Catalyst SD-WAN AppQoE DRE — 拓扑、配置、验证

简介

本文档介绍如何创建和配置用于消除数据冗余(DRE)优化的设置。

背景信息

本文档旨在作为有关如何创建和配置DRE设置的指导的起点，DRE是集成应用体验质量(AppQoE)解决方案的一部分，为大量部署使用案例提供端到端一致策略框架和监控。

AppQoE解决方案的构建块：

• 转发纠错(FEC)和数据包重复(PD):解决数据包丢失问题。请参阅TechZone博客，了解FEC。
• TCP优化：解决WAN延迟问题。请参阅TechZone文章，了解单面TCP光纤使用案例。
• DRE优化：解决低带宽问题。DRE优化通常与TCP优化一起使用。

现有CCO DRE文档不包含完整的端到端流程说明。本文档对DRE解决方案进行了逐步的端到端说明。

对DRE功能的深入技术说明不属于本文的范围。如果您想了解有关技术详情和DRE功能的更多信息，请使用此文档。

DRE优化

DRE是一种双面解决方案，通过缓存先前看到的模式来删除冗余数据。DRE功能与Lempel-Ziv-Welch(LZW)算法相结合，提供压缩以减少广域网上的数据量，并通过统一威胁防御(UTD)和安全套接字层(SSL)代理提供完全安全和集成的解决方案。

它与应用和协议无关，是云就绪解决方案，可减少60-90%的广域网流量。

支持不同的部署方案以实现可扩展的解决方案。

• 该集成解决方案为部署分支机构服务提供一体化解决方案，称为集成服务节点(ISN)。
• 外部服务节点(ESN)与外部服务节点部署中拦截边缘路由器或服务控制器(SC)分离，通常在数据中心和集线器中进行。根据应用流量使用数据策略实现流量的重定向。

控制连接

注意：ESN不会与控制器（之前称为vSmart）形成任何控制连接。 ESN具有到SD-WAN Manager的控制连接。

使用ISN和ESN构建AppQoE DRE设置的步骤

1.系统（接口和硬件）和拓扑

1.1.拓扑和接口

ESN需要以下接口：

• 与控制器的VPN0接口连接(Manager和Validator（瞬时）)。
  从ESN到控制器的连接可以是直接连接，也可以通过SC连接。建议通过SC，因为这避免了ESN上需要额外的WAN电路。

• 用于连接服务控制器的另一个VPN0接口。
• 可选：VPN512管理接口。

1.2.磁盘要求

对于实验设置，150GB磁盘足够好，DRE优化可以正常工作。

这仅适用于实验室环境中的功能验证，不适用于生产。要获得准确的磁盘和其他建议，请检查此CCO链接。

注意：此附加磁盘要求仅适用于ISN和ESN。SC上不需要此命令。

1.3.向SD-WAN交换矩阵添加设备

• 使用模板（从20.6/17.6开始）：可在设备模板中指定为附加模板的AppQoe功能模板。
• 使用配置组（从20.14/17.14开始）：在配置组的服务/LAN配置文件中提供AppQoE功能包。

1.4. C8000v详细信息

如果使用的是c8kv，请确保启用应用密集型CPU配置文件配置。这是一篇很有用的文章。

2.分支机构：AppQoE ISN配置

为设备型号创建AppQoE功能模板（使用此处所示的模板）。

然后，在设备模板中指定此功能模板。

3.数据中心/集线器：AppQoE ESN配置

为设备型号创建AppQoE Feature Template。

然后，在设备模板中指定此功能模板。

4.数据中心/集线器：AppQoE SC配置

为设备型号创建AppQoE功能模板。

然后，在设备模板中指定此功能模板。

5.集中式流量数据策略

• 需要两种不同的策略：一个用于内部服务节点(ISN)，另一个用于服务控制器(SC)。
• 对于这两者，策略方向必须为“All”。
• 对于ISN，服务节点组必须为空，并且为SC指定。
• DRE优化通常与TCP优化一起使用。启用DRE时，也会启用TCP优化。

在本示例中，定义了Branch位置上的Web客户端和DC站点上的Web服务器，可以相应地针对您感兴趣的流量调整该服务器。

A.分支机构ISN

UI — 模板

序列1 — 从客户端10.107.1.10到服务器10.109.1.10:

序列2 — 从服务器返回到客户端：

CLI：

ISN# show sdwan policy from-vsmart 

from-vsmart data-policy _CorpVPN_DRE-data-policy-ISN-2
 direction all
 vpn-list CorpVPN
  sequence 1
   match
    source-ip 10.107.1.10/32
    destination-ip 10.109.1.10/32
   action accept
    tcp-optimization
    dre-optimization
  sequence 11
   match
    source-ip 10.109.1.10/32
    destination-ip 10.107.1.10/32
   action accept
    tcp-optimization
    dre-optimization
  default-action accept

from-vsmart lists vpn-list CorpVPN
 vpn 1

B.数据中心/集线器SC

UI — 模板

序列1 -

序列2 -

CLI：

SC# show sdwan policy from-vsmart 

from-vsmart data-policy _CorpVPN_DRE-data-policy-SC_ESN-2
 direction all
 vpn-list CorpVPN
  sequence 1
   match
    source-ip 10.107.1.10/32
    destination-ip 10.109.1.10/32
   action accept
    tcp-optimization
    dre-optimization
    service-node-group SNG-APPQOE
  sequence 11
   match
    source-ip 10.109.1.10/32
    destination-ip 10.107.1.10/32
   action accept
    tcp-optimization
    dre-optimization
    service-node-group SNG-APPQOE
  default-action accept

from-vsmart lists vpn-list CorpVPN
 vpn 1

验证 — CLI

分支机构ISN

ISN# show sdwan appqoe dreopt status     

DRE ID                                           : 52:54:dd:2a:74:d7-018eafaa99e1-f9ff51aa
DRE uptime                                       : 04:10:59:59
Health status                                    : GREEN
Health status change reason                      : None
Last health status change time                   : 04:10:59:59
Last health status notification sent time        : 1 second 
DRE cache status                                 : Active
Disk cache usage                                 : 2%
Disk latency                                     : 25 ms
Active alarms:
  None

Configuration:
  Profile type                               : S
  Maximum connections                        : 750
  Maximum fanout                             : 35
  Disk size                                  : 60 GB
  Memory size                                : 2048 MB
  CPU cores                                  : 1
  Disk encryption                            : ON


ISN# show sdwan appqoe flow active       
T:TCP, S:SSL, U:UTD, D:DRE

Flow ID         VPN ID    Source IP       Port  Destination IP  Port  Tx Bytes        Rx Bytes        Services
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
54382538667     1         10.107.1.10     55340 10.109.1.10     80    263663268       640416          TD


ISN# show sdwan appqoe dreopt statistics 
Total connections                  : 4
Max concurrent connections         : 1
Current active connections         : 1
Total connection resets            : 0
Total original bytes               : 3570 MB
Total optimized bytes              : 1633 MB
Overall reduction ratio            : 54%
Disk size used                     : 2%
Cache details:
  Cache status                       : Active
  Cache Size                         : 59132 MB
  Cache used                         : 2%
  Oldest data in cache               : 01:22:02:49
  Replaced(last hour): size          : 0 MB

数据中心/集线器SC

SC# show service-insertion type appqoe service-node-group
Service Node Group name         : SNG-APPQOE
    Service Context             : appqoe/1
    Member Service Node count   : 1


Service Node (SN)                   : 10.115.1.10
Auto discovered                     : No
SN belongs to SNG                   : SNG-APPQOE
Current status of SN                : Alive
System IP                           : 10.1.90.2
Site ID                             : 90
Time current status was reached               : Sat Apr  6 07:26:16 2024

Cluster protocol VPATH version                : 2 (Bitmap recvd: 3)
Cluster protocol incarnation number           : 1
Cluster protocol last sent sequence number    : 1714282683
Cluster protocol last received sequence number: 1931795
Cluster protocol last received ack number     : 1714282682

Health Markers:
              AO       Load State

             tcp           GREEN 0%
             ssl  RED/NOT AVAILABLE
             dre           GREEN 0%
            http  RED/NOT AVAILABLE
        utd chnl  RED/NOT AVAILABLE

数据中心/集线器ESN

ESN# show sdwan appqoe dreopt status     
DRE ID                                           : 52:54:dd:c3:40:17-018eb15f4fc3-49ee2d0f
DRE uptime                                       : 04:11:28:50
Health status                                    : GREEN
Health status change reason                      : None
Last health status change time                   : 04:11:28:50
Last health status notification sent time        : 1 second 
DRE cache status                                 : Active
Disk cache usage                                 : 2%
Disk latency                                     : 10 ms
Active alarms:
  None

Configuration:
  Profile type                               : S
  Maximum connections                        : 750
  Maximum fanout                             : 35
  Disk size                                  : 60 GB
  Memory size                                : 2048 MB
  CPU cores                                  : 1
  Disk encryption                            : ON

ESN# show sdwan appqoe flow active       
T:TCP, S:SSL, U:UTD, D:DRE

Flow ID         VPN ID    Source IP       Port  Destination IP  Port  Tx Bytes        Rx Bytes        Services
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
20022800299     1         10.107.1.10     55340 10.109.1.10     80    2998777         1074725760      TD



ESN# show sdwan appqoe dreopt statistics 
Total connections                  : 4
Max concurrent connections         : 1
Current active connections         : 1
Total connection resets            : 0
Total original bytes               : 4294 MB
Total optimized bytes              : 1634 MB
Overall reduction ratio            : 61%
Disk size used                     : 2%
Cache details:
  Cache status                       : Active
  Cache Size                         : 59132 MB
  Cache used                         : 2%
  Oldest data in cache               : 01:22:04:08
  Replaced(last hour): size          : 0 MB

验证 — 控制面板

要在SD-WAN Manager设备控制面板中查看AppQoE DRE数据，请确保：

• 控制器和设备时间通过配置网络时间协议(NTP)进行同步。 您还可以使用Clock set命令手动设置时钟。
• 将以下CLI添加到设备配置(ISN/SC/ESN):

policy ip visibility features multi-sn enable
policy ip visibility features dre enable
policy ip visibility features sslproxy enable - (for SSL traffic)

注意：必须启用按需故障排除才能查看这些控制面板。请注意，此处显示的控制面板屏幕不显示实时信息。

Tools > On Demand Troubleshooting 要获取最新数据，可以导航至，选择适当的设备和“DPI”作为数据类型，然后检索过去3小时的DPI统计信息，如下所示：

分支机构ISN

下载的数据大约为900MB（3个200MB文件和3个100MB文件） — 原始流量（黄色）。

优化结果仅通过WAN发送8.07MB流量，带宽使用率降低约90% — 优化流量（蓝色）。

数据中心/集线器SC

如果有多个ESN，则选项卡Controller将显示累积数据，而选Service Node项卡显示单个ESN数据。

数据中心/集线器ESN

负载计算

示例：

例如，TCP优化支持的最大会话数为= 40000。

(最大会话值可从服务show sdwan appqoe rm-resources 节点的CLI输出中找到)。

请注意，Max sessions值特定于设备。

40000/16 = 2500，每个块的大小。

如果当前会话数是（例如3000），则属于第二个块。

负载=(2/16)x 100 = 12%（无小数）。

DRE和SSL代理相同。计算中会考虑相应的Max sessions值。

Router#show sdwan appqoe rm-resources

==========================================================
              RM Resources
==========================================================

RM Global Resources :

 Max Services Memory (KB)    : 12221390

 Available System Memory(KB) : 0

 Used Services Memory (KB)   : 24442780

 Used Services Memory (%)    : 0

 System Memory Status        : GREEN

 Num sessions Status         : GREEN

 Overall HTX health Status   : GREEN


Registered Service Resources :

TCP Resources:

 Max Sessions                : 40000

Used Sessions               : 0

 Memory Per Session          : 64

SSL Resources:

 Max Sessions                : 40000

Used Sessions               : 0

 Memory Per Session          : 50

DRE Resources:

 Max Sessions                : 22000

 Used Sessions               : 0

 Memory Per Session          : 50

HTTP Resources:

 Max Sessions                : 0

 Used Sessions               : 0

 Memory Per Session          : 0

当当前连接数达到最大会话数的大约95%时，服务节点会标记为FULL（黄色状态），并且此服务节点的新流会绕过AppQoE。

性能和扩展

1. Catalyst 8000边缘平台系列、ASR1000和ISR4000 SD-WAN TCP优化与DRE性能和扩展

2. Cisco 8000系列安全路由器SD-WAN TCP优化与DRE性能和扩展

常见问题

问:文件传输应用程序使用基于HTTP的SOAP，并在消息级别应用WS-Security(WSS)。
DRE在此场景中是否仍然有效，或者通过WSS进行的消息级加密是否与它根本不兼容？

A：WS安全不使用TLS级别加密。因此，它不适用于DRE。