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Überlastung mithilfe von RED-Drop-Profilen und Paketverlustprioritäten verwalten

Sie können zwei Parameter konfigurieren, um die Überlastung in jeder Ausgabewarteschlange zu steuern. Der erste Parameter definiert die Verzögerungspufferbandbreite, die es dem Warteschlangenwachstum ermöglicht, Burst-Datenverkehr bis zum angegebenen Produkt aus Verzögerungspufferzeit und Ausgaberate zu absorbieren. Sobald der angegebene Verzögerungspuffer voll ist, werden Pakete mit einer Ausfallwahrscheinlichkeit von 100 Prozent vom Ende der Warteschlange verworfen. Weitere Informationen finden Sie unter Verwalten von Überlastungen auf der Ausgangsschnittstelle durch Konfigurieren der Scheduler-Puffergröße.

Der zweite Parameter definiert die Ausfallwahrscheinlichkeiten über den Bereich der Verzögerungspufferbelegung und unterstützt den RED-Prozess (Random Early Detection). Wenn die Anzahl der Pakete in der Warteschlange größer ist als die Fähigkeit des Routers oder Switches, eine Warteschlange zu leeren, benötigt die Warteschlange eine Methode, um zu bestimmen, welche Pakete aus dem Netzwerk verworfen werden sollen. Um dieses Problem zu beheben, bietet das Junos-Betriebssystem die Möglichkeit, RED für einzelne Warteschlangen zu aktivieren.

Abhängig von den Drop-Wahrscheinlichkeiten kann RED viele Pakete verwerfen, lange bevor der Puffer voll ist, oder es kann nur wenige Pakete verwerfen, selbst wenn der Puffer fast voll ist.

Ein Drop-Profil ist ein Mechanismus von RED, der Parameter definiert, mit denen Pakete aus dem Netzwerk verworfen werden können. Drop-Profile definieren die Bedeutung der Paketverlustprioritäten.

Wenn Sie Ablageprofile konfigurieren, gibt es zwei wichtige Werte: die Warteschlangenfüllung und die Löschwahrscheinlichkeit. Die Warteschlangenfülle stellt einen Prozentsatz des Arbeitsspeichers dar, der zum Speichern von Paketen verwendet wird, im Verhältnis zur Gesamtmenge, die für diese bestimmte Warteschlange zugewiesen wurde. In ähnlicher Weise ist die Ausfallwahrscheinlichkeit ein Prozentwert, der mit der Wahrscheinlichkeit korreliert, dass ein einzelnes Paket aus dem Netzwerk verworfen wird. Die Funktionsweise dieser beiden Variablen wird in Diagrammform veranschaulicht, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Die maximale Anzahl von Warteschlangenfüllstufen, die pro Ablageprofil unterstützt werden, basiert auf der Linecard:

  • Physische oder logische Schnittstellen, die auf MICs in Warteschlangen- oder erweiterten Warteschlangen-MPCs für Router der MX-Serie gehostet werden, unterstützen bis zu 64 Paare (Füllstand, Sturzwahrscheinlichkeit) pro diskretem oder interpoliertem Drop-Profil.

  • Physische oder logische Schnittstellen, die auf DPCs mit erweiterter Warteschlange für Router der MX-Serie gehostet werden, unterstützen bis zu 64 Paare (Füllstand, Abfallwahrscheinlichkeit) pro diskretem Tropfenprofil oder 2 Paare pro interpoliertem Tropfenprofil. Weitere Informationen finden Sie unter Konfigurieren von WRED für erweiterte Warteschlangen-DPCs.

  • Physische oder logische Schnittstellen, die auf IQ2-PICs oder IQE-PICs gehostet werden, unterstützen bis zu zwei Paare (Füllstand, Tropfenwahrscheinlichkeit) pro diskretem oder interpoliertem Tropfenprofil.

  • Router der PTX-Serie mit Junos OS und PTX10003 Router mit Junos OS Evolved unterstützen bis zu 64 Paare (Füllstand, Sturzwahrscheinlichkeit) pro diskretem oder interpoliertem Tropfenprofil.

  • Andere Router der PTX-Serie mit Junos OS Evolved unterstützen bis zu zwei Paare (Füllstand, Sturzwahrscheinlichkeit) pro interpoliertem Tropfenprofil. Ein Single-Pair-Drop-Profil ist diskret. Es werden zwei Paare interpoliert.

Abbildung 1 zeigt sowohl einen diskreten als auch einen interpolierten Graphen. Obwohl die Bildung dieser Diagrammlinien unterschiedlich ist, ist die Anwendung des Profils die gleiche. Wenn ein Paket in die Warteschlange einreiht, wird vom Router oder Switch eine Zufallszahl zwischen 0 und 100 berechnet. Diese Zufallszahl wird anhand der aktuellen Warteschlangenfülle dieser bestimmten Warteschlange gegen das Drop-Profil aufgetragen. Wenn die Zufallszahl über die Diagrammlinie fällt, wird das Paket auf das physische Medium übertragen. Wenn die Zahl unter die Graphlinie fällt, wird das Paket aus dem Netzwerk verworfen.

Abbildung 1: Diskrete und interpolierte Tropfenprofile Discrete and Interpolated Drop Profiles

Tropfenprofile werden durch die Definition mehrerer Füllstände und Fallwahrscheinlichkeiten erstellt und können durch Diagramme veranschaulicht werden, in denen die x-Achse den Füllstand und die y-Achse die Fallwahrscheinlichkeit darstellt.

Um das diskrete Profildiagramm zu erstellen, wie in Abbildung 1 links dargestellt, beginnt die Software in der unteren linken Ecke und stellt einen Füllstand von 0 Prozent und eine Abfallwahrscheinlichkeit von 0 Prozent dar. Bei dieser Konfiguration wird eine horizontale Linie nach rechts auf der x-Achse der Füllebene (l) erstellt, bis sie den ersten definierten Füllstand von 50 Prozent für diese Konfiguration erreicht, der eine Abfallwahrscheinlichkeit (p) von 20 % aufweist. Die Software setzt die Linie dann horizontal entlang des Füllstandes fort, bis die nächste Tropfenwahrscheinlichkeit am angegebenen Datenpunkt von 75 Prozent erreicht ist, der eine festgelegte Tropfenwahrscheinlichkeit von 40 Prozent aufweist. Anschließend wird die Linie horizontal bis zum nächsten Füllstand von 85 Prozent und der vorgesehenen Fallwahrscheinlichkeit von 75 Prozent fortgesetzt. Die Linie wird horizontal bis zum nächsten festgelegten Füllstand von 90 Prozent fortgesetzt, der eine festgelegte Abfallwahrscheinlichkeit von 90 % aufweist, und es wird eine Linie zu den Datenpunkten 90 Prozent (l), 90 Prozent (p) (l90 p90) erstellt. Vom Punkt l90 p90 setzt sich die Linie horizontal bis zum 100-prozentigen Füllstand fort, der eine Abfallwahrscheinlichkeit von 100 Prozent hat, an dem die Linie bis zum Endpunkt von 100-100 ansteigt, der 100 Prozent Füllstand mit einer Abfallwahrscheinlichkeit von 100 Prozent ist.

Wenn ein interpoliertes Tropfenprofil angegeben ist, erstreckt sich das anfängliche Liniensegment im ersten Quadranten vom Ursprung (0,0) bis zum nächsten definierten Punkt. Von diesem definierten Füllstands-/Abfallwahrscheinlichkeitspunkt aus verläuft eine zweite Linie zum nächsten Punkt usw., bis ein letztes Liniensegment eine Verbindung herstellt (100, 100). Die Software erstellt automatisch ein Fallprofil mit 64 Füllgraden bei Fallwahrscheinlichkeiten, die sich den berechneten Liniensegmenten annähern.

Hinweis:

Um ein konsistentes Verhalten über alle Routerfamilien hinweg zu erzielen, schließen Sie das Paar (100, 100) in die Konfiguration des Drop-Profils ein.

Sie können eine glattere Diagrammlinie erstellen, indem Sie das Profil mit der interpolate Anweisung konfigurieren. Dadurch kann die Software automatisch 64 Datenpunkte im Diagramm generieren, die bei (0, 0) beginnen und bei (100, 100) enden. Dabei schneidet die Diagrammlinie bestimmte Datenpunkte, die Sie definiert haben.

Hinweis:

Wenn Sie die interpolate Anweisung konfigurieren, können Sie mehr als 64 Paare angeben, aber das System erzeugt nur 64  diskrete Einträge.

Mit Verlustprioritäten können Sie die Priorität für das Verwerfen eines Pakets festlegen. Die Verlustpriorität wirkt sich auf die Planung eines Pakets aus, ohne die relative Reihenfolge des Pakets zu beeinflussen. Sie können das PLP-Bit (Packet Loss Priority) als Teil einer Überlastungskontrollstrategie verwenden. Sie können die Einstellung für die Verlustpriorität verwenden, um Pakete zu identifizieren, bei denen eine Überlastung aufgetreten ist. In der Regel markieren Sie Pakete, die einen bestimmten Servicelevel überschreiten, mit einer hohen Verlustpriorität. Sie legen die Verlustpriorität fest, indem Sie einen Klassifikator oder einen Policer konfigurieren. Die Verlustpriorität wird später im Workflow verwendet, um eines der von RED verwendeten Drop-Profile auszuwählen.

Sie geben Drop-Wahrscheinlichkeiten im Drop-Profil-Abschnitt der Class-of-Service (CoS)-Konfigurationshierarchie an und ordnen sie den entsprechenden Verlustprioritäten in jeder Scheduler-Konfiguration zu. Für jeden Scheduler können Sie mehrere separate Drop-Profile konfigurieren, eines für jede Kombination aus Verlustpriorität (niedrig, mittel-niedrig, mittel-hoch oder hoch)l.

Sie können maximal 32 verschiedene Drop-Profile konfigurieren.

Um RED-Drop-Profile zu konfigurieren, fügen Sie die folgenden Anweisungen auf Hierarchieebene [edit class-of-service] ein:

Wenn Sie auf Juniper Networks M320 Multiservice Edge-Routern oder Core-Routern der T-Serie keine Drop-Profile konfigurieren, ist die zufällige Früherkennung (RED) standardmäßig aktiviert und fungiert als primärer Mechanismus zur Bewältigung von Überlastungen. Wenn im standardmäßigen ROT-Drop-Profil der Füllstand 0 Prozent beträgt, beträgt die Drop-Wahrscheinlichkeit 0 Prozent. Wenn der Füllstand 100 Prozent beträgt, beträgt die Tropfenwahrscheinlichkeit 100  Prozent.

Als Backup-Methode für das Management von Überlastungen greift Tail Dropping, wenn es zu einer Überlastung kleiner Pakete kommt. Auf Core-Routern der Serien M320 und T unterstützt die Software Tail-RED, was bedeutet, dass die Software beim Auftreten von Tail-Dropping RED verwendet, um intelligente Tail-Drops auszuführen. Auf anderen Routern führt die Software Tail Drops bedingungslos aus.