ASR1000系列路由器的吞吐量问题

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已更新: 2018 年 2 月 1 日
文档 ID:200674

非歧视性语言

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关于此翻译

思科采用人工翻译与机器翻译相结合的方式将此文档翻译成不同语言，希望全球的用户都能通过各自的语言得到支持性的内容。 请注意：即使是最好的机器翻译，其准确度也不及专业翻译人员的水平。 Cisco Systems, Inc. 对于翻译的准确性不承担任何责任，并建议您总是参考英文原始文档（已提供链接）。

    简介

    本文档介绍确定ASR1000路由器上的数据包丢失是否是由其组件/现场可更换单元(FRU)的最大容量造成的过程。 了解路由器转发容量可节省时间，因为无需进行冗长的ASR1000丢包故障排除。

    先决条件

    要求

    本文档没有任何特定的要求。

    使用的组件

    本文档中的信息基于以下软件和硬件版本：

    • 所有Cisco ASR 1000系列聚合服务路由器，包括1001、1002、1004、1006和1013平台
    • 支持Cisco ASR 1000系列聚合服务路由器的Cisco IOS®-XE软件版本

    本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您使用的是真实网络，请确保您已经了解所有命令的潜在影响。

    规则

    有关文档规则的详细信息，请参阅 Cisco 技术提示规则。

    问题

    ASR1000系列路由器平台是一个集中式路由器平台，这意味着路由器接收的所有数据包必须到达一个集中式转发引擎才能发送出去。集中式转发卡称为嵌入式服务处理器(ESP)。 机箱中的ESP模块决定路由器的转发容量。共享端口适配器(SPA)通过SPA接口处理器(SIP)载波卡连接到ESP卡，该共享端口适配器从线路接收数据包或将数据包发送到线路。 SIP的总带宽容量决定了向ESP发送和从ESP发送的流量。

    对使用中硬件配置（ESP和SIP组合）的路由器容量的误判可能导致ASR1000系列路由器无法以线速转发数据包的网络设计。

    解决方案

    本部分介绍可能导致ASR1000系列路由器丢包的三种场景。下一节提供命令行界面(CLI)，用于检测路由器是否被其中一个命中这些场景。

    场景1.高带宽入口接口和低带宽出口接口

    这些 ISP 包括：

    • 在两个千兆接口上接收并在一个千兆接口上传输的流量
    • 在10 Gig上接收并在Gig接口上传出的流量

    SIP卡支持入口数据包分类和缓冲，以允许超订用。确定流量的入口和出口接口。如果路由器具有以线速接收数据包的高带宽入口链路和低带宽出口链路，则会在入口SIP处造成缓冲。

    这些情况下持续的传入线速流量会导致缓冲区最终耗尽，路由器开始丢弃数据包。这些清单在入口接口的show interface <interface-name> x/x/x控制器输出中被忽略或在子丢弃上的入口。

    • 此场景的解决方法是研究网络中的流量并根据链路容量分配流量。

    注意：SIP支持入口数据包分类，允许仍转发高优先级数据包（只要其未超订用），并丢弃非关键数据包。

    ASR1000路由器上数据包的入口分类和调度在链路中介绍。

    在ASR1000上分类和调度数据包

    场景2.下一跳设备和接口流量控制处的拥塞已启用

    在出口接口上运行show interface输出，以检查流量控制是否打开以及接口是否收到来自下一跳设备的暂停输入。暂停输入表示下一跳设备拥塞。输入暂停帧通知ASR1000减慢速度，这会导致ASR1000上的数据包缓冲。如果流量速率高且持续一段时间，这最终会导致数据包丢弃。

    • 在此场景中，ASR1000没有故障，解决方法是消除下一跳设备的瓶颈。由于路由器上出现丢包，网络工程师很可能忽略下一跳设备，因此可以执行所有故障排除工作在路由器上.

    场景3.流量速率等于或高于路由器转发容量

    运行show platform命令以识别机箱中的ESP和SIP类型。ASR1000具有被动后板；系统的吞吐量取决于系统中使用的ESP和SIP的类型。

    例如：

    • 部件号ASR1000-ESP5、ASR1000-ESP20、ASR1000-ESP40、ASR1000-ESP100和ASR1000-ESP25G、20G、40G、100G和200G流量。ESP带宽表示系统的总输出带宽，而不管方向如何。
       
    • 部件号ASR-1000-SIP10、ASR-1000-SIP40提供每插槽10G和40G的聚合带宽。SIP10卡及其两个子插槽（填充两个SPA-1X10GE-L-V2卡）向ESP传输的流量由SIP10带宽确定，而不是由两个10GE SPA接收的20G线速流量。  

    具有ESP10的ASR1000路由器的吞吐量如图所示

    运行show interface summary命令以检查通过路由器的总流量。Received Data Rate(RXBS)和Transmit Data Rate(TXBS)列提供总入口和出口速率。

    运行Show platform hardware qfp active datapath utilization summary以检查ESP上的负载。如果ESP过载，它会向入口SIP卡施加压力，使其减速并开始缓冲，如果高速率在较长的时间段内染色，最终会导致丢包。

    此场景中要执行的操作包括：

    • 如果ESP限制已达，请升级ESP卡。
    • 如果ESP数据路径利用率高且流量速率低于ESP限制，请检查路由器上配置的功能的扩展限制。
    • 确保ESP和SIP卡的正确组合用于通过路由器的流量。

    故障排除命令

    如果故障排除命令显示路由器未受所述场景的影响，请继续进行ASR1000数据包丢弃故障排除。

    在Cisco ASR 1000系列服务路由器的丢包

    以下是一组有用的命令：

    • show platform
    • show interface <interface-name> <slot/card/port> controller
    • show interface summary
    • show platform hardware qfp active datapath utilization summary
    • show platform hardware port <slot/card/port> plim buffer settings
    • show platform hardware port <slot/card/port> plim buffer settings details

    在本例中，流量在TenGigEthernet 0/2/0上接收，并在TenGigEthernet 0/1/0上传输。输出从加载了15.1(3)S2 IOS®-XE软件。

    显示平台

    运行show platform输出以确定ESP和SIP卡的容量。在本示例中，路由器的总转发容量（最大输出容量）为5G，由ESP容量决定。

    ------------------ show platform ------------------


Chassis type: ASR1002             

Slot      Type                State                 Insert time (ago) 
--------- ------------------- --------------------- ----------------- 
0         ASR1002-SIP10       ok                    3y45w         
 0/0      4XGE-BUILT-IN       ok                    3y45w         
 0/1      SPA-1X10GE-L-V2     ok                    3y45w         
 0/2      SPA-1X10GE-L-V2     ok                    3y45w         
R0        ASR1002-RP1         ok, active            3y45w         
F0        ASR1000-ESP5        ok, active            3y45w         
P0        ASR1002-PWR-AC      ok                    3y45w         
P1        ASR1002-PWR-AC      ok                    3y45w         

Slot      CPLD Version        Firmware Version                        
--------- ------------------- --------------------------------------- 
0         07120202            12.2(33r)XNC                        
R0        08011017            12.2(33r)XNC                        
F0        07091401            12.2(33r)XNC

    show interface

    通过订用的入口丢弃指示入口SIP中的缓冲，并指出转发引擎或出口路径拥塞。流量控制状态指示路由器是处理接收的暂停帧还是在拥塞时发送暂停帧。

    Router#sh int Te0/2/0 controller 
TenGigabitEthernet0/2/0 is up, line protocol is up 
Hardware is SPA-1X10GE-L-V2, address is d48c.b52e.e620 (bia d48c.b52e.e620)
Description: Connection to DET LAN
Internet address is 10.10.101.10/29
MTU 1500 bytes, BW 10000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, 
reliability 255/255, txload 8/255, rxload 67/255
Encapsulation ARPA, loopback not set
Keepalive not supported 
Full Duplex, 10000Mbps, link type is force-up, media type is 10GBase-SR/SW
output flow-control is on, input flow-control is on
ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
Last input 00:06:33, output 00:00:35, output hang never
Last clearing of "show interface" counters 1d18h
Input queue: 0/375/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
Queueing strategy: fifo
Output queue: 0/40 (size/max)
5 minute input rate 2649158000 bits/sec, 260834 packets/sec
5 minute output rate 335402000 bits/sec, 144423 packets/sec
15480002600 packets input, 18042544487535 bytes, 0 no buffer
Received 172 broadcasts (0 IP multicasts)
0 runts, 0 giants, 0 throttles 
0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored
0 watchdog, 257 multicast, 0 pause input
10759162793 packets output, 4630923784425 bytes, 0 underruns
0 output errors, 0 collisions, 0 interface resets
0 unknown protocol drops
0 babbles, 0 late collision, 0 deferred
0 lost carrier, 0 no carrier, 0 pause output
0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
TenGigabitEthernet0/2/0
0 input vlan errors
444980 ingress over sub drops 
0 Number of sub-interface configured
vdevburr01c10#

    显示平台硬件QFP活动数据路径使用率摘要

    此命令显示ESP上的负载。如果行处理：负载值高，它表示ESP利用率高，需要进一步排除故障，以查看其是由路由器上配置的功能还是高流量速率引起的。

    Router0#show platform hardware qfp active datapath utilization 
  CPP 0                     5 secs       1 min       5 min      60 min
Input:  Priority (pps)        1073         921        1048        1203
                 (bps)     1905624     1772832     1961560     2050136
    Non-Priority (pps)      491628      407831      415573      373270
                 (bps)  3536432120  2962683416  3051102376  2652122448
           Total (pps)      492701      408752      416621      374473
                 (bps)  3538337744  2964456248  3053063936  2654172584
Output: Priority (pps)         179         170         124         181
                 (bps)      535864      509792      370408      540416
    Non-Priority (pps)      493706      409239      417159      374982
                 (bps)  3545612320  2967293504  3056172104  2657838152
           Total (pps)      493885      409409      417283      375163
                 (bps)  3546148184  2967803296  3056542512  2658378568
Processing: Load (pct)          17          46          38          36

    显示接口摘要

    TXBS字段提供路由器上的总输出流量。在本例中，总输出流量为3.1G(2680945000 + 372321000 = 3053266000)。

    Router#sh int summary

 *: interface is up
 IHQ: pkts in input hold queue     IQD: pkts dropped from input queue
 OHQ: pkts in output hold queue    OQD: pkts dropped from output queue
 RXBS: rx rate (bits/sec)          RXPS: rx rate (pkts/sec)
 TXBS: tx rate (bits/sec)          TXPS: tx rate (pkts/sec)
 TRTL: throttle count

  Interface                   IHQ       IQD       OHQ       OQD      RXBS      RXPS      TXBS      TXPS      TRTL
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  GigabitEthernet0/0/0          0         0         0         0         0         0         0         0         0
  GigabitEthernet0/0/1          0         0         0         0         0         0         0         0         0
  GigabitEthernet0/0/2          0         0         0         0         0         0         0         0         0
  GigabitEthernet0/0/3          0         0         0         0         0         0         0         0         0


* Te0/1/0                       0         0         0         0 383941000    152887 2680945000    265668        0
* Te0/2/0                       0         0         0         0 2541026000    254046 372321000    147526        0
  GigabitEthernet0              0         0         0         0         0         0         0         0         0
* Loopback0                     0         0         0         0         0         0         0         0         0

    显示平台硬件端口<slot/card/port> PLIM缓冲区设置

    使用此命令检查PLIM上的缓冲区填充状态。如果Curr值接近Max，则表示PLIM缓冲区已填充。

    Router#Show platform hardware port 0/2/0 plim buffer settings
Interface 0/2/0
  RX Low
    Buffer Size 28901376 Bytes
    Drop Threshold 28900416 Bytes
    Fill Status Curr/Max 0 Bytes / 360448 Bytes
  TX Low
    Interim FIFO Size 192 Cache line
    Drop Threshold 109248 Bytes
    Fill Status Curr/Max 1024 Bytes / 2048 Bytes
  RX High
    Buffer Size 4128768 Bytes
    Drop Threshold 4127424 Bytes
    Fill Status Curr/Max 1818624 Bytes / 1818624 Bytes
  TX High
    Interim FIFO Size 192 Cache line
    Drop Threshold 109248 Bytes
    Fill Status Curr/Max 0 Bytes / 0 Bytes
    Router#Show platform hardware port 0/2/0 plim buffer settings detail
Interface 0/2/0
  RX Low
    Buffer Size 28901376 Bytes
    Fill Status Curr/Max 0 Bytes / 360448 Bytes
    Almost Empty TH0/TH1 14181696 Bytes / 14191296 Bytes
    Almost Full  TH0/TH1 28363392 Bytes / 28372992 Bytes
    SkipMe Cache Start / End Addr 0x0000A800 / 0x00013AC0
    Buffer       Start / End Addr 0x01FAA000 / 0x03B39FC0
  TX Low
    Interim FIFO Size 192 Cache line
    Drop Threshold 109248 Bytes
    Fill Status Curr/Max 1024 Bytes / 2048 Bytes
    Event XON/XOFF 49536 Bytes / 99072 Bytes
    Buffer Start / End Addr 0x00000300 / 0x000003BF
  RX High
    Buffer Size 4128768 Bytes
    Fill Status Curr/Max 1818624 Bytes / 1818624 Bytes
    Almost Empty TH0/TH1 1795200 Bytes / 1804800 Bytes
    Almost Full  TH0/TH1 3590400 Bytes / 3600000 Bytes
    SkipMe Cache Start / End Addr 0x00013B00 / 0x00014FC0
    Buffer       Start / End Addr 0x03B3A000 / 0x03F29FC0
  TX High
    Interim FIFO Size 192 Cache line
    Drop Threshold 109248 Bytes
    Fill Status Curr/Max 0 Bytes / 0 Bytes
    Event XON/XOFF 49536 Bytes / 99072 Bytes
    Buffer Start / End Addr 0x000003C0 / 0x0000047F
    TAC Authored

    由思科工程师提供

    • Shabeer Mansoor
      Cisco TAC Engineer

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