瞭解服務策略介面輸出中的資料包計數器

簡介

本文描述如何了show policy-map interface「服務品質」(QoS)服務策略的輸出和監控結果。

必要條件

需求

本文件沒有特定需求。

採用元件

本文件所述內容不限於特定軟體和硬體版本。

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。

慣例

如需文件慣例的詳細資訊，請參閱思科技術提示慣例。

已定義擁塞

要瞭解如何理解命令show policy-map interface，首先需要瞭解擁塞。

擁塞管理概述在概念上定義擁塞為「在傳出介面，資料包到達的速度比介面傳送它們的速度要快」。

換句話說，當快速輸入介面饋送相對緩慢的輸出介面時，通常會發生擁塞。常見的擁塞點是分支機構路由器，其乙太網埠面向區域網，串列埠面向廣域網。LAN網段上的使用者產生10 Mbps的流量，此流量會饋送到頻寬為1.5 Mbps的T1。

擁塞在功能上是介面上的傳輸環變滿時的情況。環是一種特殊的緩衝控制結構。每個介面都支援一對環：用於接收資料包的接收環和傳送資料包的傳送環。環的大小隨介面控制器和介面或虛電路(VC)的頻寬而變化。 例如，使用 show atm vc 命令顯示PA-A3 ATM埠介面卡上的傳輸環的值。 

7200-1#show atm vc 3 
ATM5/0.2: VCD: 3, VPI: 2, VCI: 2 
VBR-NRT, PeakRate: 30000, Average Rate: 20000, Burst Cells: 94 
AAL5-LLC/SNAP, etype:0x0, Flags: 0x20, VCmode: 0x0 
OAM frequency: 0 second(s) 
PA TxRingLimit: 10 
InARP frequency: 15 minutes(s) 
Transmit priority 2 
InPkts: 0, OutPkts: 0, InBytes: 0, OutBytes: 0 
InPRoc: 0, OutPRoc: 0 
InFast: 0, OutFast: 0, InAS: 0, OutAS: 0 
InPktDrops: 0, OutPktDrops: 0 
CrcErrors: 0, SarTimeOuts: 0, OverSizedSDUs: 0 
OAM cells received: 0 
OAM cells sent: 0 
Status: UP 

Cisco IOS，也稱為第3層(L3)處理器，當資料包被移動到物理介質時，介面驅動程式使用傳輸環。兩個處理器以以下方式合作：

• 該介面根據介面速率或整形速率傳輸分組。

• 介面會維護硬體佇列或傳輸環，其中儲存等待傳輸到實體線路上的封包。

• 當硬體隊列或傳輸環填滿時，介面向L3處理器系統提供明確的背壓。由於傳輸環已滿，介面會通知L3處理器停止將資料包出隊到介面傳輸環。L3處理器現在將多餘的資料包儲存在L3隊列中。

• 當介面在傳輸環上傳送封包並清空該環時，它再次具有足夠的緩衝區來儲存封包。它釋放了背壓，L3處理器將新資料包出隊到介面。

此通訊系統最重要的方面是介面識別其傳輸環已滿並限制從L3處理器系統接收新資料包。因此，當介面擁塞時，丟棄判決從傳輸環中先進、先出(FIFO)隊列中的隨機、後進/先丟棄判決移動到基於L3處理器實現的IP級服務策略的區分判決。

資料包與匹配的資料包之間的差異

由於服務策略僅應用於第3層隊列中儲存的資料包，因此您需要瞭解路由器何時使用第3層隊列。

下表說明了資料包何時位於L3隊列中。本地生成的資料包始終以進程交換方式傳輸，並在傳遞給介面驅動程式之前首先被傳送到L3隊列。快速交換和思科快速轉送(CEF)交換的封包會直接傳送到傳輸環，且僅在傳輸環已滿時才會位於L3佇列中。

封包型別	壅塞	無擁塞
本地生成的資料包，包括Telnet資料包和ping	是	是
進行程式交換的其他封包	是	是
CEF或快速交換的資料包	是	否

此範例顯示應用於輸出的先前準則show policy-map interface（四個鍵計數器以粗體顯示）：

7206#show policy-map interface atm 1/0.1 
 ATM1/0.1: VC 0/100 - 
  Service-policy output: cbwfq (1283) 
    Class-map: A (match-all) (1285/2) 
      28621 packets, 7098008 bytes 
      5 minute offered rate 10000 bps, drop rate 0 bps 
      Match: access-group 101 (1289) 
      Weighted Fair Queueing 
        Output Queue: Conversation 73 
        Bandwidth 500 (kbps) Max Threshold 64 (packets) 
        (pkts matched/bytes matched) 28621/7098008 
        (depth/total drops/no-buffer drops) 0/0/0 
    Class-map: B (match-all) (1301/4) 
      2058 packets, 148176 bytes 
      5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps 
      Match: access-group 103 (1305) 
      Weighted Fair Queueing 
        Output Queue: Conversation 75 
        Bandwidth 50 (kbps) Max Threshold 64 (packets) 
        (pkts matched/bytes matched) 0/0 
        (depth/total drops/no-buffer drops) 0/0/0 
    Class-map: class-default (match-any) (1309/0) 
      19 packets, 968 bytes 
      5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps 
      Match: any  (1313)

此表定義粗體計數器。

計數器	說明
28621 packets， 7098008 bytes	與類的條件匹配的資料包數。無論介面是否擁塞，此計數器都會遞增。
(pkts matched/bytes matched)28621/7098008	介面擁塞時與類的條件匹配的資料包數。換句話說，介面傳輸環已滿，並且驅動程式和L3處理器系統協同工作，將應用服務策略的L3隊列中的多餘資料包排隊。進程交換的資料包總是通過L3排隊系統，因此會增加「資料包匹配」計數器。
Class-map:B（全部匹配）(1301/4)	這些數字定義用於基於CISCO-CLASS-BASED-QOS-MIB管理資訊庫(MIB)的內部ID。 在當前版本的Cisco IOS中，它們不再出現在show policy-map輸出中。
5 minute offered rate 0 bps， drop rate 0 bps	使用 load-interval命令可更改此值，使其成為更具即時性的值。最小值為30秒；但是，輸出中顯示的統 show policy-map interface計資訊每10秒更新一次。由於該命令實際上是在特定時刻提供快照，因此統計資訊並不反映隊列大小的臨時增加。

如果沒有擁塞，則無需對任何超額資料包進行排隊。由於擁塞，包括CEF和快速交換資料包在內的資料包可以進入L3隊列。請參閱思科擁塞管理概觀如何定義擁塞，即資料包在介面處累積並排隊，直到介面可供傳送為止；然後，根據資料包的指定優先順序和為該介面配置的隊列機制對資料包進行排程。

通常，資料包計數器比資料包匹配計數器大得多。如果兩個計數器的值大致相等，則介面目前會收到大量的程式交換封包或嚴重擁塞。必須研究這兩種情況以確保最佳的資料包轉發。

對話號碼分配

本節介紹在應用服務策略時，路由器如何為建立的隊列分配會話編號。

Router#show policy-map interface s1/0.1 dlci 100 
 Serial1/0.1: DLCI 100 - 
 output : mypolicy 
  Class voice 
   Weighted Fair Queueing 
       Strict Priority 
       Output Queue: Conversation 72 
         Bandwidth 16 (kbps) Packets Matched 0 
        (pkts discards/bytes discards) 0/0 
  Class immediate-data 
   Weighted Fair Queueing 
       Output Queue: Conversation 73 
         Bandwidth 60 (%) Packets Matched 0 
         (pkts discards/bytes discards/tail drops) 0/0/0 
         mean queue depth: 0 
         drops: class  random   tail     min-th   max-th   mark-prob 
                0      0        0        64       128      1/10 
                1      0        0        71       128      1/10 
                2      0        0        78       128      1/10 
                3      0        0        85       128      1/10 
                4      0        0        92       128      1/10 
                5      0        0        99       128      1/10 
                6      0        0        106      128      1/10 
                7      0        0        113      128      1/10 
                rsvp   0        0        120      128      1/10 
  Class priority-data 
   Weighted Fair Queueing 
       Output Queue: Conversation 74 
         Bandwidth 40 (%) Packets Matched 0 Max Threshold 64 (packets) 
         (pkts discards/bytes discards/tail drops) 0/0/0 
  Class class-default 
   Weighted Fair Queueing 
       Flow Based Fair Queueing 
       Maximum Number of Hashed Queues 64  Max Threshold 20 (packets)

如果流量不滿足策略對映中定義策略的其他類的匹配條件，則class-default類是流量定向到的預設類。fair-queue命令允許您指定IP流排序和分類到的動態隊列數。或者，您的路由器會分配從介面或VC的頻寬派生的預設隊列數。兩種情況下支援的值均為二的冪，範圍為16到4096。

下表列出介面和ATM永久虛擬電路(PVC)的預設值：

作為介面頻寬函式的動態隊列預設數量

頻寬範圍	動態隊列數
小於或等於64 kbps	16
超過64 kbps且小於或等於128 kbps	32
大於128 kbps且小於或等於256 kbps	64
大於256 kbps且小於或等於512 kbps	128
超過512 kbps	256

作為ATM PVC頻寬函式的動態隊列的預設數量

頻寬範圍	動態隊列數
小於或等於128 kbps	16
大於128 kbps且小於或等於512 kbps	32
大於512 kbps且小於或等於2000 kbps	64
大於2000 kbps且小於或等於8000 kbps	128
超過8000 kbps	256

Cisco IOS根據加權公平隊列保留的隊列數分配會話或隊列數，如下表所示：

會話/隊列編號	流量型別
1 - 256	常規基於流的流量隊列。與使用者建立的類不匹配的流量可以與class-default和基於流的隊列之一匹配。
257 - 263	保留給思科發現協定(CDP)和標籤有內部高優先順序標籤的資料包。
264	優先順序類（使用priority命令配置的類）的保留隊列。 在show policy-map interface輸出中查詢類的「Strict Priority」值。優先順序隊列使用的會話ID等於動態隊列數加八。
265及更高版本	使用者建立的類的隊列。

確認您的服務策略

如果需要測試資料包匹配計數器和服務策略，請完成以下步驟：

1. 使用大型ping和大量的ping使用擴展ping模擬擁塞。此外，嘗試從檔案傳輸通訊協定(FTP)伺服器下載大型檔案。檔案構成令人頭痛的資料，並填充介面頻寬。

2. 使用命令減小介面傳輸環的大小tx-ring-limit。降低此值會加速Cisco IOS軟體中的QoS的使用。

   interface ATMx/y.z point-to-point 
    ip address a.b.c.d M.M.M.M 
    PVC A/B 
    tx-ring-limit <size>
    service-policy output test

3. 將size指定為2600和3600系列路由器的資料包數，或指定7200和7500系列路由器的記憶體粒子數。

4. 確保流量與策略的輸入或輸出引數匹配。例如，要從FTP伺服器下載檔案，會在接收方向上產生擁塞，因為伺服器會傳送大型MTU大小的幀，而客戶端PC會返回小型確認(ACK)。

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