检查接口出方向是否存在Discard计数 |
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本节点内容也应该包含在“检查设备的接口状态”章节，但由于拥塞造成丢包的现网问题较多，所以在此单独介绍。 网络中，有时会出现在非常短的时间（毫秒级别）内收到非常多的突发数据，以至于瞬时突发速率达到平均速率的数十倍、数百倍，甚至超过端口带宽的现象。这种现象被称为微突发。网管设备或网络性能监控软件通常是基于比较长的时间(数秒到数分钟)计算网络实时带宽。在这种情况下，流量速率通常是一条比较平稳的曲线，如图9-3所示。 图9-3 宏观流量速率但是，一秒钟对于一个高速收发数据包的接口来说是非常长的一个时间段。如果将数据更改为毫秒级进行观察，流量速率很可能是带锯齿的。如果锯齿突变很大，可以认为是微突发，如图9-4所示。 图9-4 微观流量速率目前的运维手段很难监控到微突发，原因如下： 网管软件的数据统计依赖于设备数据的上报，且网管软件的轮询周期一般是分钟级别，计算的是平均流量。交换机默认端口带宽的统计周期是300秒，可以设置的最小统计间隔为10秒。交换机的端口峰值速率统计周期为秒级，只能计算出秒级内的平均最大值。因此，需要通过获取报文后进行分析，才能证明网络中的确存在微突发。详细过程请参考小窍门：拥塞丢包的界定。 拥塞是指网络资源不足而造成速率下降，引入额外延时的现象。当网络中存在大量的组播流容易引起流量突发，或者多业务并存的复杂环境下，拥塞现象极为常见。流量突发导致设备接口发送带宽超出限制，设备出现拥塞丢包。 拥塞主要在以下的场景发生： 高速率端口向低速率端口发送流量，流量超过低速率端口的带宽。多个端口向一个端口发送流量，流量叠加之和超过发送端口的带宽。端口的出方向配置限速或者流量整形，发送的流量超过限速或者流量整形的阈值。网络流量存在突发，在某个时刻，端口流量超过端口的带宽。出现拥塞丢包时，按照以下步骤处理： 检查端口是否存在Discard丢包计数。在任意视图执行命令display interface interface-type interface-number，或在接口视图执行命令display this interface，查看设备连接用户侧端口出方向报文计数，存在Discard丢包计数则说明端口曾经存在拥塞。在业务受到影响时，观察该Discard是否增加。 如果不增加，则业务影响与Discard丢包无关。请跳过该节，参考检查是否存在环路进行问题定位。如果增加，则业务影响与Discard丢包相关，请执行下一步。 [HUAWEI] display interface GigabitEthernet 1/0/2 GigabitEthernet1/0/2 current state : UP Line protocol current state : UP Description:link-to-OLT-LB Switch Port, PVID :1, TPID : 8100(Hex), The Maximum Frame Length is 1600 IP Sending Frames' Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is 4c1f-cc45-b1c0 Current system time: 2016-06-18 15:12:52 Port Mode: COMMON COPPER Speed : 1000,Loopback: NONE Duplex: FULL,Negotiation: ENABLE Mdi: AUTO,Flow-control: DISABLE Last 300 seconds input rate 99894144 bits/sec, 141895 packets/sec Last 300 seconds output rate 190939848 bits/sec, 271220 packets/sec Input peak rate 173002368 bits/sec, Record time: 2016-06-18 15:03:12 Output peak rate 346005880 bits/sec, Record time: 2016-06-18 15:03:12 Input:175946456 packets, 15483288128 bytes Unicast:0,Multicast:0 Broadcast:175946456,Jumbo:0 Discard:0, Pause:0 Total Error:0 CRC:0,Giants:0 Jabbers:0,Fragments:0 Runts:0,DropEvents:0 Alignments:0,Symbols:0 Ignoreds:0,Frames:0 Output:348119287 packets, 30634557621 bytes Unicast:0,Multicast:773 Broadcast:348118514,Jumbo:0 Discard:3769937,Pause:0 Total Error:0 Collisions:0,ExcessiveCollisions:0 Late Collisions:0,Deferreds:0 Buffers Purged:0对于支持display qos queue statistics命令行的单板，可以通过该命令行了解各个队列的丢包情况。 display qos queue statistics interface gigabitethernet 1/0/1 --------------------------------------------------------- Queue ID : 0 CIR(kbps) : 0 PIR(kbps) : 1,000,000 Used Length(byte) : 239,104 Passed Packets : 47,655,381 Passed Rate(pps) : 128 Passed Bytes : 4,956,144,598 Passed Rate(bps) : 106,976 Dropped Packets : 47,655,381 Dropped Rate(pps) : 128 Dropped Bytes : 4,956,144,598 Dropped Rate(bps) : 106,976 --------------------------------------------------------- ...... 配置接口缓存管理的突发模式为增强模式，检查端口Discard计数是否增加。当突发流量的瞬时速率超过交换机的转发能力时，交换机会将突发的数据进行缓存以便稍后发送。如果交换机没有足够的缓存，那么超出的数据只能丢弃，这就产生了拥塞丢包。 一般来说，交换机接口缓存较小，接口上的流量如果突发达到接口带宽的50%～60%左右就会出现丢包现象。而在接口上配置缓存管理的突发模式为增强模式，单个接口可以抢占到更多的剩余动态缓存，接口应对流量突发的能力更强，拥塞丢包现象就会减少。 system-view [HUAWEI] interface gigabitethernet 1/0/2 [HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1] qos burst-mode enhancedX1E系列单板不支持此命令。 配置为增强模式时，qos burst-mode（接口视图）命令与qos burst-mode（系统视图）命令不能同时配置，且上述两条命令均不能与qos queue length命令同时配置。 重新执行步骤1，检查端口Discard计数是否增加。 如果不增加，则拥塞问题解决。观察丢包现象是否解决，如果未解决，请跳过该节，参考检查是否存在环路进行问题定位。如果仍然增加或设备不支持qos burst-mode命令，则需要优化网络，请执行下一步。 优化网络。一般从以下方面考虑，来进行网络优化： 端口扩容如果有多条流量冲突，可以用更高速率的端口扩大设备之间的链路带宽，或者用Eth-Trunk增加成员端口负载分担。 对设备的上行流量做限速或进行流量整形突发是造成网络中无规则丢包的主要原因，当突发的尺寸超过端口缓存的限制时，就会存在业务丢包，从而可能影响到客户的业务。从这方面来说，在上游设备对用户的数据做限速或进行流量整形，在一定程度上可以减少突发的产生或者减少突发尺寸，在下行设备上出现突发的拥塞丢包的可能性就会降低。 X系列单板设备可以支持HQoS，提供精细化的QoS服务。HQoS通过多级队列进一步细化区分业务流量，对多个用户、多种业务等传输对象进行统一管理和分层调度，更能保证业务流量的公平性以及平稳性。 对端口业务进行差分服务，关键业务入高优先级队列，在拥塞时得到优先处理一般而言，接口上承载的业务比较多，有高优先级的业务（如语音，视频业务），也有低优先级的业务（如上网业务）。对于高优先级的业务在上行设备指定不同的优先级，或者在设备的入方向进优先级映射，确保在出方向时，关键业务入高优先级队列，在出方向配置PQ调度，确保高优先级的业务能够得到优先调度。 如果设备使用了组播业务，通过调整组播源服务器发包方式，对服务器发包优化，减小发生流量拥塞的情况。 小窍门：拥塞丢包的界定端口丢包日志 对于业务端口，交换机支持定时监控端口的拥塞丢包计数。如果在统计周期内丢包计数超过阈值，则会记录丢包日志。日志格式如下： IFPDT/4/PKT_OUTDISCARD_ABNL:Interface output discard exceeded the log threshold. (Interface=[STRING], Statistics=[STRING], LogThreshold=[ULONG], LogInterval=[ULONG](s)) IFPDT/4/PKT_OUTDISCARD_ABNL:Interface output discard exceeded the log threshold. (Interface=[STRING], Statistics=[STRING], LogThreshold=[ULONG], LogInterval=[ULONG](s),PortQueueNumber=[ULONG], PortQueuePassed=[STRING], PortQueueDropped=[STRING], PortQueueNumber=[ULONG], PortQueuePassed=[STRING], PortQueueDropped=[STRING],PortQueueNumber=[ULONG], PortQueuePassed=[STRING], PortQueueDropped=[STRING], PortQueueNumber=[ULONG], PortQueuePassed=[STRING], PortQueueDropped=[STRING],PortQueueNumber=[ULONG], PortQueuePassed=[STRING], PortQueueDropped=[STRING], PortQueueNumber=[ULONG], PortQueuePassed=[STRING], PortQueueDropped=[STRING],PortQueueNumber=[ULONG], PortQueuePassed=[STRING], PortQueueDropped=[STRING], PortQueueNumber=[ULONG], PortQueuePassed=[STRING], PortQueueDropped=[STRING]) 表9-2 拥塞丢包日志在各形态设备及版本的支持情况形态 V200R003 V200R008 V200R010 V200R011及后续版本 框式交换机 SPH023补丁默认开启定时统计，每5分钟丢包计数超过300个，则会记录丢包日志。 SPH013补丁默认开启定时统计，每5分钟丢包计数超过300个，则会记录丢包日志。之前的补丁版本可以通过命令log-thresholdoutput-discard配置。 SPH005补丁默认开启定时统计，每5分钟丢包计数超过300个，则会记录丢包日志。之前的补丁版本可以通过命令log-thresholdoutput-discard配置。 默认开启定时统计，每5分钟丢包计数超过300个，则会记录丢包日志。 盒式交换机 不支持 默认不开启，可以通过命令log-thresholdoutput-discard配置。 默认不开启，可以通过命令log-thresholdoutput-discard配置。 默认开启定时统计，每5分钟丢包计数超过300个，则会记录丢包日志。 对于内部单板互联通道HG端口，每5分钟检测一次HG端口的拥塞丢包计数，如果在检测周期内存在丢包计数，则记录丢包日志。日志格式如下： ALML/3/DISCARD_PKT: Packets are discarded for congestion. (SlotID=[STRING1], UnitID=[INTEGER], PortID=[STRING2], PeerSlotID=[STRING3], DiscardNumber=[STRING4]) 表9-3 HG端口拥塞丢包日志在各形态设备及版本的支持情况形态 V200R003 V200R008 V200R009及后续版本 框式交换机 SPH013补丁支持 SPH011补丁支持 支持 盒式交换机 不支持 不支持 支持 端口拥塞风险日志预警 交换机定时轮询设备端口缓存的使用情况。如果缓存使用超过阈值，则选取缓存占用较多，存在拥塞风险的端口记录日志。日志格式如下： QOSE/4/CONGESTIONRISK:There is a congestion risk on port [string]. 表9-4 端口拥塞风险日志预警在各形态设备及版本的支持情况形态 V200R003 V200R008 V200R010 V200R011及后续版本 框式交换机 SPH021补丁 SPH011补丁 SPH003补丁 支持 盒式交换机 不支持 不支持 SPH003补丁 支持 使用Wireshark分析确定突发 有时候，通过display interface命令（或者在网管上监控端口带宽）查看端口带宽使用率可能只有30%~40%，端口流量的Output peak rate字段也不大，会误认为不可能存在流量超过端口转发能力导致丢包的现象。这是由于突发一般都是毫秒级别的，当前的端口流量统计、网管监控软件的统计周期一般都是秒级或者分钟级别，并不能反映毫秒级别的微观流量情况。通常情况下使用报文获取软件可以证明网络中存在流量突发的情况。 下面介绍如何通过Wireshark软件分析来判断流量是否存在突发。 使用Wireshark软件打开获取到的报文。图9-5 获取到的报文 在工具栏中选择Statistics中的IO Graph页面。图9-6 IO Graph页面 调整IO Graph中X轴、Y轴的单位。对于GE接口，一般选取X轴的时间刻度为毫秒，Y轴选择bit，这样计算出来的报文速率值就是Kbit/s。 图9-7 设置X轴和Y轴的单位 X轴、Y轴刻度选择好之后，IO Graph会显示出报文的速率。如果峰值速率超过端口带宽，则表示端口存在突发超过带宽的情况。如果存在丢包，就是流量突发导致的。如图9-8所示，可以明显看出峰值速率超过了1Gbps。图9-8 Wireshark中显示的流量突发 |
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