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收集有关 MPLS 会话的统计数据

配置 MPLS 以收集统计数据

您可以配置 MPLS,以便通过配置 statistics 语句定期收集有关所有 MPLS 会话的信息流统计信息,包括传输会话。如果您想使用 MPLS 管理信息库 (MIB) 的 SNMP 轮询收集 MPLS 流量统计信息,则必须配置 statistics 语句。

要启用或禁用 MPLS 统计信息收集,请包括以下 statistics 语句:

您可以在以下层次结构级别上配置这些语句:

  • [edit protocols mpls]

  • [edit logical-systems logical-system-name protocols mpls]

默认间隔为 300 秒。

如果配置 file 选项,则统计信息将放置在文件中,每个 LSP 一个条目。在指定间隔期间,此文件中记录以下信息:

  • 每个 LSP 传输的数据包数、字节数、每秒数据包数和字节数。 Junos OS 版本 11.1R2、11.2R2 和 11.4 支持在 Junos Trio 芯片组上显示点对多点 LSP 子 LSP 的数据包和字节统计信息的功能奇偶校验。

  • 通过给定 LSP 传输的带宽百分比与为该 LSP 配置的带宽百分比相关。如果未为 LSP 配置带宽,则百分比列中记录 0%。

在每个定期报告结束时,汇总显示当前时间、会话总数、读取的会话数、忽略的会话数以及读错(如果有)。被忽略的会话通常是不处于上部状态的会话或具有保留(0 到 15) 传入标签(通常是 LSP 的出口点)的会话。读错的原因与发生错误的 LSP 的条目相同。收集统计数据是一个不可靠的过程;偶尔读错可能会影响其准确性。示例输出如下:

UHP LSP 按需数据包丢失和延迟测量概述

本主题介绍在 MPLS 网络中测量点对点最终跳跃弹出 (UHP) 标签交换系列 (LSP) 的数据包丢失、延迟和吞吐量的方法,以实现网络性能监控。

测量数据包丢失和延迟的重要性

耗带宽的应用(如 IPTV 和移动视频)的兴起,加上最大程度降低每比特成本、最大化每比特价值的压力,迫使运营商将其传输网络从基于电路的技术过渡到基于数据包的技术。MPLS 是一种广泛成功的面向连接的数据包传输技术,非常适合基于数据包的传输网络。

随着数据网络上新应用程序的出现,服务提供商准确预测新应用程序部署的影响变得越来越重要。了解和建模网络性能对于部署新世界应用程序以确保成功实施尤为重要。在数据包网络中,数据包丢失和延迟是衡量性能的最基本指标之一。当涉及到端到端测量时,它们的作用更加重要。

属于大多数端到端用户应用程序的流量要么是丢失敏感型(文件传输)、延迟敏感性(语音或视频应用程序),要么是交互式计算应用程序。服务提供商的服务级别协议 (SLA) 依赖于衡量和监控这些网络性能指标的能力,因为 SLA 直接或间接依赖于服务提供商网络中的丢失和延迟客户流量体验。

为了确保符合 SLA,服务提供商需要工具来衡量和监控数据包丢失、单向延迟和双向延迟的性能指标,以及延迟变化和通道吞吐量等相关指标。此测量功能可让服务提供商更深入地了解其网络的性能特征,从而促进规划、故障排除和网络性能评估。

定义数据包丢失、延迟和吞吐量

在数据包网络中,数据包丢失和延迟是衡量性能的最基本指标之一。

  • Loss—数据包丢失是指一个或多个传输的数据包无法到达目的地。数据包丢失是指网络为了管理拥塞而丢弃的数据包。

    数据应用程序非常容忍数据包丢失,因为它们通常对时间不敏感,可以重新传输丢弃的数据包。但是,在视频会议环境和纯音频通信(如 VoIP)中,数据包丢失会造成抖动。

  • Delay— 数据包延迟(又称为延迟)是数据包从一个指定点到达另一个指定点所需的时间量,具体取决于传输介质(如铜线、光纤或无线电波)的速度,以及沿途设备(如路由器和调制解调器)的传输延迟。

    低延迟表示网络效率高。

  • Throughput— 数据包延迟可测量从操作开始到完成之间的时间量,而吞吐量则是在给定时间内发生的此类操作的总数量。

数据包丢失和延迟测量机制

数据包延迟和丢失是衡量网络性能的两个基本指标。Junos OS 提供按需机制,用于测量相关双向 MPLS 最终跳跃弹出 (UHP) 标签交换系列 (LSP) 的数据包丢失和延迟。

按需延迟和数据包丢失测量机制使用以下 CLI 命令启动:

  • monitor mpls loss rsvp—对关联的双向 UHP LSP 执行按需损耗测量。

  • monitor mpls delay rsvp—对关联的双向 UHP LSP 执行按需延迟测量。

  • monitor mpls loss-delay rsvp—对关联的双向 UHP LSP 执行按需组合损耗和延迟测量。

要启动延迟和数据包丢失测量机制,需要输入所需的测量参数,例如测量类型和 LSP 名称。接收参数时,将显示性能监控数据的汇总,并终止该机制。

数据包丢失和延迟指标

以下性能指标使用按需数据包丢失和延迟机制测得:

  • 丢失测量值(数据包和八位位组)

  • 吞吐量测量(数据包和八位位组)

  • 双向通道延迟

  • 往返延迟

  • 数据包间延迟变化 (IPDV)

命令 monitor mpls loss rsvp 执行丢失和吞吐量测量,命令 monitor mpls delay rsvp 执行双向通道延迟、往返延迟和 IPDV 测量。该 monitor mpls loss-delay rsvp 命令将执行合并丢失和延迟测量,并同时衡量上述所有性能指标。

数据包丢失和延迟测量概念

以下概念有助于更好地了解数据包丢失和延迟的功能:

  • Querier—查询器是入口提供商边缘 (PE) 路由器,它发出查询消息以进行丢失或延迟测量。

  • Responder—响应方是出口 PE 路由器,它从查询器接收并响应查询消息。

  • Associated bidirectional LSP— 关联的双向 LSP 由两个单向 LSP 组成,它们通过两个 LSP 端点上的配置捆绑在一起(或相互关联)。

    按需损耗和延迟测量只能在关联的双向 UHP LSP 上进行。

  • Generic associated channel (G-Ach)— 针对 MPLS G-Ach 上的按需损耗和延迟测量流的性能监控消息。这种类型的通道仅支持带内响应,不支持带外或无响应模式。

  • Measurement point (MP)—MP 是测量时需要说明情况的位置。

    传输侧数据包丢失的 MP 位于交换结构和传输接口之间。在硬件排队进行传输之前,计数器值在丢失测量消息中加盖。

    接收侧数据包丢失的 MP 位于接收接口和交换结构之间。MP 分布在接收侧。此外,当传输接口是聚合接口时,MP 也会被分配。

  • Query rate—查询速率是发送用于丢失和延迟测量的两个查询之间的间隔。

    由于丢失和延迟测量消息源自路由引擎,因此多个通道的高查询速率会给路由引擎带来沉重的负担。支持的最低查询间隔为 1 秒。

    32 位计数器的查询速率应该很高,因为当数据流量速率非常高时,计数器可能会快速包装。当丢失测量涉及的所有四个测量点位置均使用 64 位计数器时,查询速率可能较低。Junos OS 仅支持 64 位计数器。

  • Traffic class—默认情况下,整个通道支持损耗测量。Junos OS 还支持流量分类范围数据包丢失测量,其中必须创建每个信息流类维护数据流量统计信息的计数器。

    默认情况下不会创建每个信息流类计数器。要配置信息流类范围丢失测量,请在层次结构级别中[edit protocols mpls statistics]包含traffic-class-statistics语句。

    配置时 traffic-class-statistics ,通过 G-Ach 传输的控制数据包不会计入传输和接收计数器中。

    注:

    启用和禁用信息流类统计信息会导致 LSP 所有计数器(聚合计数器和每类计数器)的重置。

  • Loss measurement mode— Junos OS 支持按需损耗测量的直接模式,并且不提供推断模式支持。

    直接损耗测量要求在相关双向 LSP 的两个单向 LSP 的入口和出口维护数据流量统计信息。当 MX 系列路由器仅使用 MPC 和 MIC 时,默认情况下会在所有类型的 LSP 入口和 UHP LSP 出口创建用于维护数据流量统计信息的计数器。

    但是,由于以下原因,直接的损耗测量模式并不完全准确:

    • 硬件的并行转发特性。

    • 网络中存在等价多路径 (ECMP),例如聚合以太网接口,这可能导致相对于丢失测量消息的数据包重新订购。

    • 不通过 G-Ach 传输的控制数据包不会计入 LSP 入口,而是计入 LSP 出口。

    • 在 MPLS 网络中实施 Diffserv 时,相对于丢失测量消息的数据流量重新订购,而丢失测量范围是完整的通道,而不是信息流分类范围。

      要克服这种限制,请在实施 Diffserv 时执行信息流分类范围丢失测量。

    注:

    当与 LSP 相关联的入口或出口接口发生变化时,直接模式损耗测量很容易中断。

  • Loss measurement synchronization— RFC 6374 第 2.9.8 节中指定的同步条件绝对不适用。但是,由于丢失测量计数器在硬件中加盖,因不满足同步条件而引入的错误相对较小。这些错误需要量化。

    当 LSP 的传输或接收接口是聚合接口时,与接口为非聚合接口时相比,会引入更多错误。在任何情况下,损失测量计数器均标在硬件中,错误需要量化。

  • Delay measurement accuracy— 当传输和接收接口驻留在不同的数据包转发引擎上时,必须在这些数据包转发引擎上同步时钟,以便进行双向延迟测量。对于实施按需延迟测量功能的平台而言,这种情况是正确的。

    当有聚合接口或 ECMP 时,延迟仅针对其中一个潜在路径测量。

    将丢失和延迟消息组合用于延迟计算时,与在某些情况下使用延迟测量消息时(例如,当传输或接收接口是聚合接口时)相比,延迟的准确性较低。

    延迟测量始终按信息流类执行,测试后需要量化测量的准确性。

  • Timestamp format— Junos OS 仅支持 IEEE 1588 精确时间协议 (PTP) [IEEE1588] 格式,用于记录延迟测量消息。不支持网络时间格式 (NTP)。

  • Operations, administration, and maintenance (OAM)— 要指示 MPLS LSP 的所有 OAM 消息都流经 MPLS G-Ach,并可在 MPLS G-Ach 上承载 MPLS 性能监控消息, oam mpls-tp-mode 则语句必须包含在 [edit protocols mpls label-switched-path lsp-name] 层次结构级别。

数据包丢失和延迟测量功能

图 1 展示了用于双向测量数据包丢失和延迟的基本方法。两个路由器(路由器 A 和路由器 B)之间存在一个双向通道。时间参考点 ( T1、T2、T3 和 T4) 与在路由器 A 进行测量操作相关联。该操作包括路由器 A 向路由器 B 发送查询消息,以及向回传响应的路由器 B。每个参考点都指示查询或响应消息通过通道传输或接收的时间点。

图 1: 基本双向测量基本双向测量

在 中 图 1,路由器 A 可排列,通过向路由器 B 发送丢失测量查询消息来测量转发和反向方向上的通道数据包丢失情况。每条转发和反向消息都包含在 T1 之前通过通道传输到路由器 B (A_TxP) 的数据包数。

当消息到达路由器 B 时,将附加两个值至消息,并将消息反射回路由器 A。这两个值是通过路由器 A (B_RxP) 的通道收到的 T2 之前收到的数据包计数,以及在 T3 之前通过通道传输到路由器 A (B_TxP) 的数据包计数。

当响应到达路由器 A 时,将附加第四个值至消息 - 在 T4 之前从路由器 B (A_RxP) 通过通道接收的数据包数。

这四个计数器值 ( A_TxP)、(B_RxP)、(B_TxP) 和 (A_RxP) 使路由器 A 能够计算所需的丢失统计信息。由于路由器 A 上的传输计数和路由器 B 的接收计数(反之亦然)可能在第一条消息时无法同步,并且为了限制反包装的影响,因此会以消息之间 delta 的形式计算丢失。

路由器 A 在消息 LM[n-1] 和 LM[n] 标记的测量间隔内的传输损耗(A_TxLoss[n-1,n]) 和接收损失 (A_RxLoss[n-1,n])按如下方式计算:

  1. A_TxLoss[n-1,n] = (A_TxP[n] - A_TxP[n-1]) - (B_RxP[n] - B_RxP[n-1])

  2. A_RxLoss[n-1,n] = (B_TxP[n] - B_TxP[n-1]) - (A_RxP[n] - A_RxP[n-1])

算术与计数器大小相当。

要在路由器 A 上测量通道到路由器 B 的延迟,将从路由器 A 发送到路由器 B 的延迟测量查询消息,其中包含一个时间戳记录其传输的实例。在 图 1中,时间戳记录在 T1 中。

当消息到达路由器 B 时,会添加一个时间戳,记录接收时间 (T2)。此消息现在可从路由器 B 反射到路由器 A,其中路由器 B 添加其传输时间戳 (T3) 和路由器 A 添加其接收时间戳 (T4)。

这四个戳 ( T1、T2、T3 和 T4) 使路由器 A 能够计算每个方向的单向延迟以及通道的双向延迟。单向延迟计算要求同步路由器 A 和 B 的时钟。

此时,路由器 A 可计算与通道关联的双向通道延迟和往返延迟,如下所示:

  1. 双向通道延迟 = (T4 - T1) - (T3 - T2)

  2. 往返延迟 = T4 - T1

数据包丢失和延迟功能

Supported Features of Packet Loss and Delay

Junos OS 支持以下功能以及按需损耗和延迟测量:

  • 仅针对关联的双向 MPLS 点对点 UHP LSP 的性能监控

  • 损耗测量

  • 吞吐量测量

  • 双向延迟测量(通道延迟和往返延迟)

  • 数据包间延迟变化 (IPDV)

  • 直接模式损耗测量

  • 聚合以太网和聚合 SONET 接口

  • 多机箱支持

  • 64 位兼容

Unsupported Features of Packet Loss and Delay

Junos OS 不支持以下按需丢失和延迟测量功能:

  • 伪线的损耗和延迟测量(RFC 6374 第 2.9.1 节)

  • 单向测量(RFC 6374 第 2.6 节)

  • Dyadic 测量(RFC 6374 第 2.7 节)

  • 环路模式下丢失和延迟测量(RFC 6374 第 2.8 节)

  • 从 LSP 端点到中间节点的损耗和延迟测量(RFC 6374 第 2.9.5 节)

  • 外部后处理(RFC 6374 第 2.9.7 节)

  • 推断模式损耗测量(RFC 6374 第 2.9.8 节)

  • 亲活动模式

  • 逻辑系统

  • SNMP

示例:配置按需损耗和延迟测量

此示例说明如何在 MPLS 网络中实现点对点最终跳跃弹出 (UHP) 标签交换系列 (LSP) 的按需丢失和延迟测量,以监控网络性能。

要求

此示例使用以下硬件和软件组件:

  • 两个仅包含 MPC/MIC 的 MX 系列 5G 通用路由平台

  • 所有路由器上运行的 Junos OS 版本 14.2 或更高版本

开始之前:

  1. 配置设备接口。

  2. 为设备配置自治系统编号和路由器 ID。

  3. 配置以下协议:

    • RSVP

    • MPLS 的比较

    • OSPF

概述

从 Junos OS 版本 14.2 开始,引入了一种按需工具,用于监控和测量数据包丢失、数据包延迟或关联的双向 MPLS 终极跳跃弹出 (UHP) 点对点标签交换路径 (LSP)。该工具可使用以下 CLI 命令 monitor mpls loss rsvp( 和 monitor mpls delay rsvpmonitor mpls loss-delay rsvp) 启用。

这些命令提供直接模式数据包丢失、双向数据包延迟以及相关指标(如数据包间延迟变化和通道吞吐量测量)的按需性能指标汇总。

此功能提供对网络性能的实时可见性,从而促进网络性能规划、故障排除和评估。

拓扑

图 2 使用简单的双路由器拓扑说明了按需丢失和延迟测量。

图 2: 配置按需损耗和延迟测量配置按需损耗和延迟测量

在此示例中,路由器 R1 和 R2 之间配置了关联的双向 LSP,用于测量性能指标。

配置

CLI 快速配置

要快速配置此示例,请复制以下命令,将其粘贴到文本文件中,移除任何换行符,更改与网络配置匹配所需的任何详细信息,将命令复制并粘贴到层级的 CLI 中 [edit] ,然后从配置模式进入 commit

R1

R2

程序

逐步过程

以下示例要求您在配置层次结构中导航各个级别。有关导航 CLI 的信息,请参阅 CLI 用户指南中的配置模式下使用 CLI 编辑器

要配置路由器 R1:

  1. 使用通道服务和增强型 IP 网络服务配置启用机箱。

  2. 配置路由器 R1 的接口。

  3. 配置路由器 R1 的路由器 ID。

  4. 在路由器 R1 的所有接口(不包括管理接口)上启用 RSVP。

  5. 在路由器 R1 的所有接口(不包括管理接口)上启用 MPLS。

  6. 将关联的双向 LSP 配置到路由器 R2。

  7. 创建信息流类,以维护每个信息流类的数据流量统计信息。

    这可实现信息流类范围丢失测量。

  8. 使用信息流工程功能配置 OSPF,并在路由器 R1 的所有接口(不包括管理接口)上启用 OSPF。

结果

在配置模式下,输入 show chassisshow interfacesshow routing-optionsshow protocols 命令以确认您的配置。如果输出未显示预期的配置,请重复此示例中的说明以更正配置。

验证

确认配置工作正常。

验证 LSP 状态

目的

验证路由器 R1 和 R2 之间的关联双向 LSP 是否已打开。

行动

在操作模式下 show mpls lsp ,运行 命令。

意义

关联的双向 LSP R1-R2 已启动并处于活动状态。

验证数据包丢失测量

目的

验证按需损耗测量结果。

行动

在操作模式下 monitor mpls loss rsvp R1-R2 count 2 detail ,运行 命令。

意义

显示两个计数的数据包丢失测量值。

验证数据包延迟测量

目的

验证按需延迟测量结果。

行动

在操作模式下 monitor mpls delay rsvp R1-R2 count 2 detail ,运行 命令。

意义

显示两个计数的数据包延迟测量。

验证数据包丢失延迟测量

目的

验证按需丢失和延迟测量结果。

行动

在操作模式下 monitor mpls loss-delay rsvp R1-R2 count 2 detail ,运行 命令。

意义

显示两个计数的数据包丢失和延迟测量。

示例:为双向 MPLS LSP 配置主动丢失和延迟测量

此示例说明如何为 MPLS 网络中的点对点终极跳跃弹出式标签交换系列 (LSP) 配置主动丢失和延迟测量,以监控网络性能。

要求

此示例使用以下硬件和软件组件:

  • 两个仅包含 MPC/MIC 的 MX 系列 5G 通用路由平台

  • 所有路由器上运行的 Junos OS 版本 15.1 或更高版本

开始之前:

  1. 配置设备接口。

  2. 为设备配置自治系统编号和路由器 ID。

  3. 配置以下协议:

    1. MPLS 的比较

    2. OSPF

    3. RSVP

概述

从 Junos OS 15.1 版开始,引入了用于监控和测量数据包丢失、数据包延迟或关联的双向 MPLS 终极跳跃弹出点对点标签交换系列 (LSP) 的主动工具。

此功能提供以下性能指标:

  • 数据包间延迟变化 (IPDV)

  • 损耗测量

  • 往返延迟 (RTT)

  • 吞吐量测量

  • 双向通道延迟

此功能提供对网络性能的实时可见性,从而促进网络性能规划、故障排除和评估。

拓扑

图 3 展示了使用简单两路由器拓扑的亲活动丢失和延迟测量。

图 3: 配置主动丢失和延迟测量配置主动丢失和延迟测量

在此示例中,路由器 R1 和 R2 之间配置了关联的双向 LSP,用于测量性能指标。

配置

CLI 快速配置

要快速配置此示例,请复制以下命令,将其粘贴到文本文件中,移除任何换行符,更改与网络配置匹配所需的任何详细信息,将命令复制并粘贴到层级的 CLI 中 [edit] ,然后从配置模式进入 commit

R1

R2

程序

逐步过程

以下示例要求您在配置层次结构中导航各个级别。有关导航 CLI 的信息,请参阅 CLI 用户指南中的配置模式下使用 CLI 编辑器

要配置路由器 R1:

  1. 启用增强型 IP 网络服务配置。

  2. 配置路由器 R1 的接口。

  3. 配置路由器 R1 的路由器 ID。

  4. 在路由器 R1 的所有接口(不包括管理接口)上启用 RSVP。

  5. 在路由器 R1 的所有接口(不包括管理接口)上启用 MPLS。

  6. 将关联的双向 LSP 配置到路由器 R2。

  7. 创建信息流类,以维护每个信息流类的数据流量统计信息。

    这可实现信息流类范围丢失和延迟测量。

  8. 在查询方配置性能监控。

  9. 在响应方配置性能监控。

  10. 使用信息流工程功能配置 OSPF,并在路由器 R1 的所有接口(不包括管理接口)上启用 OSPF。

结果

在配置模式下,输入 show chassisshow interfacesshow routing-optionsshow protocols 命令以确认您的配置。如果输出未显示预期的配置,请重复此示例中的说明以更正配置。

验证

验证丢失和延迟测量

目的

验证丢失和延迟测量。

行动

在操作模式下 show performance-monitoring mpls lsp ,运行 命令。

意义

将显示 LSP 的数据包丢失和延迟测量指标。

配置按需损耗和延迟测量

您可以为 MPLS 网络中的点对点最终跳跃弹出 (UHP) 标签交换系列 (LSP) 配置按需丢失和延迟测量,以监控网络性能。monitor mpls delay rsvpmonitor mpls loss rsvpmonitor mpls loss-delay rsvp CLI 命令按需汇总了直接模式数据包丢失、双向数据包延迟以及相关指标(如数据包间延迟变化和通道吞吐量测量)的性能指标。

此功能提供对网络性能的实时可见性,从而促进网络性能规划、故障排除和评估。

开始之前:

  1. 配置设备接口。

  2. 配置设备路由器 ID。

  3. 配置以下协议:

    • RSVP

    • OSPF

      启用流量工程功能。

    • MPLS 的比较

要配置 PE 设备:

  1. 使用通道服务和增强型 IP 网络服务配置启用机箱。
  2. 将关联的双向 LSP 配置到远程路由器。
  3. 创建信息流类,以维护每个信息流类的数据流量统计信息。

    这可实现信息流类范围丢失测量。

配置主动丢失和延迟测量

您可以为 MPLS 网络中的点对点终极跳跃标签交换系列 (LSP) 配置主动丢失和延迟测量,以监控网络性能。show performance-monitoring mpls lsp CLI 命令提供直接模式数据包丢失、双向数据包延迟以及相关指标(如数据包间延迟变化和通道吞吐量测量)的性能指标汇总。

此功能提供对网络性能的实时可见性,从而促进网络性能规划、故障排除和评估。

此功能提供以下性能指标:

  • 数据包间延迟变化 (IPDV)

  • 损耗测量

  • 往返延迟 (RTT)

  • 吞吐量测量

  • 双向通道延迟

开始之前:

  1. 配置设备接口。

  2. 为设备配置自治系统编号和路由器 ID。

  3. 配置以下协议:

    • MPLS 的比较

    • OSPF

    • RSVP

要在 PE 设备上配置主动丢失和延迟测量:

  1. 将关联的双向 LSP 配置到路由器 R2。
  2. 创建信息流类,以维护每个信息流类的数据流量统计信息。

    这可实现信息流类范围丢失和延迟测量。

  3. 在查询方配置性能监控。
  4. 在响应方配置性能监控。