Contents

Introduction

Prerequisites

Requirements

Componentes Utilizados

Informações de Apoio

Licença de desempenho

Núcleos de plano de dados no ISR4000

Plano de dados do ISR4451

Plano de dados do ISR4431

Planos de dados do ISR4351 e do ISR4331

Planos de dados do ISR4321 e do ISR4221

Comparação das licenças de desempenho

Configuração

Ativar a licença de desempenho no ISR4000

Smart Licensing

Licença de direito de uso (RTU)

Licença tradicional

Configurar o nível de taxa de transferência

Tráfego cobrado na licença de desempenho

Tráfego debitado na licença

Tráfego não debitado na licença

Quando o tráfego excede o throughput licenciado

Verificação

Sintomas de largura de banda licenciada excedidos

Aumentar a licença de desempenho

Ativar licença do Boost Performance

Licenças tradicionais

Smart Licensing versões anteriores e 17.3.1

Smart Licensing versões mais recentes que a 17.3.2

Introduction

Este documento descreve como implementar a licença de desempenho nos roteadores da série Cisco Integrated Service Router 4000 (ISR4000).

Prerequisites

Requirements

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

As informações neste documento são baseadas nestas versões de software e hardware:

- Roteador de serviço integrado Cisco 4000 (ISR4000)

The information in this document was created from the devices in a specific lab environment. All of the devices used in this document started with a cleared (default) configuration. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Informações de Apoio

Este documento descreve a implementação da Licença de Desempenho (também conhecida como licença de throughput) nos roteadores da série Cisco Integrated Service Router 4000 (ISR4000) que são executados no software Cisco IOS-XE®. Um conceito semelhante se aplica às plataformas virtuais Cloud Service Router 1000 (CSR1000v).

Licença de desempenho

Os roteadores ISR4000 series são baseados nas CPUs de plano de controle, dados e serviços de vários núcleos e fornecem diferentes níveis de desempenho, dependendo do modelo de plataforma.

Note: Por padrão, cada modelo do ISR4000 series oferece uma taxa de transferência máxima básica. Para obter mais informações, consulte o site Visão geral do produto.

A licença de desempenho aumenta a taxa de transferência máxima que o dispositivo pode oferecer.

Para determinar o throughput:

- Taxa de transferência máxima: Execute o comando show platform hardware throughput level.

- Taxa de transferência atual: Execute o comando show platform hardware qfp ative datapath usage.

Router#show platform hardware qfp active datapath utilization

CPP 0: Subdev 0            5 secs        1 min        5 min       60 min

Input:  Priority (pps)            0            0            0            0

(bps)            0            0            0            0

Non-Priority (pps)           54           59          142          295

(bps)        39728        51128       490672      1136960

Total (pps)           54           59          142          295

(bps)        39728        51128       490672      1136960

Output: Priority (pps)            0            0            0            0

(bps)            0           64           72           72

Non-Priority (pps)           14            6          100          255

(bps)        23200        14880       460904      1104712

Total (pps)           14            6          100          255

(bps)        23200        14944       460976      1104784    << consumed throughput

Processing: Load (pct)            0            0            0            0

Núcleos de plano de dados no ISR4000

Para explicar o conceito de licença de desempenho, vale a pena ilustrar a diferença entre os vários modelos de ISR4000 em relação à arquitetura de plano de dados.

Plano de dados do ISR4451

O ISR4451 pode usar até nove núcleos de Packet Processing Engine (PPE) para processamento de recursos, criptografia e descriptografia incluídos e um único núcleo para o processamento de entrada e saída (E/S). Cada núcleo de PPE pode lidar com um pacote de cada vez.

Plano de dados do ISR4431

O ISR4431 tem a mesma arquitetura de plano de dados que o ISR4451, com a exceção de que pode usar até cinco núcleos de PPE para processamento de recursos, criptografia e descriptografia também incluídos.

Planos de dados do ISR4351 e do ISR4331

A arquitetura de plano de dados do ISR4351 e do ISR4331 consiste em até três núcleos de PPE usados para processamento de recursos e um único núcleo para processamento de E/S e criptografia.

Planos de dados do ISR4321 e do ISR4221

O ISR4321 e o ISR4221 têm um único núcleo de PPE para processamento de recursos e outro núcleo para processamento de E/S e criptografia.

Comparação das licenças de desempenho

As diferenças em cada roteador ISR4000 series antes e depois da licença de desempenho são aplicáveis:

Sem licença de desempenho

Com licença de desempenho

Taxa de transferência máxima

Núcleos de PPE

Taxa de transferência máxima

Núcleos de PPE

4221

35 Mbps

1 x PPE + 1 x E/S

75 Mbps

Nenhuma alteração

4321

50 Mbps

1 x PPE + 1 x E/S

100 Mbps

Nenhuma alteração

4331

100 Mbps

2 x PPE + 1 x E/S

300 Mbps

3 x PPE + 1 x E/S

4351

200 Mbps

2 x PPE + 1 x E/S

400 Mbps

3 x PPE + 1 x E/S

4431

500 Mbps

3 x PPE + 1 x E/S

1 Gbps

5 x PPE + 1 x E/S

4451

1 Gbps

5 x PPE + 1 x E/S

2 Gbps

9 x PPE + 1 x E/S

4461

1.5 Gbps

8 x PPE + 1 x E/S

3 Gbps

15 x PPE + 1 x E/S

Configuração

Ativar a licença de desempenho no ISR4000

Antes de aplicar a licença de desempenho, um dos vários pré-requisitos precisa ser atendido. Eles dependem do modelo de licença (inteligente ou tradicional).

Smart Licensing

Registre o dispositivo na Smart/Virtual Account e garanta que a licença de desempenho apropriada seja fornecida à conta.

Note: O Cisco IOS-XE 16.10.1 e as versões de software mais recentes são apenas Smart License, as licenças tradicionais não são mais suportadas.

O Cisco IOS-XE 17.3.2 e versões de software mais recentes suportam a Política de Uso do Smart Licensing. Essa política fornece uma abordagem simplificada.

Licença de direito de uso (RTU)

Aceite o EULA (Contrato de licença do usuário final) no modo de configuração global, license accept end user agreement. Depois que o EULA é aceito, a licença de desempenho de RTU de demonstração ou avaliação é ativada. O período de avaliação expira após 60 dias.

Licença tradicional

Copie o arquivo de licença para o flash do roteador. Use o comando license install<flash:license-file> para instalá-lo.

Configurar o nível de taxa de transferência

Use o comando platform hardware throughput level no modo de configuração global para ativar a licença de desempenho.

Router(config)#platform hardware throughput level 300000

% Please write mem and reload

% The config will take effect on next reboot

Note: No CSR1000v, as alterações são aplicadas imediatamente e não é necessário recarregar. Para ativar a licença nos roteadores ISR4000, é necessário recarregar.

Quando a licença de desempenho é ativada nos roteadores ISR400:

- Um ou mais núcleos de plano de dados adicionais para encaminhamento são ativados (não aplicável a ISR4221 nem a ISR4321)

- O Aggregate Shaper interno é ajustado para a largura de banda licenciada

A funcionalidade do Aggregate Shaper é implementada no núcleo da CPU do plano de dados dedicado às operações de E/S.

Tip: O throughput licenciado é aplicável ao QFP Egress (tráfego de saída). A Performance License congestiona a saída da interface externa do Plano de Dados quando o tráfego de saída excede o throughput licenciado.

Por padrão, o tráfego excedente é modelado. Em outras plataformas, uma opção baseada em policiamento está disponível.

Tráfego cobrado na licença de desempenho

Tráfego debitado na licença

- Todo o tráfego de saída enviado para uma interface física (exceto a interface de gerenciamento GigabitEthernet 0)

- Tráfego através do UCS-E no módulo de serviço interno (logicamente, é um dispositivo externo)

Tráfego não debitado na licença

- Tráfego de ingresso

- Tráfego direcionado para o plano de controle

- Tráfego agendado para interfaces virtuais, como MFR e MLPPP (é debitado quando agendado fora de um link de membro físico)

- Tráfego comutado em um módulo de switch ou entre módulos por Multi Gigabit Fabric na mesma VLAN (esse tráfego não acessa os núcleos de plano de dados)

Quando o tráfego excede o throughput licenciado

Um sistema de token bucket (contagem de bits) é implementado no núcleo de plano de dados de E/S para determinar se os pacotes podem ser enviados por meio de uma interface de saída. A modelagem de tráfego é aplicada quando mais bits do que a licença permite são destinados a interfaces externas.

Os pacotes podem ser enviados desde que haja tokens no bucket:

- Não há mais tokens disponíveis: Os pacotes são armazenados em buffer.

- Novos tokens disponíveis no bucket: O tráfego armazenado em buffer é enviado na representação HQF (Hierarchical QoS Framework) hipotética, um nó modelador separado é introduzido sobre o nível de interfaces físicas externas.

Essa pseudo-configuration usa a Modular QoS CLI (MQC) para ilustrar o conceito geral:

policy-map Data PlaneExternalInterfaces

class GigabitEthernet0/0/0

bandwidth remaining ratio 1

service-policy <user defined>

class GigabitEthernet0/0/1

bandwidth remaining ratio 1

service-policy <user defined>

class Serial0/0/0

bandwidth remaining ratio 1

service-policy <user defined>

policy-map License

shape average license_level

service-policy Data PlaneExternalInterfaces

policy-map Root

class external_traffic

service-policy License

class control_plane_traffic

service-policy Punt

class recycled_traffic

service-policy Recycle

Note: Cada interface externa tem a mesma proporção de largura de banda restante.

Se a taxa oferecida exceder a largura de banda licenciada:

- O agendador enfileira pacotes e faz interfaces com a mesma proporção de largura de banda restante

- Alguns pacotes podem ser descartados devido ao limite de fila excedido

- A latência e a instabilidade podem aumentar para tráfego não LLQ. O tráfego prioritário é menos afetado porque recebe alguns créditos limitados para ignorar a licença temporariamente

- Devido ao excesso de assinaturas, todas as interfaces externas são congestionadas simultaneamente; o risco da condição de recursos esgotados (OOR) aumenta

Por meio de qualquer período de excesso de assinaturas, as interfaces compartilham a largura de banda igualmente, a menos que haja tráfego de nível de prioridade.

Note: Por padrão, o modelador integrado não diferencia entre interfaces LAN/WAN. Como resultado, todas as interfaces enfileiram pacotes quando o tráfego de saída agregado excede o throughput licenciado. Nesses cenários, políticas de QoS podem ser implementadas para priorizar e ponderar o tráfego em todas as interfaces, não apenas nas interfaces de WAN.

Verificação

Sintomas de largura de banda licenciada excedidos

Indicadores de limite de taxa de transferência:

- Tráfego de saída total limitado à taxa de transferência licenciada na saída de show platform hardware qfp ative datapath usage:

Router#show platform hardware qfp active datapath utilization

CPP 0: Subdev 0            5 secs        1 min        5 min       60 min

Input:  Priority (pps)            0            0            0            0

(bps)            0            0            0            0

Non-Priority (pps)        18027        17536        17493        17740

(bps)    101806904       184352       195272       204816

Total (pps)        18207        17536        17493        17740

(bps)    101806904       184352       195272       204816

Output: Priority (pps)            0            0            0            0

(bps)            0            0            0            0

Non-Priority (pps)        17916        17400        17361        17578

(bps)     99956512       198024       209024       218568

Total (pps)        17916        17400        17361        17578

(bps)     99956512  97592394     98694332     94902000

Processing: Load (pct)            7            7            7            7

Note: Este exemplo é baseado em 100 Mbps.

- Quedas de Cauda relatadas no nível do Plano de Dados na saída do comando show platform hardware qfp ative statistics drop:

Router#show platform hardware qfp active statistics drop

-------------------------------------------------------------------------

Global Drop Stats                         Packets                  Octets

-------------------------------------------------------------------------

TailDrop                                    4395                  6634970

- Buffers distribuídos uniformemente nas interfaces na saída de show platform hardware qfp ative feature lic-bw oversubscription:

Router#show platform hardware qfp active feature lic-bw oversubscription

Interface: GigabitEthernet0/0/0, QFP interface: 7

Overall Traffic:

enqueued   (bytes):           7188433, (packets):         75926   << signs of evenly distributed buffering on interfaces

tail_drops (bytes):                 0, (packets):             0

total      (bytes):           7188433, (packets):         75926

Interface: GigabitEthernet0/0/1, QFP interface: 8

Overall Traffic:

enqueued   (bytes):       10492353355, (packets):     236972715   << signs of evenly distributed buffering on interfaces

tail_drops (bytes):          18809589, (packets):         56020   << drops on busy interfaces

total      (bytes):       10511162944, (packets):     237028735

Interface: GigabitEthernet0/0/2, QFP interface: 9

Overall Traffic:

enqueued   (bytes):           9544293, (packets):         57041   << signs of evenly distributed buffering on interfaces

tail_drops (bytes):                 0, (packets):             0

total      (bytes):           9544293, (packets):         57041

Note: Os contadores são incrementados para cada pacote processado na taxa de transferência licenciada, no caso de excesso de assinaturas. Um contador de enfileiramento é incrementado para os que são armazenados em buffer e um contador de descarte quando o pacote precisa ser descartado.

- Mensagem de syslog gerada quando a taxa de transferência média se aproxima ou excede a largura de banda licenciada.

%BW_LICENSE-4-THROUGHPUT_MAX_LEVEL: F0: cpp_ha:  Average throughput rate approached the licensed bandwidth of 100000000 bps during 1 sampling periods in the last 24 hours, sampling period is 300 seconds

O limite de alerta é configurável. A mensagem de syslog pode ser usada como indicador da largura de banda licenciada.

Para configurar o nível de limite e o intervalo de amostra, use o comando set platform hardware throughput-monitor threshold [percentage] interval [seconds].

Para exibir as configurações do monitor de throughput, use o comando show platform hardware throughput-monitor parameters:

Router#show platform hardware throughput-monitor parameters

Throughput monitor parameters

Throughput monitor threshold: 90 percent

Throughput monitor interval: 300 seconds

Throughput monitor status: enabled

Aumentar a licença de desempenho

As plataformas ISR4000 oferecem um aumento da licença de desempenho, que permite um desempenho ilimitado do Cisco Express Forwarding (CEF). O dispositivo deve usar o software Cisco IOS-XE versão 16.7.1 ou posterior. O aggregate shaper é desativado depois que o aumento da licença é ativado. Como resultado, a taxa de transferência máxima depende dos recursos usados e deixa de ser determinística.

Ativar licença do Boost Performance

Licenças tradicionais

Instalação:

1. Carregue o arquivo de licença para o flash do roteador.

2. Instale a licença.

3. Salve a configuração.

4. Recarregue o dispositivo para ativar o aumento da licença de desempenho.

Após a instalação da licença, o aumento de desempenho é ativado automaticamente e o comando platform hardware throughput level boost é adicionado à configuração.

Use o comando show license para ver o estado da licença.

Router#show license

<output ommitted>

Index 11 Feature: booster_performance

Period left: Life time

License Type: Permanent

License State: Active, In Use

License Count: Non-Counted

License Priority: Medium

Smart Licensing versões anteriores e 17.3.1

Instalação:

1. Verifique se o aumento da licença de desempenho correto (específico para o modelo ISR4000) foi fornecido na Virtual Account

2. Registre o dispositivo nessa Virtual Account

3. Use o comando platform hardware throughput level boost no modo de configuração global

4. Salve a configuração

5. Recarregue o dispositivo para ativar o aumento da licença de desempenho

Note: No Cisco IOS-XE 17.3.1 e versões mais antigas, o comando platform hardware throughput level boost só está disponível após um registro bem-sucedido no CSSM. O comando não estará disponível se o dispositivo tiver sido registrado no CSSM antes que a licença seja adicionada ao repositório de licenças da Virtual Account. Você deve cancelar o registro e registrar novamente o dispositivo no CSSM para executar o comando platform hardware throughput level boost.

Use o comando show license all para ver o estado da licença:

Router#show license all

<output ommitted>

License Usage

==============

Boost Performance for ISR4431 (ISR_4431_BOOST):

Description: Boost Performance for ISR4431

Count: 1

Version: 1.0

Status: AUTHORIZED

Smart Licensing versões mais recentes que a 17.3.2

No Cisco IOS-XE 17.3.2 e versões de software mais recentes, não há nenhum conceito de registro de dispositivo com o portal Smart Licensing (Smart/Virtual Account). As licenças não aplicadas são ativadas após a alteração da configuração e, mais tarde, espera-se que o uso da licença seja relatado à Cisco de acordo com a política. Para obter mais informações, consulte o site Smart Licensing Using Policy.

Além disso, no Cisco IOS-XE 17.3.2 em diante, a licença do Boost Performance se torna uma licença RTU (Right-To-Use, direito de uso). Isso significa que você não precisa de autorização prévia para ativar esta licença.

Instalação:

1. Use o comando platform hardware throughput level boost no modo de configuração global.

2. Salve a configuração.

3. Recarregue o dispositivo para ativar o aumento da licença de desempenho.