瞭解Catalyst 9000交換器上高速介面上的輸出捨棄專案
簡介
本文描述如何對基於UADP ASIC的Catalyst 9000系列平台上的高速介面上的輸出丟棄進行故障排除。
必要條件
需求
思科建議您瞭解以下主題：
- 標準QoS概念
- 模組化QoS指令行介面(CLI)
- Wireshark
採用元件
本文中的資訊係根據以下軟體和硬體版本：
- UADP 2.0和UADP 3.0 ASIC型別
- Catalyst 9200
- Catalyst 9300
- Catalyst 9400
- Catalyst 9500
- Catalyst 9600
- Cisco IOS® XE 16.X或 17.X軟體
本文中的資訊是根據特定實驗室環境內的裝置所建立。文中使用到的所有裝置皆從已清除（預設）的組態來啟動。如果您的網路運作中，請確保您瞭解任何指令可能造成的影響。
背景資訊
高速介面上的輸出丟棄是任何網路環境中都會發生的問題，尤其是當它涉及支援10 Gbps或更高資料傳輸速率的介面時。當資料包在傳輸到網路之前被介面丟棄時，就會發生輸出丟棄。
當低利用率級別出現輸出下降時，介面利用率是如何解釋的，這一點經常被誤解：
- 當從單個介面傳送過多的流量時，該介面的緩衝區可能會不堪重負，並出現輸出丟棄。緩衝區過少的介面也會增加輸出丟棄的概率。
- 介面速度和所連線裝置的速度之間的不匹配也可能導致輸出丟棄。例如，如果10 Gbps介面連線到僅支援1 Gbps資料傳輸速率的裝置，如果介面無法降低資料速率以匹配裝置的功能，則可以丟棄資料包。
但是，在大多數情況下，輸出丟棄是由耗盡埠緩衝區的微突發流量引起的：
- 微突發是指在非常短的時間內傳送大量流量的現象，通常它僅持續幾毫秒，並且超過了介面的可用頻寬。
- 發生微突發時，網路裝置需要緩沖流量，直到流量能夠傳輸到網路上。如果超出緩衝區大小，則丟棄資料包。
網路流量通常以鏈路的平均利用率來衡量（在30秒到5分鐘之間測量，具體取決於配置）。雖然此平均值顯示流量穩定且相對均勻，但以毫秒級規模檢視時，介面利用率通常非常突然
圖1. 顯示高速介面上輸出丟棄的基本原因的視覺化表示。
- 資料包流A、B和C表示資料流中的位元組。
- 流A、B和C通過100G介面傳輸並在下一跳交換機接收。
- 觀察A位和部分B位成功從10G輸出介面轉發出去。
- 但是，當流C到達時，交換機緩衝了流B的一些位，因為無法以位到達的速度將其出隊。
- 緩衝區已滿，無法容納封包C中的其餘B位和所有位元。
- 如果入口分類器確定即使下一幀的一個位元也無空間，它就會丟棄整個資料包！
- 流A和部分B通過10G介面傳輸。
介面「速度/頻寬」都有點用詞不當：
- 頻寬=資料（位）/時間
- 當位從10G > 100G > 10G傳輸時，它們不會「物理加速」
「速度」差異是交織能力/每時間間隔的通道數/脈衝數、編碼機制等，與介質（光/電子）的運行速度更快。
驗證
對高速介面上的輸出丟包進行故障排除的過程可能很複雜，但下面是一些有助於識別和解決問題的常規步驟：
識別受影響的介面：
- 從縮小遇到輸出丟棄的介面開始。
- 使用show interfaces | include is up|總輸出丟棄命令輸出或使用監控工具確定哪個介面面臨問題
識別傳入和傳出介面
- 要驗證介面到ASIC的對映，可以運行命令show platform software fed <switch|active> ifm mappings。
驗證緩衝區分配：
- 驗證受影響介面的緩衝區分配和介面配置非常重要。
使用Wireshark驗證微burts:
- 高速介面上的輸出丟棄通常是由流量的微突發引起的。
- 使用Wireshark等流量分析工具監控流量模式並識別任何潛在微爆發。
考慮硬體升級：
- 如果上述步驟不能解決問題，則必須升級硬體（如介面、裝置或網路基礎設施）以處理增加的流量。
確定受影響的介面
識別遭受輸出丟棄的受影響介面，可以使用show interfaces命令。
- 此命令提供每個介面的詳細資訊，其中包括輸入和輸出錯誤的統計資訊、丟棄的資料包以及其他關鍵資訊。
要縮小介面清單範圍並快速識別受影響的介面，請使用show interfaces | include is up|Total output drops 命令將介面篩選為down或admin down，並且僅顯示處於活動狀態且具有丟棄的介面。
- 例如，可以使用此命令僅顯示已遇到輸出丟棄的介面。
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--
在Catalyst 9000系列交換器上，輸出封包捨棄預設以位元組顯示，而不是以封包顯示。重要的是要確定所發現的輸出丟包量是否具有任何實際影響或只是由瞬時突發流量引起的。
要計算介面上傳輸的總輸出位元組數被丟棄的百分比，請執行以下操作：
- 從接口收集總輸出丟棄計數。
- 收集來自介面的總輸出位元組數。
- 計算輸出丟棄的百分比。將總輸出丟棄數除以總輸出位元組數並乘以100。
這提供了在介面上丟棄的輸出位元組的百分比，這可幫助您確定是否存在需要解決的擁塞或緩衝區分配問題，或者輸出丟棄是否由瞬時微匯流排流量引起。
使用show interface <interface> 命令收集資訊。
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--
總輸出丟棄數： 299040207
總輸出位元組數： 5930422327799
輸出丟棄百分比= 299040207/5930422327799 x 100 = 0.005%
在本例中，總輸出丟棄代表過去六週內在此介面上傳輸的總位元組數的0.005%（最後清除計數器6w1d）。
- 資料包總數與丟棄數量比較小，不應有任何影響。
識別入站和出站介面
要更好地在Catalyst 9000系列交換機上分配軟緩衝區和管理流量，可以考慮選擇不同ASIC中的入站和出站介面。
軟緩衝區（也稱為動態緩衝區或共用緩衝區）是指在擁塞或高流量負載期間臨時儲存資料包而動態分配的記憶體部分。
提示：有關Catalyst 9000系列交換機中緩衝區分配的詳細資訊，請參閱瞭解Catalyst 9000交換機上的隊列緩衝區分配文檔
根據Catalyst 9000交換機特定型號的架構，必須注意的是，這些交換機通常包含多個負責各種功能的ASIC。
要驗證介面到ASIC的對映，可以運行命令show platform software fed <switch|active> ifm mappings。
此示例顯示介面到ASIC的對映。介面範圍TenGigabitEthernet1/0/1到TenGigabitEthernet1/0/24對映到ASIC 1，而其餘對映到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
緩衝區分配
緩衝區分配是避免輸出丟棄的一個重要因素，因為緩衝區用於臨時儲存由於擁塞或其他變數而無法轉發的流量。如果沒有足夠的可用緩衝區，流量就會被丟棄，從而導致網路效能不佳和潛在的中斷。通過此驗證，您可以確保交換器具有足夠的緩衝區空間來處理高流量負載。
show platform hardware fed switch active qos queue stats interface <interface>命令允許您檢視介面上每個隊列的統計資訊，包括排入緩衝區的位元組數量，以及由於缺少可用緩衝區而丟棄的位元組數量。
在此範例中：
- 隊列0到4當前持有已入隊的流量。在此介面上接收的流量會暫時儲存在緩衝區中，直到可以傳輸為止。
- 只有隊列2遇到丟棄或丟棄的流量(24010607位元組)。
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
疑難排解
修改緩衝區分配
要增加介面使用的軟緩衝區的值，請使用 qos queue-softmax-multiplier命令時，才能停用以下命令：
- 您可以指定一個介於100到4800之間的值。預設值為 100。
- 這增加了單個埠隊列吸收微爆的能力。
- 此命令會增加埠隊列閾值，以便埠隊列可以佔用共用池中的更多緩衝單元。
此配置適用於所有介面：
- 緩衝區分配本身會假設交換機上的所有埠不會同時發生微突發。
- 如果在隨機時刻發生微爆發，則共用緩衝器可以專門提供額外的緩衝單元來吸收它們。
在全局組態模式下使用qos queue-softmax-multiplier<100 4800>命令來修改軟緩衝區分配。如果將此值配置為可用的最大值，將為交換機提供消除或減少輸出丟棄的最大可能性。這是儘可能避免丟棄的常用最佳實踐。
Cat9k(config)#qos queue-softmax-multiplier ?
<100-4800> multiplier(%)
使用 show platform hardware fed active qos queue config interface <interface>命令以識別Catalyst 9000系列上的軟緩衝區分配。
此範例顯示Catalyst 9500上透過交涉速度為10Gbps的介面分配的預設軟緩衝區。
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
此範例顯示在已設定4800倍數的Catalyst 9500上，交涉速度為10Gbps的介面上分配的軟緩衝區。
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
修改每個隊列的緩衝區
在無法使用SoftMax乘數的情況下或者嘗試調整緩衝區以適應流量量變曲線的情況下，可以使用按隊列修改緩衝區。
- 要修改隊列緩衝區分配，必須使用policy-maps（策略對映）來按介面配置交換機。
- 在大多數情況下，可以修改介面的當前策略對映並根據類更改緩衝區。
在此示例中，介面twentyFigE 1/0/1遇到輸出丟棄。如應用於此介面的命令outgress policy-map所示。
show platform hardware fed switch active qos queue stats interface <interface>命令允許您檢視介面上每個隊列的統計資訊，包括排入緩衝區的位元組數以及由於缺少可用緩衝區而丟棄的位元組數。
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
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High Watermark Soft Buffers: Port Monitor Disabled
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Asic:0 Core:0 DATA Port:8 Hardware Enqueue Counters
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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
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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
為了緩解此介面上的輸出丟棄，根據Enqueue計數器，Q0到Q1的入隊速率非常低，因此不能要求像Q2和Q3那麼多的緩衝區。建議的操作是向隊列2和隊列3分配更多的緩衝區，因為這些隊列與任何其他隊列相比具有更高的入隊流量。
- 要修改緩衝區分配，可以在應用於介面twentyFiveGigE 1/0/1的策略對映中使用queue-buffers ratio <0-100>配置。
注意：如果在策略中的每個類上配置此命令，則最多必須新增100個。但是，如果只配置了一個類，則系統將從其他隊列中均勻地減去緩衝區。
此示例顯示如何在策略對映上配置隊列緩衝區比率。
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
從Cisco IOS XE 17.2.1版本起，基於UADP 3.0(Catalyst 9500高效能和Catalyst 9600)的交換機可以配置為在同一ASIC內的兩個核心之間共用活動隊列管理(AQM)緩衝區。
- 配置有緩衝區共用的埠使用任何可用的AQM緩衝區，而不管AQM緩衝區對映到的核心如何。
- 這有助於管理將飽和單個AQM核心的緩衝區的更高突發流量。
- 您可以在全域性配置模式下使用qos share-buffer命令啟用此功能。
- 可以使用 show platform hardware fed active qos queue config interface 指令。（這是影響整個系統的全域性配置）。
您可以使用命令的no形式禁用緩衝區共用， no qos share-buffer.
Cat9k(config)#qos share-buffer
Cat9k(config)#end
使用Wireshark分析輸出丟包
要驗證網路中是否存在微爆發，您可以使用資料包捕獲工具（如Wireshark）：
- Wireshark可捕獲資料包，並允許您即時或捕獲後分析網路流量。
-
要確定當Wireshark發生丟棄時會發生哪些微突發，請在受影響的介面上開始資料包捕獲，並反複檢查介面，直到發生輸出丟棄。
- 捕獲完成後，在Wireshark中開啟捕獲檔案，查詢流量高的時段，然後是流量低或無流量的時段。這些是潛在的微爆發。
要有效地捕獲和分析介面上的輸出丟棄，請使用以下建議：
- 不得使用EPC（嵌入式資料包捕獲）。EPC將所有流量限製為每秒1000個資料包(pps)，這可能使資料失效。
- 建議的方法是識別輸出捨棄的介面的僅TX SPAN。
- 使用SPAN時，來源連線埠和目的地連線埠必須具有相同的速度，或目的地連線埠的速度必須高於來源連線埠。這可確保SPAN作業階段不會因為連線埠速度不符而造成額外的網路擁塞或封包捨棄。
- 在輸出捨棄積極遞增時，收集SPAN作業階段非常重要。這可以確保您捕獲相關流量，並可以確定微突發的根本原因。如果在發生捨棄後收集SPAN作業階段，您可能無法擷取相關流量。
要確認這些高流量時段是否的確是微爆發，請使用Wireshark I/O圖形功能。I/O圖形顯示一段時間內網路流量的圖形表示，更易於識別微爆發。要建立I/O圖形，請轉到「統計」>「I/O圖形」：
圖2.選擇I/O圖形。
下一張圖顯示一條線，表示一段時間內傳輸的資料量。在圖表中查詢指示高流量週期的峰值。如果這些峰值之後是流量較低或沒有流量的時段，您可能已經識別出微爆發。
圖3.顯示資料包捕獲的I/O圖形。
務必確保所有資料包都處於選中狀態，並且未應用顯示過濾器。此外，選擇Line Graph選項並將Y軸設定為Bits以正確分析流量。
圖4.顯示如何選擇「線圖」選項並將Y軸設定為「位」。
當您分析大型資料包捕獲時，確定我們感興趣的特定時間段非常重要。例如，在此場景中，觀察到在30秒附近有大量流量。
如果按一下I/O圖中的峰值峰值，Wireshark將在後台選擇該資料包。在我們的場景中，我們選擇了資料包79280和101896以建立資料包捕獲的子集，以便在懷疑存在微猝發的時間戳內工作。
圖5.顯示如何建立資料包捕獲的一個子集，該子集側重於可疑微突發狀態的時間戳。
要將選定的第一個和最後一個資料包匯出到新檔案，請確保選擇「範圍」和「捕獲」無線電圖示。
圖6.顯示如何匯出和儲存資料包捕獲的子集。
儲存檔案後，將其開啟並導航回到I/O圖形。確保將時間間隔設定為1ms，以繪製以毫秒為單位看到的峰值。
圖7.顯示資料包捕獲的匯出子集的I/O圖形。
當顯示圖形時，重要的是要標識峰值，該峰值表示以線路速率傳輸整毫秒流量的時間段，這會導致緩衝區滿載，進而可能會生成輸出丟包。例如，在1 Gbps介面上，這相當於每毫秒1,000,000位。點選代表潛在微爆的峰值點。它有助於識別可能導致輸出丟棄的資料包。然後，可以進一步分析此資料包，以確定微突發的根本原因並採取糾正措施。
圖8.顯示如何在I/O圖中識別潛在微突發流量。
警告：在高速介面上使用Wireshark或任何其他資料包捕獲工具時，必須注意這一限制。高速介面（如40G和100G）會生成大量網路流量，這可能會佔用系統用於捕獲資料包的資源。因此，這可能會導致在捕獲過程中丟棄資料包，並影響捕獲資料的準確性和完整性。
替代方法
如果已經耗盡分配給隊列的資源並且仍然遇到丟棄，則需要考慮其他選項來管理擁塞。這些可能包括：
- 升級介面速度。您可以從1G移動到10G、10G移動到25G或40G，以增加出口頻寬並減少超訂用率。
- 將平台更改為具有更大的每個隊列/每個介面緩衝區的平台。
- 調整應用程式設定以減小導致輸出丟棄的突發的大小。
- 使用排隊排程程式優先排列一個流量類別到另一個流量。此方法優先保護更重要的流量，而犧牲重要性較低的流量的丟棄增加。
- 實施擁塞管理算法(如加權隨機早期丟棄(WRED)或加權尾部丟棄(WTD))以較早地丟棄流量。WRED或WTD閾值可能導致突發流量較早地丟棄，這將導致自動減少終端客戶端的傳輸窗口。這將允許其他突發流量減少擁塞，並確保在高擁塞期間為不同流量類別分配最小的緩衝區。
- 管制距離已知高頻寬應用程式（如資料備份）的源最近的流量，可降低網路中突發的頻率和嚴重性。這樣，位於網路其他位置的源與目的地之間的低頻寬區域就有了更大的機會來有效地管理突發流量和正常網路流量。
- 使用Port-channel。但是，必須注意的是，基於雜湊，存在多個流被定向到單個成員的可能性，這可能導致持續丟棄。
必須注意的是，其中一些選項需要更多涉及的配置（如流量工程），但可以顯著緩解網路擁塞和輸出丟棄。
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修訂記錄
| 修訂 | 發佈日期 | 意見 |
|---|---|---|
1.0 |
07-Jun-2023 |
初始版本 |
意見