SD-WAN控制流量开销用户指南

简介

本文档介绍如何计算SD-WAN重叠部署上的控制流量开销。请注意，以下文章指导应用于低于20.10.x的视频代码和IOS-XE SD-WAN 17.10.x及更低版本（从20.10.x /17.10.x开始，思科已实施数据收集推送模型）。 

问题

在设计阶段收到用户的一个常见问题是“SD-WAN解决方案会给我们的分支电路带来多少开销”？答案是，这取决于几个变量。

解决方案

此案例研究可帮助您找到答案。 在分支机构角色离开时，大多数用户都可以或不能配置互联网电路。如果客户拥有一个，则通常类似于图1。

图1.带有互联网和多协议标签交换(MPLS)电路的SD-WAN分支机构。

这并非总是如此，一些用户更愿意迁移到SD-WAN，只需最小的更改和新的电路引入，并可能为后续阶段添加电路，如图2所示。没有互联网电路。

图 2.仅带MPLS电路的SD-WAN分支。

为了设置阶段，如果您有100个具有2个头端的分支机构，以及分支机构与头端之间建议的全网状拓扑，并且用户具有严格的QOS标准，将20%分配给语音的低延迟队列(LLQ)。

迁移到SD-WAN后，这些分支机构需要考虑哪些开销（如果有）。我们再深入探究一下。

注意：这些计算应在正常运营需求（包括高峰需求）下考虑。 但是，不要考虑所有可能的方案。

这些数字来自使用1vManage、1vBond和1vSmart 255 BFD会话执行的实验室测试。 

表 1.每个会话的带宽。

1个BFD会话/邻居	2 x 132 x 8 = 2.2 Kbps 2：在一秒内，您最多发送和接收两个BFD数据包 132:BFD数据包大小（以B为单位）
DTLS至vSmart	最高80 Kbps*
vManage polling for data	最高 1.2 Mbps**
启用DPI	200 Kbps

Kbps =千位/秒

B =字节

Mbps =兆位/秒

*取决于策略和路由；此计算仅在初始交换时需要，并且稳定状态在200 B左右要低得多/最低得多。

**不考虑用户触发的活动，例如运行远程命令或管理技术；1.2 Mbps处于峰值峰值。

现在，如果考虑全部100个全网状站点，即200个BFD会话(每个分支机构2个路由器，每个路由器2个TLOC，颜色为restrict)，则前面提到的表将变为.x。

表 2.200个BFD会话[100个站点]的Queue0带宽，包括vSmart和vManage轮询。

200 BFD会话	440 Kbps [2.2 x 200]
DTLS至vSmart	最高80 Kbps*
vManage polls	最高 1.2 Mbps**
总数	1.72 Mbps

*取决于策略和路由；此计算仅在初始交换时需要，并且稳定状态在200 B左右要低得多/最低得多。

**不考虑用户触发的活动，例如运行远程命令或管理技术；1.2 Mbps处于峰值峰值。

请记住，所有这些流量都会到达Queue0 LLQ，此控制流量始终被赋予第一类公民优先级，这意味着它们是最后在LLQ上被管制的。

通常，在QoS设计时，语音流量会置于Queue0(LLQ)中，对于100个分支的全网状SD-WAN的Tloc，需要1.72 Mbps，您可以看到低带宽电路分支的LLQ上的管制/丢弃。

现在，如果您考虑Tloc扩展开销，它不会影响Queue0，但构成整体容量需求。

表 3.在考虑如何控制Tloc扩展上的流量之后，需要满足总体带宽要求。

Queue0要求	1.72 Mbps
用于Tloc扩展[Encrypted] Non Queue0的200 BFD会话	520 Kbps [440 + 80*]                [BFD + DTLS]
总数	2.24 Mbps

*取决于策略和路由；此计算仅在初始交换时需要，并且稳定状态在200 B左右要低得多/最低得多。

根据带有颜色限制的TLOC扩展的100个分支全网状，在极端要求下考虑大约2.5 Mbps的容量规划，同样，您可以收集实时命令，管理技术未考虑在上述计算中，请在正常操作情况下考虑这一点。 

场景 1.

如果您需要满足Queue0的控制流量要求，并且分支机构只有10 Mbps电路，则需要使用仅针对语音流量和控制流量的20% LLQ的QoS策略将其注册到SD-WAN重叠中。您可以从vManage查看峰值轮询时的降级体验。集中星型解决方案在这种情况下可能不起作用，因为它仍然消耗约1.28 Mbps。

表 4.集中星型队列0带宽要求。

与头端的4个BFD会话	8.8 Kbps [2.2 x 4]
DTLS至vSmart	最高80 Kbps*
vManage polls	最高1.2 Mbps**
总数	1.28 Mbps

*取决于策略和路由；此计算仅在初始交换时需要，并且稳定状态在200 B左右要低得多/最低得多。

**不考虑用户触发的活动，例如运行远程命令或管理技术；1.2 Mbps处于峰值峰值。

场景 2：

如果您决定重新设计QoS策略，以满足约2Mbps的额外带宽需求，您可以将QoS LLQ从20%增加到40%。但是，这会对较大的带宽电路产生负面影响。

图 3.QoS的典型20% Queue0分配。

对于10 Mbps电路，Queue0以20%的速率获得2 Mbps。 假设这是公司的典型QoS标准。采用SD-WAN需要全网状，因此，如果用户决定将QoS分配增加到40%（如图所示），则需要增加Queue0的分配以满足Queue0的2 Mbps开销。

请注意，电路的Queue0数量过多，会占用另一个队列的资源。但是，在带宽较大的电路上差别更大。

理想情况下，您必须有LLQ才能为控制流量分配固定值，为语音流量分配另一个队列，但是两者都需要优先级队列。Cisco路由器支持具有两个级别的优先级队列，称为分离LLQ，同样，一旦满足最低要求，这并不能解决最低带宽要求问题，分离LLQ将是首选QoS设计

拆分LLQ:

 

 

使用Split LLQ，您可以向队列添加所需的带宽，同时仍保留优先级队列。

拆分LLQ当前仅支持使用附加CLI，拆分LLQ可能具有两个级别的优先级队列，示例配置如下所示。可使用变量自定义配置，此代码段保留4 Mbps的控制流量和队列剩余部分作为已分配的带宽百分比。

分割队列的示例：

policy-map GBL_edges_qosmap_rev1

class Queue0

  priority level 1

  police cir 2000000 bc 250000

   conform-action transmit

   exceed-action drop

  !

!

class Queue1

  bandwidth remaining ratio 16

  random-detect precedence-based

!

class class-default

  bandwidth remaining ratio 8

  random-detect precedence-based

!

class Queue3

  bandwidth remaining ratio 16

  random-detect precedence-based

!

class Queue4

  bandwidth remaining ratio 32

  random-detect precedence-based

!

class Queue5

  bandwidth remaining ratio 8

  random-detect precedence-based

!

class Queue6

  priority level 2

  police rate percent 20

  !

!

!

注意：这些配置在运行17.3.x的ISR/ASR和运行20.3.x的控制器上进行了测试。

开销计算的通用准则

此表可帮助您为SD-WAN控制开销规划每个电路的容量。

表 5.通用指南计算（假设您有颜色限制）。

开销计算示例

如果您需要计算类似于此处所示的100个站点的MPLS电路开销，可以假设每种颜色都启用了限制。

站点数量= 100

从WAN Tloc = 2到站点的BFD数量。

表 6.计算部署100个站点的MPLS开销。

协议/会话	所需带宽
Queue0	2.2 x [100 x 2] + 80 + 1200 BFD大小x [站点数量x从WAN Tloc到站点的BFD数量] + DTLS +vManage = 1.72 Mbps
控制TLOC上的流量	2.2 x [100 x 2] + 80 BFD大小x [站点x TLOC/每路由器] + DTLS = 520 Kbps
总数	1720 Kbps + 520 Kbps = 2.24 Mbps

Queue0开销为1.72 Mbps，总开销为2.24 Mbps。