkt al het verkeer tot maximaal 1000 pakketten per seconde (pps), wat de gegevens mogelijk ongeldig kan maken.
- Een TX-Only SPAN van de interface waar de uitvoerdruppels worden geïdentificeerd, is de aanbevolen methode.
- De bron- en bestemmingspoorten moeten dezelfde snelheid hebben, of de bestemmingspoort moet een hogere snelheid hebben dan de bronpoort wanneer u SPAN gebruikt. Dit zorgt ervoor dat de SPAN-sessie geen extra netwerkcongestie of pakketdrops introduceert als gevolg van niet-overeenkomende poortsnelheden.
- Het is belangrijk om de SPAN-sessie te verzamelen terwijl de uitvoerdruppels actief toenemen. Dit zorgt ervoor dat u het relevante verkeer vastlegt en de oorzaak van de microburst kunt identificeren. Als de SPAN-sessie wordt verzameld nadat de drops zijn opgetreden, kunt u het relevante verkeer niet vastleggen.
Om te bevestigen of deze periodes van veel verkeer inderdaad microbursts zijn, gebruikt u de Wireshark I / O-grafiekfunctie. Aangezien de I/O-grafiek een grafische weergave van het netwerkverkeer in de loop van de tijd weergeeft, is het gemakkelijker om microbursts te identificeren. Om een I/O-grafiek te maken, bladert u naar Statistieken > I/O-grafiek:
Afbeelding 2. Selecteer de I/O-grafiek.
De volgende grafiek toont een lijn die de hoeveelheid gegevens in transit in de tijd vertegenwoordigt. Zoek naar pieken in de grafiek, die periodes van hoog verkeer aangeven. Als deze pieken worden gevolgd door periodes van weinig of geen verkeer, hebt u mogelijk een microburst geïdentificeerd.
Afbeelding 3. Geeft de I/O-grafiek van de pakketopname weer.
Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat alle pakketten worden geselecteerd zonder dat een weergavefilter wordt toegepast. Selecteer daarnaast de optie Lijngrafiek en stel de Y-as in op bits om het verkeer goed te analyseren.
Afbeelding 4. Geeft aan hoe u de optie Lijngrafiek selecteert en de Y-as instelt op bits.
Wanneer u een grote pakketopname analyseert, is het cruciaal om de specifieke tijdsperiode te identificeren waarin u geïnteresseerd bent. In dit scenario kan bijvoorbeeld worden opgemerkt dat er een grote hoeveelheid verkeer is in de buurt van 30 seconden.
Als u op de piek van een piek in de I/O-grafiek klikt, selecteert Wireshark dat pakket op de achtergrond. In ons scenario werden pakketten 79280 en 101896 geselecteerd om een subset van de pakketopname te maken om te werken binnen de tijdstempels waar de aanwezigheid van microbursts wordt vermoed.
Afbeelding 5. Toont hoe u een subset van de pakketopname maakt die zich richt op de vermoedelijke tijdstempels van microburst-aanwezigheid.
Als u de eerste en laatste geselecteerde pakketten wilt exporteren naar een nieuw bestand, selecteert u de pictogrammen Bereik en Opgenomen radio.
Afbeelding 6. Geeft aan hoe u de subset van de pakketopname exporteert en opslaat.
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 spikes op millisecondebasis te grafieken.
Afbeelding 7. Toont de I/O-grafiek van de geëxporteerde subset van de pakketopname.
Wanneer de grafiek wordt weergegeven, is het belangrijk om pieken te identificeren die perioden vertegenwoordigen waarin het verkeer gedurende een volledige milliseconde met lijnsnelheid werd verzonden, waardoor de buffer wordt gevuld en waar outputdruppels kunnen zijn gegenereerd. Bijvoorbeeld, op een 1 Gbps-interface zou dit overeenkomen met 1.000.000 bits per milliseconde.
Klik op de piek van een piek die een potentiële microburst vertegenwoordigt. Het helpt bij het identificeren van het pakket dat de outputdruppels heeft veroorzaakt. Dit pakket kan vervolgens verder worden geanalyseerd om de onderliggende oorzaak van de microburst te bepalen en corrigerende maatregelen te nemen.
Afbeelding 8. Geeft aan 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 pakketopnameprogramma op een snelle interface gebruikt. Hogesnelheidsinterfaces, zoals 40G en 100G, genereren een aanzienlijk volume netwerkverkeer dat de middelen van het systeem dat wordt gebruikt om pakketten vast te leggen, kan overweldigen. Dit kan leiden tot gevallen pakketten tijdens het vastleggen proces en kan de nauwkeurigheid en volledigheid van de vastgelegde gegevens beïnvloeden.
Alternatieve benaderingen
Als u de middelen die aan een wachtrij zijn toegewezen, hebt uitgeput en nog steeds last heeft van drops, moet u alternatieve opties overwegen om congestie te beheren. Deze kunnen omvatten:
- Interfacesnelheden bijwerken. U kunt van 1G naar 10G, 10G naar 25G of 40G gaan om de bandbreedte van de uitstap te vergroten en de overinschrijvingsratio te verminderen.
- Verander het platform naar een platform met een grotere buffer per wachtrij/interface.
- Pas de toepassingsinstellingen aan om de grootte van de burst te verkleinen die resulteert in een daling van de uitvoer.
- Gebruik een wachtrijplanner om prioriteit te geven aan een verkeersklasse boven een andere. Deze methode geeft prioriteit aan de bescherming van belangrijker verkeer ten koste van grotere dalingen voor minder belangrijk verkeer.
- Implementeer algoritmen voor congestiebeheer zoals Weighted Random Early Discard (WRED) of Weighted Tail Drop (WTD) om het verkeer eerder te laten dalen. WRED- of WTD-drempels kunnen leiden tot een eerdere daling van het drukke verkeer, wat resulteert in de automatische vermindering van zendvensters voor eindklanten. Hierdoor kan ander minder druk verkeer minder congestie tegenkomen, waardoor een minimale buffertoewijzing voor verschillende verkeersklassen wordt gewaarborgd tijdens perioden van hoge congestie.
- Politieverkeer dat het dichtst bij de bron van een bekende toepassing met hoge bandbreedte ligt, zoals gegevensback-ups om de frequentie en ernst van uitbarstingen op het netwerk te verminderen. Dit geeft gebieden met een lage bandbreedte tussen de bron en de bestemming, elders op het netwerk, meer kans om zowel het drukke verkeer als het normale netwerkverkeer effectief te beheren.
- Gebruik poortkanalen. Echter, als gevolg van hashing, is er een mogelijkheid van meerdere stromen worden gericht op een enkel lid, wat kan leiden tot aanhoudende dalingen.
Opmerking: sommige van deze opties vereisen meer betrokken configuraties, zoals verkeerstechniek, maar kunnen aanzienlijke voordelen bieden om netwerkcongestie en outputdalingen te beperken.
Gerelateerde informatie
- Cisco Catalyst 9000 Switching Platforms: QoS en Queuing White Paper
- Gids voor de configuratie van de kwaliteit van de service, Cisco IOS XE 17.x
- Cisco Optics-to-Device Compatibility Matrix
- Ondersteuning van innovatie: hoe Cisco TAC de documentatie transformeert en de selfservice vereenvoudigt
- Technische ondersteuning en documentatie – Cisco Systems
Revisiegeschiedenis
| Revisie | Publicatiedatum | Opmerkingen |
|---|---|---|
4.0 |
21-Aug-2026
|
Hercertificering - bijgewerkte opmaak. |
3.0 |
12-Aug-2025
|
Initiële release, verkorte titel, aangepaste Alt Text en stilistische wijzigingen aangebracht. Stappen toegevoegd in de beschrijving van het oplossen van problemen. |
2.0 |
15-Jul-2024
|
Initiële release, verkorte titel, aangepaste Alt Text en stilistische wijzigingen aangebracht. |
1.0 |
07-Jun-2023
|
Eerste vrijgave |
FeedbackContact Cisco
- Een ondersteuningscase openen
- (Vereist een Cisco-servicecontract)