Begrijpen van de output druppels op Catalyst 9000 Switches
Inhoud
Inleiding
In dit document wordt beschreven hoe u problemen kunt oplossen bij het verlagen van de uitvoer op hogesnelheidsinterfaces op de platforms van de UADP ASIC Catalyst 9000-reeks.
Voorwaarden
Vereisten
Cisco raadt kennis van de volgende onderwerpen aan:
- Standaard QoS-concepten
- Modulaire QoS-opdrachtregelinterface (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, met name 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 op het netwerk kunnen worden verzonden.
Het wordt vaak verkeerd begrepen hoe het gebruik van de interface wordt geïnterpreteerd wanneer de uitvoer daalt bij een laag gebruiksniveau:
- Wanneer te veel verkeer uit een enkele interface wordt verzonden, kunnen de buffers voor die interface overweldigd raken en kunnen er uitvoerdalingen 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 deze de gegevenssnelheid niet kan vertragen om overeen te komen met de mogelijkheden van het apparaat.
In de meeste gevallen worden outputdalingen echter veroorzaakt door microburstverkeer dat de poortbuffers heeft uitgeput:
- Een microburst verwijst naar een fenomeen waarbij een grote hoeveelheid verkeer in een zeer korte periode wordt verzonden, meestal duurt het slechts een paar milliseconden en overschrijdt het de beschikbare bandbreedte van de interface.
- Wanneer een microburst optreedt, moeten netwerkapparaten het verkeer bufferen totdat het naar het netwerk kan worden verzonden. Als de buffergrootte wordt overschreden, worden pakketten verwijderd.
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 stabiele en relatief gelijkmatige stroom laat zien, is het gebruik van de interface vaak erg barst wanneer het op een milliseconde schaal wordt bekeken.
Afbeelding 1. Toont een visuele weergave van de onderliggende oorzaak van uitvoerdalingen op de hogesnelheidsinterface.
Volgens het diagram:
- 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 B-bits met succes worden doorgestuurd naar de 10G-uitgang.
- Wanneer stroom C arriveert, heeft de switch echter een deel van de bits uit stroom B gebufferd vanwege het onvermogen om bits zo snel te requeue als ze aankomen.
- De buffer wordt vol en kan niet zowel de resterende B-bits als alle bits in pakket C bevatten.
- Als de ingress classifier bepaalt dat er geen ruimte is voor zelfs maar één bit van het volgende frame, laat het het hele pakket vallen!
- Flow A en sommige van B worden verzonden via de 10G-interface.
Interfacesnelheid /-bandbreedte zijn beide enigszins verkeerde namen, omdat:
- Bandbreedte = gegevens (bits)/tijd
- Bits worden niet "fysiek versneld" wanneer ze van 10G > 100G > 10G doorlopen
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 problemen bij het aflopen van de uitvoer op hogesnelheidsinterfaces kan een complex proces zijn, maar er zijn enkele algemene stappen die kunnen helpen bij het identificeren en oplossen van het probleem.
Stap 1. Identificeer de betreffende interface:
- Begin met het verkleinen van de interface die de uitvoer ervaart.
- Gebruik de weergaveinterfaces | include is up|Total output drops command output of gebruik monitoringtools om te bepalen welke interface voor het probleem staat.
Stap 2. Identificeer inkomende en uitgaande interfaces:
- Als u de interface met ASIC-toewijzingen wilt verifiëren, voert u de opdracht Toon platformsoftware met <switch|active> ifm-toewijzingen uit.
Stap 3. Toewijzing van buffer controleren:
- Het is belangrijk om de buffertoewijzing en interfaceconfiguratie voor de betreffende interfaces te verifiëren.
Stap 4. Controleer de microburts met Wireshark:
- Uitgangsdalingen op hogesnelheidsinterfaces kunnen vaak worden veroorzaakt door microbursts van verkeer.
- Gebruik tools voor verkeersanalyse zoals Wireshark om verkeerspatronen te bewaken en potentiële microbursts te identificeren.
Stap 5. Overweeg een hardware upgrade:
- Als de vorige stappen het probleem niet oplossen, moet u hardware upgraden, zoals de interface, het apparaat of de netwerkinfrastructuur, om het toegenomen verkeer aan te kunnen.
Identificeer de betreffende interface
Als u de betreffende interface wilt identificeren die uitvoerdalingen ervaart, gebruikt u de opdracht interfaces tonen.
- Deze opdracht geeft gedetailleerde informatie over elke interface die statistieken bevat over invoer- en uitvoerfouten, gevallen pakketten en andere kritieke informatie.
Als u de lijst met interfaces wilt verfijnen en snel de betreffende interface wilt identificeren, gebruikt u de opdracht show interfaces | include is up|Total output drops om interfaces uit te filteren of admin down, en alleen die te tonen die actief zijn en vallen.
- U kunt deze opdracht bijvoorbeeld gebruiken om alleen de interfaces weer te geven die uitvoerdalingen 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 de uitgangen van pakketten weergegeven in bytes in plaats van pakketten. Het is belangrijk om te bepalen of de hoeveelheid gevonden outputdalingen een daadwerkelijke impact had of eenvoudig werden veroorzaakt door voorbijgaand bursty-verkeer.
Berekening van het percentage van de totale output bytes verzonden op een interface die werden weggelaten:
- Verzamel het totale aantal uitvoerdalingen van de interface.
- Verzamel het totale aantal uitvoerbytes van de interface.
- Bereken het percentage van de output daalt. Verdeel het totale aantal uitvoerdalingen door het totale aantal uitvoerbytes en vermenigvuldig met 100.
Dit geeft het percentage outputbytes aan dat op de interface is gedropt, wat u kan helpen bepalen of er een probleem met congestie of buffertoewijzing is dat moet worden aangepakt, of dat de outputdalingen zijn veroorzaakt door tijdelijk microbustverkeer.
Gebruik de showinterface <interface> opdracht 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 daalt: 299040207
Totaal aantal uitvoerbytes: 5930422327799
Percentage van de output daalt = 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 zijn verzonden (laatste clearing van tellers 6w1d).
- Het totale aantal pakketten versus het aantal gedropte pakketten is klein en heeft geen invloed.
Inkomende en uitgaande interfaces identificeren
Om soft buffers beter toe te wijzen en het verkeer op de Catalyst 9000-serie switches te beheren, kunt u overwegen inkomende en uitgaande interfaces in verschillende ASIC's te selecteren.
Een soft 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 perioden van congestie of hoge verkeersbelasting.
Tip: raadpleeg het document Inzicht in de buffertoewijzing voor Catalyst 9000-Switches voor meer informatie over de buffertoewijzing in de switches van de Catalyst 9000-reeks.
Op basis 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 interface met ASIC-toewijzingen wilt verifiëren, kunt u de opdracht uitvoeren: tonen platformsoftware gevoed <switch|active> ifm-toewijzingen
Dit voorbeeld toont de interface naar ASIC-toewijzingen. Interfacebereik TenGigabitEthernet1/0/1 tot TenGigabitEthernet1/0/24 zijn toegewezen aan ASIC 1 terwijl de rest is 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 weggelaten, wat leidt tot slechte netwerkprestaties en potentiële verstoringen. Met deze verificatie kunt u ervoor zorgen dat de switch voldoende bufferruimte heeft om hoge verkeersladingen te verwerken.
Met de opdracht show platform hardware fed switch active qos queue stats interface <interface> kunt u per wachtrij statistieken zien op een interface, die bevat hoeveel bytes in de buffers werden geplaatst en hoeveel bytes werden weggelaten vanwege een gebrek aan beschikbare buffers.
In dit voorbeeld:
- Wachtrijen 0 tot en met 4 bevatten momenteel opgeslagen verkeer. Het ontvangen verkeer op deze interface wordt tijdelijk opgeslagen in de buffers totdat het kan worden verzonden.
- Alleen wachtrij 2 heeft weggegooid of weggevallen 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 globale configuratiemodus om een waarde op te geven tussen 100 en 4800. De standaardwaarde is 100.
- Deze opdracht vergroot de mogelijkheid van een wachtrij met één poort om microbursts te absorberen.
- Met deze opdracht worden de drempelwaarden voor de poortwachtrij verhoogd, zodat de poortwachtrij extra buffereenheden uit de gedeelde pool kan gebruiken.
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 queue-softmax-multiplier<100 4800>opdracht in de globale configuratiemodus om de toewijzing van de zachte buffer aan te passen. Als u dit configureert voor de maximaal beschikbare waarde, is de kans het grootst dat de switch uitvoerdalingen elimineert of vermindert. Dit is een algemeen aanbevolen best practice 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 toewijzing van de Soft Buffer op de Catalyst 9000-reeks te identificeren.
Dit voorbeeld toont de standaard Soft Buffers toegewezen op een interface die heeft onderhandeld om 10Gbps 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 0Dit voorbeeld toont de Soft Buffers toegewezen op een interface die heeft onderhandeld tot 10Gbps 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 0Buffers 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.
- Om de wachtrijbuffertoewijzing van de switch per interfacebasis te 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 uitvoerdalingen ervaren. Zoals wordt getoond in de opdracht output egress policy-map die wordt toegepast op deze interface.
Met de opdracht Interface <interface> kunt u switch per wachtrij zien op een interfacekaart, inclusief het aantal bytes dat in de buffers is geplaatst en het aantal bytes dat is weggevallen 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, gebaseerd op Enqueue-tellers, hebben Q0 tot Q1 een zeer lage enqueue rate, en kunnen dus niet zoveel buffers als Q2 en Q3 vereisen. De aanbevolen actie is om meer buffers toe te wijzen aan Wachtrij 2 en Wachtrij 3, aangezien deze wachtrijen een hogere hoeveelheid ingesloten verkeer hebben in vergelijking met andere wachtrijen.
- Als u de buffertoewijzing wilt wijzigen, kunt u de wachtrijbufferverhouding <0-100> gebruiken in de beleidskaart die is toegepast op interface twentyFiveGigE 1/0/1.
Opmerking: als deze opdracht is geconfigureerd voor elke klasse in het beleid, moet deze maximaal 100 optellen. Als echter slechts één klasse is geconfigureerd, trekt het systeem de buffers gelijkmatig af van de andere wachtrijen.
Dit voorbeeld laat zien hoe je een queue-buffers ratio op een policy-map configureert.
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 cores binnen dezelfde ASIC te delen.
- Een poort die is geconfigureerd met buffer sharing maakt gebruik van een van de beschikbare AQM-buffers, ongeacht de kernen waaraan 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 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 buffershare uitschakelen zonder de vorm van de opdracht, geen qos-share-buffer.
Cat9k(config)#qos share-buffer
Cat9k(config)#end
Outputdalingen analyseren met Wireshark
Om de aanwezigheid van microbursts op een netwerk te verifiëren, kunt u een pakketopnamegereedschap zoals Wireshark gebruiken:
- Wireshark legt pakketten vast en stelt u in staat om netwerkverkeer in realtime of na het vastleggen te analyseren.
-
Om te identificeren welke microbursts optreden wanneer een drop optreedt met Wireshark, start u de pakketopname op de getroffen interface en controleert u de interface herhaaldelijk totdat er 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 potentiële microbursts.
Gebruik de volgende aanbevelingen om uitvoerdalingen op een interface effectief vast te leggen en te analyseren:
- EPC (Embedded Packet Capture) 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 pakketdalingen veroorzaakt door niet-overeenkomende poortsnelheden.
- Het is belangrijk om de SPAN-sessie te verzamelen terwijl de uitvoerdalingen actief worden verhoogd. Dit zorgt ervoor dat u het relevante verkeer kunt vastleggen en de hoofdoorzaak van de microburst kunt identificeren. Als de SPAN-sessie wordt verzameld nadat de druppels zijn opgetreden, kunt u het relevante verkeer niet vastleggen.
Om te bevestigen of deze perioden met veel verkeer inderdaad microbursts zijn, gebruikt u de functie Wireshark I/O-grafiek. Omdat de I/O-grafiek een grafische weergave van het netwerkverkeer in de loop van de tijd weergeeft, is het gemakkelijker om microbursts te identificeren. Ga naar Statistieken > I/O-grafiek om een I/O-grafiek te maken:
Afbeelding 2. Selecteer de I/O-grafiek.
De volgende grafiek toont een lijn die de hoeveelheid gegevens weergeeft die in de loop van de tijd worden verzonden. Zoek naar pieken in de grafiek, die periodes van veel 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 zijn geselecteerd zonder dat er een weergavefilter is toegepast. Selecteer daarnaast de optie Lijngrafiek en stel de Y-as in op Bits om het verkeer goed te analyseren.
Afbeelding 4. Hier ziet u hoe u de optie Lijngrafiek selecteert en de Y-as op bits instelt.
Wanneer u een grote pakketopname analyseert, is het van cruciaal belang om de specifieke tijdsperiode te identificeren waarin u geïnteresseerd bent. In dit scenario kan bijvoorbeeld worden opgemerkt dat er een grote hoeveelheid verkeer in de buurt van 30 seconden is.
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 kunt maken die zich richt op de vermoedelijke tijdstempels van aanwezigheid van microburst.
Als u het eerste en laatste pakket wilt exporteren naar een nieuw bestand, selecteert u de pictogrammen Bereik en Vastgelegd.
Afbeelding 6. Geeft aan hoe u de subset van de pakketopname kunt exporteren en opslaan.
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 te graveren die op een millisecondebasis worden gezien.
Afbeelding 7. Geeft de I/O-grafiek weer van de geëxporteerde subset van de pakketopname.
Wanneer de grafiek wordt weergegeven, is het belangrijk om pieken te identificeren die perioden weergeven waarin het verkeer gedurende een volledige milliseconde op lijnsnelheid is verzonden, waardoor de buffer wordt gevuld en waar uitvoerdalingen kunnen zijn gegenereerd. Op een 1 Gbps-interface zou dit bijvoorbeeld 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 uitvoer heeft veroorzaakt. Dit pakket kan vervolgens verder worden geanalyseerd om de oorzaak van de microburst te bepalen en corrigerende acties te ondernemen.
Afbeelding 8. Toont hoe u potentieel microburstverkeer kunt identificeren in de I/O-grafiek.
Waarschuwing: Het is belangrijk om op de hoogte te zijn van deze beperking wanneer u Wireshark of een ander pakketregistratiehulpmiddel op een hogesnelheidsinterface gebruikt. Hogesnelheidsinterfaces, zoals 40G en 100G, genereren een aanzienlijk volume aan netwerkverkeer dat het potentieel heeft om de bronnen van het systeem dat wordt gebruikt om pakketten vast te leggen, te overweldigen. Dit kan ertoe leiden dat pakketten tijdens het vastleggingsproces worden gedropt en kan van invloed zijn op de nauwkeurigheid en volledigheid van de vastgelegde gegevens.
Alternatieve benaderingen
Als u de resources die aan een wachtrij zijn toegewezen, hebt uitgeput en nog steeds problemen ondervindt, moet u alternatieve opties overwegen om congestie te beheren. Deze kunnen omvatten:
- Upgrade de interfacesnelheden. U kunt overstappen van 1G naar 10G, 10G naar 25G of 40G om de bandbreedte van de uitgang te vergroten en de overabonnementsverhouding te verminderen.
- Verander het platform in één met een grotere buffer per wachtrij/per interface.
- Pas de toepassingsinstellingen aan om de grootte van de burst die de uitvoer doet dalen, te verkleinen.
- Gebruik een wachtrijplanner om één verkeersklasse te prioriteren boven een andere. Deze methode geeft prioriteit aan de bescherming van belangrijker verkeer ten koste van verhoogde dalingen voor minder belangrijk verkeer.
- Implementeer congestiebeheeralgoritmen zoals Weighted Random Early Discard (WRED) of Weighted Tail Drop (WTD) om het verkeer eerder te laten vallen. WRED- of WTD-drempels kunnen leiden tot een eerdere daling van bursty-verkeer, wat resulteert in de automatische vermindering van transmissieramen voor eindclients. 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 back-ups van gegevens om de frequentie en ernst van bursts op het netwerk te verminderen. Dit geeft gebieden met een lage bandbreedte tussen de bron en de bestemming, elders op het netwerk, meer mogelijkheden om zowel het bursty-verkeer als het normale netwerkverkeer effectief te beheren.
- Gebruik poortkanalen. Het is echter belangrijk op te merken dat als gevolg van hashing er een mogelijkheid is dat meerdere stromen naar één lid worden geleid, wat kan leiden tot aanhoudende dalingen.
Het is belangrijk op te merken dat sommige van deze opties meer betrokken configuraties vereisen, zoals verkeerstechniek, maar aanzienlijke voordelen kunnen bieden om netwerkcongestie en outputdalingen te verminderen.
Gerelateerde informatie
- Cisco Catalyst 9000 Switching Platforms: QoS en Queuing White Paper
- Configuratiegids voor de kwaliteit van de service, Cisco IOS XE 17.x
- Cisco Optics-to-Device Compatibility Matrix
- Innovatie ondersteunen: hoe Cisco TAC de documentatie transformeert en selfservice vereenvoudigt
- Technische ondersteuning en documentatie – Cisco Systems
Revisiegeschiedenis
| Revisie | Publicatiedatum | Opmerkingen |
|---|---|---|
3.0 |
12-Aug-2025
|
Initiële release, verkorte titel, veranderde Alt Text en maakte stilistische veranderingen. Toegevoegde stappen in de beschrijving van probleemoplossing. |
2.0 |
15-Jul-2024
|
Initiële release, verkorte titel, veranderde Alt Text en maakte stilistische veranderingen. |
1.0 |
07-Jun-2023
|
Eerste vrijgave |
FeedbackContact Cisco
- Een ondersteuningscase openen
- (Vereist een Cisco-servicecontract)