Catalyst 9000スイッチのQoSハードウェアリソースについて
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翻訳について
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内容
概要
このドキュメントでは、UADP ASICベースのCatalyst 9000シリーズスイッチでのQuality of Service(QoS)ハードウェア使用率の理解と確認の方法について説明します
前提条件
要件
次の項目に関する知識があることが推奨されます。
- Cisco MQC QoS設定、ポリシーマップ、クラスマップ、アクセスコントロールリスト、アクセスコントロールエントリ
使用するコンポーネント
このドキュメントの情報は、次のソフトウェアとハードウェアのバージョンに基づいています。
- Cisco Catalyst 9200L Cisco IOS®-XE 17.3.4
他のCisco Catalyst 9000シリーズスイッチには、一般的な概念、概念、および各種出力が示されています。
このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。本稼働中のネットワークでは、各コマンドによって起こる可能性がある影響を十分確認してください。
関連製品
このドキュメントは、次のバージョンのハードウェアとソフトウェアにも使用できます。
- Catalyst 9300 - 9600シリーズスイッチ
- Catalyst 9300Xおよび9400X
- Cisco IOS® XE 16.xおよび17.xソフトウェアバージョン
背景説明
- Catalyst 9000シリーズスイッチのさまざまな機能は、限られたハードウェアリソースを消費します。これらのリソースは、これらの機能のパフォーマンスを高速化し、スイッチに期待される高い転送レートを実現するために存在します。
- これらのリソースの規模はスイッチモデルによって異なりますが、トラブルシューティングの基本的な方法は、UADP ASICを搭載したCatalyst 9000シリーズスイッチ間で同じです
- 一般に、スイッチを含む主要な制限付きハードウェアリソースは、TCAM(Ternary Content Addressable Memory)と呼ばれます
- Catalyst 9000シリーズスイッチでは、特定の機能の特定のニーズに適した複数のメモリタイプがTCAM以外で使用されます
このドキュメントは、次の作業に役立ちます。
- Quality of Service(QoS)がハードウェアエントリをどのように消費するかを理解する
- QoSハードウェアリソースの問題を示すログまたはエラーメッセージについて理解する
- QoSに関連するハードウェアリソースの問題を修正するために実行するアクションを決定する
用語
| QoS |
Quality of Service |
ネットワークデバイスに出入りするトラフィックの分類、マーキング、キューイング、およびスケジュールに関連する関連機能の概念/グループ |
| TCAM |
Ternary Content-Addressable Memory |
3つの異なる入力(0、1、X)を持つエントリを格納および照会するタイプのメモリ。このタイプのメモリは、同じエントリに対して複数の一致があり、結果のハッシュが一意でない場合に使用されます。このテーブルには、このエントリに一致するかどうかを判断するためのマスクまたはX値が含まれています。 |
| DSCP |
Differentiated Service Code Point |
パケットのIPヘッダーに含まれるトラフィック分類メカニズム |
| CoS |
[Class of Service] > |
パケットのイーサネットフレームヘッダーに含まれるトラフィック分類メカニズム |
| ACE |
アクセスコントロールエントリ |
アクセスコントロールリスト(ACL)内の単一のルールまたは行 |
| ACL |
アクセス コントロール リスト |
トラフィックを照合してアクションを実行するために、さまざまな機能によって使用されるアクセスコントロールエントリ(ACE)のグループ |
| FED |
転送エンジンドライバ |
デバイスのハードウェアをプログラムするソフトウェアコンポーネント |
QoS関連のSyslogの確認
QoS関連のリソースが不足すると、SYSLOGメッセージがシステムによって生成されます。
| QoS関連のsyslogメッセージ |
定義 |
回復アクション |
| %FED_QOS_ERRMSG-4-TCAM_OVERFLOW：スイッチ1 R0/0:fed:GigabitEthernet1/0/10上のポリシーマップingress_pmap2に対するTCAMをプログラムできませんでした。 |
QoSエントリ用に予約されているハードウェア(TCAM)の容量が不足しています |
有効な構成またはサポートされている構成があることを確認してください。次に、このドキュメントの残りの部分を確認して、スイッチの現在のスケール使用率と、使用率が高い場合に削減できる手順を検証します。 |
| %FED_QOS_ERRMSG-3-QUEUE_SCHEDULER_HW_ERROR：スイッチ1 R0/0: fed: GigabitEthernet1/0/27のキュースケジューラを設定できませんでした |
QoSキュースケジューラのハードウェアへのインストールが失敗しました |
設定がサポートされていることを確認し、使用している特定のプラットフォームとソフトウェアのバージョンのQoS設定ガイドを確認します。 9200Lの場合のみ：Cisco Bug ID CSCvz54607とCisco Bug ID CSCvz76172を確認してください。 |
| FED_QOS_ERRMSG-3-QUEUE_BUFFER_HW_ERROR: R0/0: fed: Failed to configure default queue buffer |
QoSキューバッファのハードウェアへのインストールが失敗しました |
設定がサポートされていることを確認し、使用しているプラットフォームとソフトウェアのバージョンに応じたQoS設定ガイドを確認します。 |
ハードウェア使用率とポリシーステータスの検証
現在のQoS TCAM使用率の確認
show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization
注：このコマンドの詳細については、を参照してください
16.X versions: CAM Utilization for ASIC [0] Table Max Values Used Values -------------------------------------------------------------------------------- Unicast MAC addresses 16384/256 15/21 L3 Multicast entries 1024/256 0/7 L2 Multicast entries 1024 9 Directly or indirectly connected routes 8192/3072 2/19 QoS Access Control Entries 1024 40 <<< QoS Entries Security Access Control Entries 1408 125 Ingress Netflow ACEs 128 8 Policy Based Routing ACEs 512 9 Egress Netflow ACEs 128 8 Flow SPAN ACEs 256 13 Control Plane Entries 512 211 Tunnels 128 17 Lisp Instance Mapping Entries 128 3 SGT_DGT 2048/256 0/1 CLIENT_LE 2048/64 0/0 INPUT_GROUP_LE 1024 0 OUTPUT_GROUP_LE 1024 0 Macsec SPD 128 2
17.x Versions:
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Mac Address Table EM I 16384 17 0.10% 0 0 0 17 Mac Address Table TCAM I 256 21 8.20% 0 0 0 21 L3 Multicast EM I 1024 0 0.00% 0 0 0 0 L3 Multicast TCAM I 256 9 3.52% 3 6 0 0 L2 Multicast TCAM I 1024 11 1.07% 3 8 0 0 IP Route Table EM I 4096 3 0.07% 2 0 1 0 IP Route Table TCAM I 2048 19 0.93% 6 10 2 1 QOS ACL TCAM IO 1024 85 8.30% 28 38 0 19 <-- QoS Entries Security ACL TCAM IO 1408 129 9.16% 26 58 0 45 Netflow ACL TCAM I 128 6 4.69% 2 2 0 2 PBR ACL TCAM I 512 9 1.76% 3 6 0 0 Netflow ACL TCAM O 128 6 4.69% 2 2 0 2 Flow SPAN ACL TCAM IO 256 13 5.08% 3 6 0 4 Control Plane TCAM I 512 262 51.17% 114 106 0 42 Tunnel Termination TCAM I 128 18 14.06% 8 10 0 0 Lisp Inst Mapping TCAM I 128 1 0.78% 0 0 0 1 CTS Cell Matrix/VPN Label EM O 2048 0 0.00% 0 0 0 0 CTS Cell Matrix/VPN Label TCAM O 256 1 0.39% 0 0 0 1 Client Table EM I 2048 0 0.00% 0 0 0 0 Client Table TCAM I 64 0 0.00% 0 0 0 0 Input Group LE TCAM I 1024 0 0.00% 0 0 0 0 Output Group LE TCAM O 1024 0 0.00% 0 0 0 0 Macsec SPD TCAM I 128 2 1.56% 0 0 0 2
QoSポリシーがハードウェアに正常にインストールされていることを確認します。状態がVALIDおよびSET_INHWであることを確認します。リストの下部にある物理インターフェイスエントリを確認します。スイッチスタックまたはstackwise-virtualでは、スイッチ番号、つまりアクティブ/スタンバイを使用して、ハードウェアのインストールを検証するスイッチを正確に反映します。
C9200(config)#policy-map egress_pmap
C9200(config-pmap)#interface gi2/0/9
C9200(config-if)#service-policy output egress_pmap
C9200#show platform software fed switch 2 qos policy target status <-- switch 2 is used because the interface in question is Gi2/0/9 which is on switch 2 TCG status summary: Loc Interface IIF-ID Dir State:(cfg,opr) Policy --- --------------------- ---------------- --- --------------- --------------------
<snip> L:0 GigabitEthernet2/0/9 0x00000000000010 OUT VALID,SET_INHW egress_pmap <-- VALID / SET_INHW indicates the policy is understood by software and installed to hardware successfully
ターゲットインターフェイスに対してVALID / SET_INHWの代わりに無効なポリシーまたはエラーが表示される場合は、QoSポリシーを確認し、長さと構文を検証します。また、ハードウェアの使用率も確認します。このドキュメントの後のセクションでは、ポリシーが消費するリソースを理解する方法について詳しく説明します。
C9200#show run policy-map egress_pmap Current configuration : 624 bytes ! policy-map egress_pmap class COS_DSCP6 priority level 1 queue-buffers ratio 5 class COS_DSCP5 bandwidth remaining percent 10 queue-buffers ratio 5
<snip...>
C9200#show run class-map COS_DSCP6
Current configuration : 66 bytes
!
class-map match-any COS_DSCP6
match ip dscp ef
!
end
QoSハードウェアリソースの現在の使用率の理解
使用例(9200L 17.3.4)
C9200#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization | i Codes|ASIC|-|QOS
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ QOS ACL TCAM IO 1024 85 8.30% 28 38 0 19 <-- Baseline utilization with minimal configuration
空のポリシーマップを設定してアタッチします。このポリシーマップではクラスマップが呼び出されていないため、このポリシーは意図した効果を持ちません。
C9200(config)#policy-map egress_pmap
C9200(config-pmap)#interface gi1/0/9
C9200(config-if)#service-policy output egress_pmap
C9200#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization | i Codes|ASIC|-|QOS
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ QOS ACL TCAM IO 1024 89 8.69% 29 40 0 20 <-- 4 additional entries consumed
クラスマップがゼロの場合やアクションが実行された場合でも、4つのハードウェアエントリが使用され、V4、V6、およびその他に分割されることを確認します。
この例では、空白のテストクラスが追加されます。通常のシナリオでは、このmatch-anyクラスマップにより、複数のタイプのDSCP、CoS、またはIPPラベルの照合が可能になります。ただし、この例では値がコールされていないため、クラスマップはトラフィックに一致しません。
C9200(config)#class-map match-any TEST_CLASS
C9200(config-cmap)#policy-map egress_pmap
C9200(config-pmap)#class TEST_CLASS
C9200#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization | i Codes|ASIC|-|QOS
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ QOS ACL TCAM IO 1024 92 8.92% 30 42 0 20 <-- 3 additional entries consumed
この例は、が呼び出される追加クラスごとに、一致する特定のトラフィックがなくても、1つのv4エントリと2つのv6エントリのベースラインが消費されることを示しています。
各クラスにmatch文を追加すると、次のエントリが使用されます。
C9200(config)#class-map match-any TEST_CLASS
C9200(config-cmap)#match precedence 0
C9200(config-cmap)#do show platform hardware fed switch ac fwd resource tcam utilization | i QOS QOS ACL TCAM IO 1024 96 9.38% 31 44 0 21 <-- 4 additional entries
C9200(config-cmap)#match precedence 1
C9200(config-cmap)#do show platform hardware fed switch ac fwd resource tcam utilization | i QOS QOS ACL TCAM IO 1024 99 9.67% 32 46 0 21 <-- 3 additional entries
C9200(config-cmap)#match cos 1
C9200(config-cmap)#do show platform hardware fed switch ac fwd resource tcam utilization | i QOS QOS ACL TCAM IO 1024 100 9.77% 32 46 0 22 <-- 1 additional entry
C9200(config-cmap)#match dscp 21
C9200(config-cmap)#do show platform hardware fed switch ac fwd resource tcam utilization | i QOS QOS ACL TCAM IO 1024 103 10.06% 33 48 0 22 <-- 3 addditional entries
C9200(config-cmap)#match dscp 22
C9200(config-cmap)#do show platform hardware fed switch ac fwd resource tcam utilization | i QOS QOS ACL TCAM IO 1024 103 10.06% 33 48 0 22 <-- 0 additional entries
C9200(config-cmap)#match dscp 23
C9200(config-cmap)#do show platform hardware fed switch ac fwd resource tcam utilization | i QOS QOS ACL TCAM IO 1024 106 10.35% 34 50 0 22 <-- 3 additional entries
C9200(config-cmap)#match dscp 31
C9200(config-cmap)#do show platform hardware fed switch ac fwd resource tcam utilization | i QOS QOS ACL TCAM IO 1024 109 10.64% 35 52 0 22 <-- 3 additional entries
C9200(config-cmap)#match dscp 32
C9200(config-cmap)#do show platform hardware fed switch ac fwd resource tcam utilization | i QOS QOS ACL TCAM IO 1024 109 10.64% 35 52 0 22 <-- 3 additional entries
C9200(config-cmap)#match dscp 33
C9200(config-cmap)#do show platform hardware fed switch ac fwd resource tcam utilization | i QOS QOS ACL TCAM IO 1024 112 10.94% 36 54 0 22 <-- 3 additional entries
場合によっては、1つのmatchステートメントで他のエントリが消費されないことに注意してください。さらに、後続のmatchステートメントが複数のエントリを消費することに注意してください。
ネットワーク全体にポリシーを実装する前に、定期的にポリシーを作成しながらテストし、最適化を行います。
注：QoS関連のハードウェア使用率については、matchステートメントまたはAccess Control Entry（ACE；アクセスコントロールエントリ）を使用してハードウェア使用量を常に1対1でスケーリングするとは限りません。ハードウェアは、Value Mask Result（VMR；値マスク結果）で動作します。シナリオによっては、ACEを満たすために必要なデータの範囲を完全に分類するために、複数のVMRが必要になる場合があります。Catalyst 9000シリーズスイッチのUADPファミリASICには、拡張の必要性を減らすために、ポート範囲操作(L4OP)を行うACEなどのこれらのシナリオを最適化するためのハードウェアが含まれています。
ハードウェア使用率のトラブルシューティング
このセクションでは、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせた複数のシナリオを示し、問題のシナリオと修復を示します。
- プラットフォーム – C9200L-48T-4X
- Cisco IOS®-XE 17.3.4
提示されたシナリオは次のとおりです。
- 全体の使用率に比較的少量のエントリを追加する小さなポリシー
- 全体的な使用率に比較的大量のエントリを追加する大規模なポリシー
- そのポリシーのインストールに失敗する2番目の大きなポリシー
- インストールの失敗の修復
シナリオ：QoS TCAMスケールの推定
注：これらの例では、オブジェクトグループベースのACLを使用します。 オブジェクトグループは、従来のアクセスリストよりもはるかに大きなサイズを効率的に表します。本質的に、TCAMの消費量は増減しません。むしろ、ACEの非常に長いパターン化されたリストを表すための簡素化されたモジュール方式です。
この例では、入力ポリシーを使用してパケットをマーキングします。オブジェクトグループ、IPアクセスリスト、およびTCP/UDPポートベースの一致が含まれます。
| オブジェクトグループ |
オブジェクトグループを使用するアクセスリスト |
クラスマップ |
ポリシーマップ |
| object-group network RFC1918-Private-IPv4
|
ip access-list extended APP_1_PORTS_1 10 permit udp any object-group app_1 range 1433 1434 20 permit udp object-group app_1 range 1433 1434 any 30 permit tcp any object-group app_1 range 1433 1434 40 permit tcp object-group app_1 range 1433 1434 any 50 permit tcp any object-group app_1 range 14300 14400 60 permit tcp object-group app_1 range 14300 14400 any |
class-map match-any BigClass match access-group name APP_1_PORTS_1 |
policy-map ingress_pmap class BigClass set dscp cs2 |
図を確認し、オブジェクトグループネットワークRFC1918-Private-IPv4に3つのサブネットがあることに注意してください
object-group network app_1
group-object RFC1918-Private-IPv4
object-group network RFC1918-Private-IPv4
10.0.0.0 255.0.0.0
172.16.0.0 255.240.0.0
192.168.0.0 255.255.0.0
さらに、ip access-list extended APP_1_PORTS_1に6つのmatchステートメントがあります。
ip access-list extended APP_1_PORTS_1 10 permit udp any object-group app_1 range 1433 1434 <-- permits any source, to group app_1 on UDP ports 1433 - 1434 20 permit udp object-group app_1 range 1433 1434 any <-- reverse of previous line, reminder that app_1 is made up of RFC1918-Private-IPv4, which is 3 separate subnets 30 permit tcp any object-group app_1 range 1433 1434 40 permit tcp object-group app_1 range 1433 1434 any 50 permit tcp any object-group app_1 range 14300 14400 60 permit tcp object-group app_1 range 14300 14400 any
object-group network app_1は、object-group network RFC1918-Private-IPv4のすべてのエントリをip access-list extended APP_1_PORTS_1のすべてのエントリに適用します
APP_1_PORTS_1内の各ACEに対して、オブジェクトグループapp_1を参照するため、これは複数の効果があります。このオブジェクトグループapp_1は、それ自体がRFC1918-Private-IPv4からの3つの追加ACEを表すためです
クラスマップとポリシーマップに接続した場合の、ip access-list extended APP_1_PORTS_1の合計使用率の推定値は次のとおりです。
APP_1は6倍x 3のオブジェクトグループACEを使用= 18
ポリシーを適用し、TCAMの使用率を確認します。
C9200#show platform hardware fed switch 2 fwd-asic resource tcam utilization | i Codes|ASIC|-|QOS
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ QOS ACL TCAM IO 1024 85 8.69% 29 40 0 20 <-- baseline utilization
C9200(config-pmap)#interface gi1/0/9
C9200(config-if)#service-policy input ingress_pmap
C9200#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization | i Codes|ASIC|-|QOS
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ QOS ACL TCAM IO 1024 107 10.45% 47 40 0 20 <-- 22 entries consumed
要約
- ACLはオブジェクトグループを定義します。オブジェクトグループは、オブジェクトグループの相乗効果により、18個の追加エントリを消費するように拡張されます
- ポリシーマップは、デフォルトで4エントリを消費します
- これは次のように追加されます 22個のエントリが消費されました
シナリオ：QoS TCAMスケールの増加（超過なし）
この例は、より大きなポリシーを持つ前の例の続きです。これにより、大量のTCAMを迅速に消費する方法が確立されます。
ポリシー1:
| オブジェクトグループ |
オブジェクトグループを使用するアクセスリスト |
クラスマップ |
ポリシーマップ |
| object-group network experimental_1 object-group network experimental_2 object-group network RFC1918-Private-IPv4
object-group network app_4 |
ip access-list extended APP_1_PORTS_1 <その他4回線> ip access-list extended APP_1_PORTS_2 <その他18回線> ip access-list extended APP_1_PORTS_3 10 permit udp any object-group app_1 range 22030 22031 <その他6行> ip access-list extended APP_2_PORTS_1 10 permit udp any object-group app_2 range 6000 9291 ip access-list extended APP_3_PORTS_1 10 permit tcp any object-group app_3 eq 7563 <その他4回線> ip access-list extended APP_3_PORTS_2 <その他2行> ip access-list extended APP_3_PORTS_3 10 permit udp any object-group app_3 eq 22331 <その他2行> ip access-list extended APP_3_PORTS_4 <その他6行> ip access-list extended APP_4_PORTS_1 <その他14回線> |
class-map match-any BigClass_1 class-map match-any BigClass_2 class-map match-any BigClass_3 class-map match-any BigClass_4 class-map match-any BigClass_5 |
policy-map big_ingress_pmap set dscp cs4 class BigClass_2 set dscp af41 class BigClass_3 set dscp cs3 class BigClass_4 set dscp af31 class BigClass_5 set dscp cs2 class class-default |
チャートの右側にあるpolicy-mapが単純で、その隣のクラスマップも同様であることを確認します。しかし、クラスマップは、長いアクセスリストとオブジェクトグループのセットで構成されており、ポリシーマップがインターフェイスに適用されるときに、ソフトウェアがすべてのコンポーネントをマージすると、これらのグループが拡張されます。
ポリシーが適用されると、次のようになります。
C9200#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization | i Codes|ASIC|-|QOS Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ QOS ACL TCAM IO 1024 85 8.69% 29 40 0 20
C9200(config-pmap)#interface gi1/0/9
C9200(config-if)#service-policy input big_ingress_pmap
C9200#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization | i Codes|ASIC|-|QOS
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ QOS ACL TCAM IO 1024 633 61.82% 573 40 0 20 <-- 548 increase in used value
QOS ACL TCAMテーブルエントリの使用値は85から633に増加し、548エントリの増加となりました
シナリオ：QoS TCAMスケール超過
このシナリオでは、前のポリシーマップを取得し、set dscp cs4をset dscpefに変更するだけで、そのポリシーがアタッチされている場合は、すべてのエントリをハードウェアで複製する必要があります。
注：QoSポリシーを設計する際に、ハードウェア使用率を削減する重要な方法は、アクションとルールを1つのポリシーマップに結合して、複数のユースケースを満たすことです。2つのポリシーマップ間でオーバーラップする分類ACEは、ハードウェア内で複製されます。ポリシーを組み合わせると、重複するACEを再インストールする必要がなくなります。
| ポリシーマップ1 | ポリシーマップ2 |
| policy-map big_ingress_pmap set dscp cs4 class BigClass_2 set dscp af41 class BigClass_3 set dscp cs3 class BigClass_4 set dscp af31 class BigClass_5 set dscp cs2 class class-default |
policy-map big_ingress_pmap2 set dscp ef class BigClass_2 set dscp af41 class BigClass_3 set dscp cs3 class BigClass_4 set dscp af31 class BigClass_5 set dscp cs2 class class-default |
big_ingress_pmap2がインストールされている場合、使用率の増加は見られず、エラーが記録されます。
C9200#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization | i Codes|ASIC|-|QOS Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ QOS ACL TCAM IO 1024 85 8.69% 29 40 0 20
C9200(config-pmap)#int gi1/0/9
C9200(config-if)#service-policy input big_ingress_pmap
C9200#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization | i Codes|ASIC|-|QOS
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ QOS ACL TCAM IO 1024 633 61.82% 573 40 0 20 <-- Utilization increased
C9200(config-pmap)#int gi1/0/10
C9200(config-if)#service-policy input big_ingress_pmap2
C9200#show platform hardware fed switch active fwd-asic resource tcam utilization | i Codes|ASIC|-|QOS
Codes: EM - Exact_Match, I - Input, O - Output, IO - Input & Output, NA - Not Applicable CAM Utilization for ASIC [0] Table Subtype Dir Max Used %Used V4 V6 MPLS Other ------------------------------------------------------------------------------------------------------ QOS ACL TCAM IO 1024 633 61.82% 573 40 0 20 <-- Utilization did not increase further
次のエラーが表示されます。
C9200#show logging
...
*Mar 2 04:54:48.170: %FED_QOS_ERRMSG-4-TCAM_OVERFLOW: Switch 3 R0/0: fed: Failed to program TCAM for policy-map big_ingress_pmap2 on GigabitEthernet1/0/10.
このポリシーをハードウェアにインストールする際にエラーが発生していることを確認します。
C9200#show platform software fed switch 1 qos policy target status TCG status summary: Loc Interface IIF-ID Dir State:(cfg,opr) Policy --- --------------------- ---------------- --- --------------- --------------------
<snip> L:0 GigabitEthernet1/0/9 0x00000000000010 IN VALID,SET_INHW big_ingress_pmap <-- Configuration is valid, and installed / set in hardware
L:0 GigabitEthernet1/0/10 0x000000000000a4 IN VALID,ERROR big_ingress_pmap2 <-- Configuration is valid, but there is an error to install it in hardware
修復テクニック
このシナリオを修正するには、変更の意図を考慮し、最適化が可能かどうかを確認する必要があります。
| ポリシーマップ1 |
ポリシーマップ2 |
| policy-map big_ingress_pmap set dscp cs4 class BigClass_2 set dscp af41 class BigClass_3 set dscp cs3 class BigClass_4 set dscp af31 class BigClass_5 set dscp cs2 class class-default |
policy-map big_ingress_pmap2 set dscp ef class BigClass_2 set dscp af41 class BigClass_3 set dscp cs3 class BigClass_4 set dscp af31 class BigClass_5 set dscp cs2 class class-default |
構成が有効で、ハードウェアのスケール制限に達した場合、修復には設計中心のアプローチが必要です。ACEおよびその後のハードウェアのVMR使用率を削減する最善の方法はありません。何を分類し、どのように要約するかを考える必要があります。
前のシナリオでは、ポリシーマップのset dscp文を除き、ほぼ独立した2つのポリシーを意図的に示しています。この場合、同じ分類のトラフィックをレイヤ3(IP)またはレイヤ4(TCP/UDP)でインターフェイスに基づいて異なる方法でマーキングする場合は、これらの2つのポリシーを1つに結合できるよう、どの重要な情報(これらのインターフェイスの背後にあるデバイスに関する変更)を考慮する必要があります。
- big_ingress_pmapに一致するデバイストラフィックの送信元サブネットがbig_ingress_pmap2に一致するデバイスと異なる場合は、新しいクラスを作成して異なる送信元サブネットを指定し、最初にBigClass_1の前にそのトラフィックを分類できます。次に、これらの特定のクラスに対して、2つの異なるset dscp文を適宜使用できます。
- これらの2つのインターフェイスからのトラフィック間のレイヤ3(IP)/レイヤ4(TCP/UDP)の観点から、これらのフローの送信元または宛先に関する明確な情報が本当に存在しない場合は、ユーザのIPアドレスに関係なく、適用されるSGT(Secure Group Tag)が認可ステータスによって制御されるSGACL(Secure Group ACL)のようなソリューションが適しています。パケット上のSGTは、IPではなく適用の基礎となります。
注:SGT/SGACLでは、Cisco ISE、関連するDOT1X/MAB設定、およびネットワーク全体でのさらなる適用が必要です。適切な設計を考慮する必要があります。
次に、big_ingress_pmapとbig_ingress_pmap2の機能を組み合わせるためにサンプルポリシーを変更する方法を示します。
クラスBigClass_1は、アクセスグループ（アクセスリスト）名APP_3_PORTS_2から構築されます。
Ip access-list extended APP_3_PORTS_2 は、送信元と宛先間の関係が確立される場所です
新しい名前でIpアクセスリスト拡張APP_3_PORTS_2 の複製を作成します。ただし、この区別が重要な特定の送信元サブネット/宛先サブネットに一致させます。
ip access-list extended APP_3_PORTS_2_Special
10 permit udp <specific subnet or object group> object-group app_3 eq 554
20 permit udp object-group app_3 eq 554 <specific subnet or object group>
BigClass_1_Specialという名前の新しいクラスを作成します。
class-map match-any BigClass_1_Special
match access-group name APP_3_PORTS_2_Special
ポリシーマップを再設定して、新しいクラスをポリシーの最上位に含めます。
- BigClass_1には関連するACL内に部分的なmatch anyステートメントがあるため、新しいクラスが最上位に存在する必要があります。これにより、BigClass_1は残っているトラフィックを分類できます。それ以外の場合はBigClass_1_Specialに一致しません。つまり、BigClass_1_Specialに対してより具体的な対象トラフィックを照合するには、より一般的なBigClass_1の照合よりも前に対象トラフィックを評価する必要があります。そのため、ポリシーの先頭に配置する必要があります
| 統合ポリシーマップ |
| policy-map big_ingress_pmap_combined set dscp ef class BigClass_1 set dscp cs4 class BigClass_2 set dscp af41 class BigClass_3 set dscp cs3 class BigClass_4 set dscp af31 class BigClass_5 set dscp cs2 class class-default |
注：ポリシーマップ内のクラスを並べ替える方法はありません。すでに存在するクラスの前に新しく設定したクラスを置く必要がある場合は、ポリシー全体を再設定する必要があります。つまり、設定から完全に削除する必要があります。
更新された順序で新しいポリシーを作成し、ポリシーのインストールまたは適用に失敗した場合は、最初にすべての接続されたインターフェイスから古いポリシーを削除して、ハードウェアの使用率を下げます。
interface rangeコマンドはインターフェイス上で順番に動作するため、新しいポリシーを使用して古いポリシーを上書きし、両方のポリシーをハードウェア上に置く必要がある一時的なシナリオが導入されます。この時点で、過剰な使用率が原因でインストールに失敗する可能性があります。現在のポリシーをすべてのインターフェイスから削除して、ハードウェアの使用率を下げてから続行します。
TAC用に収集するコマンド
このガイドでは、QoS使用率に関連する最も一般的なハードウェアリソースの問題と、適切な修復手順について説明します。ただし、このガイドで問題が解決しなかった場合は、表示されているコマンドリストを収集し、TACサービスリクエストに添付してください。
- show tech-supportおよびshow tech-support qosの完全な出力またはサニタイズされた出力をサービスリクエストに添付し、実行した手順または最近行った変更の詳細を確認します。
関連情報
- Catalyst 9000スイッチのハードウェアリソースについて
- 『Cisco Catalyst 9000 Switching Platforms: QoS and Queuing White Paper』
- テクニカル サポートとドキュメント – Cisco Systems
Cisco Bug ID
Cisco Bug ID CSCvz54607(C9200/C9200L(16.12):QoSプログラミングの誤りによる出力キューの過負荷)
Cisco Bug ID CSCvz76172(C9200/C9200L(17.3/17.6):QoSプログラミングの誤りによる出力キューの過負荷)
更新履歴
| 改定 | 発行日 | コメント |
|---|---|---|
1.0 |
05-Dec-2022 |
初版 |
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