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486行目: − 特急キューは、処理時間を短縮することで、人々が商品の購入を高速に行え、食料品店を出る方法を表しています。[[ファイル:C90-QoS-20.png|なし|フレーム|画像 20. フロントパネル ポート キュー]]+ 506行目:
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Cisco Catalyst 9000 スイッチング プラットフォーム QoS and キューイング ホワイトペーパー (ソースを閲覧)
2023年8月15日 (火) 09:08時点における版
、 2023年8月15日 (火) 09:08→一般的なハードウェア
ネットワークは、複雑さが増大するビジネス アプリケーションを扱えなくてはなりません。QoS によりネットワークは差別化という難しいタスクを扱うことができ、ビジネス アプリケーションについて、最も効率的に機器間のリンクを使用します。
ネットワークは、複雑さが増大するビジネス アプリケーションを扱えなくてはなりません。QoS によりネットワークは差別化という難しいタスクを扱うことができ、ビジネス アプリケーションについて、最も効率的に機器間のリンクを使用します。
QoS は以下のテクニックを追加することにより、ネットワークに保障と予測されたネットワーク トラフィックの選択を助けます。
QoS は以下のテクニックを追加することにより、ネットワークで保障と予測したネットワーク トラフィックを選別します。
* スケジューリングによる、帯域幅の保障
* スケジューリングによる、帯域幅の保障
上記のテクニックを用いてあなたのネットワークに QoS を実装することで、以下の優位点を得られるでしょう。
上記のテクニックを用いてあなたのネットワークに QoS を実装することで、以下の優位点を得られるでしょう。
* 帯域幅、レート制限のように、リソースを超えたもののコントロール 例えば、重要なデータベース アクセスを優先するために優先度を与え、FTP 転送はリンク上で消費する帯域幅を制限したりできます。
* 帯域幅、レート制限のように、リソースを超えたもののコントロール
** 例えば、重要なデータベース アクセスを優先するために優先度を与え、FTP 転送はリンク上で消費する帯域幅を制限したりできます
* ミッション クリティカル アプリケーションとの共存
* ミッション クリティカル アプリケーションとの共存
** 時間に敏感なマルチメディアと音声アプリケーションに、要求される帯域幅と最小遅延が提供できます
** 時間に敏感なマルチメディアと音声アプリケーションに、要求される帯域幅と最小遅延が提供できます
** FTP , メール、HTTP , 取引のような他のアプリケーションがリンクを利用するとき、音声のようなミッション クリティカル トラフィックに干渉させず、公平なレベルのサービスを使用できます
** FTP , メール、HTTP , 取引のような他のアプリケーションがリンクを利用するとき、音声のようなミッション クリティカル トラフィックに干渉させず、公平なレベルのサービスを使用できます
さらにネットワークに QoS 機能を実装することで、将来にすべてが統合されたネットワークとなる基盤を手に入れて、輻輳を管理する効率的なテクニックを使用できます
さらにネットワークに QoS 機能を実装することで、将来にすべてが統合されたネットワークとなる基盤を手に入れて、輻輳を管理する効率的なテクニックを使用できます。
=== 輻輳とは何ですか ? ===
=== 輻輳とは何ですか ? ===
[[ファイル:C90-QoS-01.png|なし|画像 1. 輻輳のタイプ|代替文=|フレーム]]2 つのタイプの輻輳は画像 1. に示しています :
[[ファイル:C90-QoS-01.png|なし|画像 1. 輻輳のタイプ|代替文=|フレーム]]2 つのタイプの輻輳は画像 1. に示しています :
* '''複数ポートから単一ポートへ :''' 複数の送信元ポートから単一の宛先ポートへ同時に送信するとき、複数の送信元から合計されたトラフィックが届いてしまい、宛先ポートが服装します
* '''複数ポートから単一ポートへ :''' 複数の送信元ポートから単一の宛先ポートへ同時に送信するとき、複数の送信元から合計されたトラフィックが届いてしまい、宛先ポートが輻輳します
* '''スピード ミスマッチ :''' 高速なポートで受信して低速なポート (例えば 10Gbps から 1Gbps) で送信するとき、パケットは出力ポートから流れるのに時間がかかるため、結果としてパケットのドロップや遅延となります
* '''スピード ミスマッチ :''' 高速なポートで受信して低速なポート (例えば 10Gbps から 1Gbps) で送信するとき、パケットは出力ポートから流れるのに時間がかかるため、結果としてパケットのドロップや遅延となります
==== 一般的なハードウェア ====
==== 一般的なハードウェア ====
Cisco Catalyst 9000 ファミリのハードウェアは、その内部と外部で一般的なデザインを持ちっています。内部はハードウェアが一般的な ASIC を使用し、Cisco UADP がパケットの扱いに柔軟性を提供します。他の一般的なコンポーネントはスイッチの CPU です。
Cisco Catalyst 9000 ファミリのハードウェアは、その内部と外部で一般的なデザインを持っています。内部にはハードウェアとして ASIC を使用し、Cisco UADP がパケットの扱いに柔軟性を提供します。他の一般的なコンポーネントはスイッチの CPU です。
Cisco Catalyst スイッチの歴史において、最初に x86 ベースの CPU を搭載 (Cisco Catalyst 9200 を除く) し、ネットワーク スイッチで通常使用可能なルーティングなどのアプリケーションを超えて、コンテナされたアプリケーションを追加することが加納です。
Cisco Catalyst スイッチの歴史において、最初に x86 ベースの CPU を搭載 (Cisco Catalyst 9200 を除く) し、ネットワーク スイッチで通常使用可能なルーティングなどのアプリケーションを超えて、コンテナされたアプリケーションを追加することが可能です。
==== 一般的なソフトウェア ====
==== 一般的なソフトウェア ====
Cisco Catalyst 9000 のハードウェアとソフトウェア基盤は、基本機能の上に新モデルを構築する時、同じエンド ツー エンドの QoS 機能を有効化します。それは顧客へ一貫性と簡潔性をもたらします。
Cisco Catalyst 9000 のハードウェアとソフトウェア基盤は、基本機能の上に新モデルを構築する時、同じエンド ツー エンドの QoS 機能を有効化します。それは顧客へ一貫性と簡潔性をもたらします。
これらの Cisco Catalyst 9000 ファミリの 5 つのメンバーは、9300 シリーズ スタッカブル スイッチ、9400 シリーズ モジュラー シャーシ、9500 シリーズと 9500 ハイパフォーマンス シリーズ固定コア スイッチ、そして 9600 シリーズです。このセクションでは QoS アーキテクチャの観点から、これらのプラットフォームについて議論します。
これらの Cisco Catalyst 9000 ファミリの 5 つのメンバーは、9300 シリーズ スタッカブル スイッチ、9400 シリーズ モジュラー シャーシ、9500 シリーズと 9500 ハイパフォーマンス シリーズ 固定コア スイッチ、そして 9600 シリーズです。このセクションでは QoS アーキテクチャの観点から、これらのプラットフォームについて議論します。
===== Cisco Catalyst 9200 シリーズ アーキテクチャ =====
===== Cisco Catalyst 9200 シリーズ アーキテクチャ =====
* レイヤ 2 クラス・オブ・サービス (CoS) : 3 ビット (0 - 7 の値)
* レイヤ 2 クラス・オブ・サービス (CoS) : 3 ビット (0 - 7 の値)
* マルチ・プロトコル・ラベル・スイッチング (MPLS) エクスペリメンタル・ビット (EXP) フィールド : 3 ビット (0 - 7 の値)
* マルチ・プロトコル・ラベル・スイッチング (MPLS) エクスペリメンタル・ビット (EXP) フィールド : 3 ビット (0 - 7 の値)
* レイヤ 3 ディファレンシエイテッド・サービシズ・コード・ポイント (DSCP) , IPv4 の IP プレシデンス タイプ・オブ・サービス (ToS) ; IPv6 のトラフィック クラス (0 - 63 の値)
* レイヤ 3 ディファレンシエイテッド・サービシズ・コード・ポイント (DSCP) , IPv4 の IP プレシデンス タイプ・オブ・サービス (ToS)
* IPv6 のトラフィック クラス (0 - 63 の値)
もしスイッチからパケットが生成された場合、パケット ヘッダにマーキングされていなくても、CPU は優先度を設定してパケットを分類できます。例えば、LACP プロトコル・データ・ユニット (PDUs) はタグなし (=CoS なし) ですが、CPU は内部優先度を用いて、それらをプライオリティ キューでスケジュールできます。
もしスイッチからパケットが生成された場合、パケット ヘッダにマーキングされていなくても、CPU は優先度を設定してパケットを分類できます。例えば、LACP プロトコル・データ・ユニット (PDUs) はタグなし (=CoS なし) ですが、CPU は内部優先度を用いて、それらをプライオリティ キューでスケジュールできます。
UADP 2.0 (と 2.0 XL) と 3.0 は、QoS とキューイングについて同じ ASIC パケット ウォークを共有しています。パケットがシステムに入った時、それは内部ディスクリプタに紐付けられます。ディスクリプタは複数バイトから構成され、いくつかのビットは QoS 専用になっています。
UADP 2.0 (と 2.0 XL) と 3.0 は、QoS とキューイングについて同じ ASIC パケット ウォークを共有しています。パケットがシステムに入った時、それは内部ディスクリプタに紐付けられます。ディスクリプタは複数バイトから構成され、いくつかのビットは QoS 専用になっています。
これらの QoS ビットはパケットヘッダで、入力マーカーごとに初期セットされます。ディスクリプタはスイッチから出るまでにパケットと紐付けられます。最終転送決定されるとすぐに、ディスクリプタはパケットを書き換えるために使用されます。
これらの QoS ビットはパケットヘッダで、入力マーカーごとに初期セットされます。ディスクリプタはスイッチから出るまでにパケットと紐付けられます。最終転送先が決定されるとすぐに、ディスクリプタはパケットを書き換えるために使用されます。
パケットが UADP ASIC に入った時、復号化のために MACsec ブロックへ行きます。次に、入力 FIFO がパケットのコピーを作成するために使用され、パケット・バッファー・コンプレックス (PBC) で変更されずに保存され、イングレス・フォワーディング・コントローラ (IFC)、は複数の並列ルックアップとディスクリプタでルックアップの結果を保存します。
パケットが UADP ASIC に入った時、復号化のために MACsec ブロックへ行きます。次に、入力 FIFO がパケットのコピーを作成するために使用され、パケット・バッファー・コンプレックス (PBC) で変更されずに保存され、イングレス・フォワーディング・コントローラ (IFC)、は複数の並列ルックアップとディスクリプタでルックアップの結果を保存します。
すべての MQC ポリシーは、インターフェースに適用されるポリシー マップ、クラス マップがベースになっています。画像 13. は MQC ポリシー構造を示しています。[[ファイル:C90-QoS-13.png|なし|フレーム|画像 13. MQC ポリシーの仕組み]]画像 14. は、QoS ポリシーのサンプルを示しています。[[ファイル:C90-QoS-14.png|なし|フレーム|画像 14. MQC サンプル ポリシー]]QoS ツールは前に画像 12. に示したように、入力と出力で分類することが可能です。その画像ではパート 1 と 2 が入力ツールを描写しており、3 と 4 が出力ツールを描写しています。2 つの QoS ツールセットは、後述のセクションで議論します。これらのツールの組み合わせが、望まれるクオリティ・オブ・サービスを目的として、使用することができます。
すべての MQC ポリシーは、インターフェースに適用されるポリシー マップ、クラス マップがベースになっています。画像 13. は MQC ポリシー構造を示しています。[[ファイル:C90-QoS-13.png|なし|フレーム|画像 13. MQC ポリシーの仕組み]]画像 14. は、QoS ポリシーのサンプルを示しています。[[ファイル:C90-QoS-14.png|なし|フレーム|画像 14. MQC サンプル ポリシー]]QoS ツールは前に画像 12. に示したように、入力と出力で分類することが可能です。その画像ではパート 1 と 2 が入力ツールを描写しており、3 と 4 が出力ツールを描写しています。2 つの QoS ツールセットは、後述のセクションで議論します。これらのツールの組み合わせが、望まれるクオリティ・オブ・サービス (QoS) を目的として、使用することができます。
=== 入力ツールセット ===
=== 入力ツールセット ===
Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチでは、すべての入力パケットの DSCP は、デフォルトで信頼されます。ポリシーでマーキングが変更されない限り、パケット着信時のマーキングは変更されません。
Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチでは、すべての入力パケットの DSCP は、デフォルトで信頼されます。ポリシーでマーキングが変更されない限り、パケット着信時のマーキングは変更されません。
これは古い世代のプラットフォームでは望ましくなく、Cisco Catalyst 3750 シリーズのように、MPLS QoS を有効にすると、すべての入力トラフィックが非信頼と (ToS / EXP などが) 0 にマークダウンされてしまいます。
これは古い世代のプラットフォームでは望ましくなく、Cisco Catalyst 3750 シリーズのように、MLS QoS を有効にすると、すべての入力トラフィックが非信頼と (ToS / EXP などが) 0 にマークダウンされてしまいます。
Cisco Catalyst 9000 プラットフォームでは、ポリシーで変更しない限り、すべてのマーキングは保持されます。
Cisco Catalyst 9000 プラットフォームでは、ポリシーで変更しない限り、すべてのマーキングは保持されます。
Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチは条件付き信頼をサポートし、特定のタイプ・オブ・サービス (ToS) を信頼します。ポート レベルで設定できる信頼デバイス コマンドは、この機能を容易にします。
Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチは条件付き信頼をサポートし、特定のタイプ・オブ・サービス (ToS) を信頼します。ポート レベルで設定できる信頼デバイス コマンドは、この機能を容易にします。
信頼デバイスコマンドがポートに適用されると、ポートは信頼されたデバイスのみ DSCP , IP プレシデンス , CoS を信頼するようになります。他のデバイスから送信されたパケットは信頼されず、DSCP , IP プレシデンス , CoS は 0 にリマーキングされます。<syntaxhighlight lang="c">
interface <interface name>
interface <interface name>
=== ポリサー設定 ===
=== ポリサー設定 ===
Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチは、1 レートと 2 レートポリサーをサポートします。画像 17. で、ポリサーの動作順を説明します。[[ファイル:C90-QoS-17.png|なし|フレーム|画像 17. UADP ASIC のポリサーのタイプ]]The following is a sample MQC policy for policing:
Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチは、1 レートと 2 レートポリサーをサポートします。画像 17. で、ポリサーの動作順を説明します。[[ファイル:C90-QoS-17.png|なし|フレーム|画像 17. UADP ASIC のポリサーのタイプ]]以下はポリシングに関する MQC ポリシーのサンプルです。<syntaxhighlight lang="c">
以下はポリシングに関する MQC ポリシーのサンプルです。 :<syntaxhighlight lang="c">
class-map match-all dscp46
class-map match-all dscp46
match dscp ef => Classification
match dscp ef => Classification
マーキングは、パケットのさまざまなマーキング用フィールド (CoS , DSCP/IP プレシデンス , EXP) の操作を可能にするもう一つの QoS ツールです。Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチは、ヘッダを書き換えるために複数の方法を提供します。 (パケットフォーマットの詳細は付録 C を参照してください)
マーキングは、パケットのさまざまなマーキング用フィールド (CoS , DSCP/IP プレシデンス , EXP) の操作を可能にするもう一つの QoS ツールです。Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチは、ヘッダを書き換えるために複数の方法を提供します。 (パケットフォーマットの詳細は付録 C を参照してください)
* 条件付きマーキング : もしポリシング レートが超過したら、パケットのマーカーを変更する
* 条件付きマーキング : もしポリシング レートが超過したら、パケットのマーキングを変更する
* 無条件マーキング : ポリシーに該当するすべてのパケットをマークする
* 無条件マーキング : ポリシーに該当するすべてのパケットをマークする
* マッピング : セットされたポリシーの代わりに、テーブル マップ ベースのポリシーが使用可能です
* マッピング : セットされたポリシーの代わりに、テーブル マップ ベースのポリシーが使用可能です
まとめると、信頼、クラシフィケーション、ポリシング、マーキングは、画像 12. "ASIC ブロックごとの QoS ツール" のステップ 1 から定義しているように、入力転送パスで適用されるツールです。 これらのツールは入力 QoS ツール セットを定義します。このセクションでは、ツールの使用方法として、MQC ポリシーの例を提供しました。
次のセクションでは、画像 12. のステップ 2 を元に、スタック インターフェースのキューイングについて説明します。
次のセクションでは、画像 12. のステップ 2 を元に、スタック インターフェースのキューイングについて説明します。
===== 異なる ASIC に届けるための、スタック インターフェースへのキューイングとバッファ =====
===== 異なる ASIC に届けるための、スタック インターフェースへのキューイングとバッファ =====
入力転送の結果が来た (信頼 or クラシファイドされ、ポリサーやリマークされた) 後、パケットは宛先 ASIC へ向かってスケジュールされます。このステージでパケット ディスクリプタからの情報は、パケットをキューに入れるために使用されます。
入力転送の結果が来た (信頼 or クラシファイド (分類) され、ポリサーやリマークされた) 後、パケットは宛先 ASIC へ向かってスケジュールされます。このステージでパケット ディスクリプタからの情報は、パケットをキューに入れるために使用されます。
この情報は入力転送パスで変更されるか、オリジナルとして保存されるでしょう。パケットは書き換えられず、オリジナルの QoS 優先度を持ったまま宛先へ着信します。
この情報は入力転送パスで変更されるか、オリジナルとして保存されるでしょう。パケットは書き換えられず、オリジナルの QoS 優先度を持ったまま宛先へ着信します。
PBC からスタック リングへパケットが送信されると、画像 11. "UADP ASIC コア コンポーネント" に示すように、イングレス・キュー・スケジューラ (IQS) ブロックが使用されます。IQS は第 1 レベルのキュー構造を提供し、高優先度のトラフィックが最初に送信されます。
PBC からスタック リングへパケットが送信されると、画像 11. "UADP ASIC コア コンポーネント" に示すように、イングレス・キュー・スケジューラ (IQS) ブロックが使用されます。IQS は第 1 レベルのキュー構造を提供し、高優先度のトラフィックが最初に送信されます。
これはスタック リング全体でパケットの優先度が確実に保持されるようにするために行われます。Cisco Catalyst 9300 シリーズのようにスタック インターフェースは外部にしたり、Cisco Catalyst 9400 , 9500 , 9500 ハイパフォーマンス スイッチのように、内部にすることができます。しかし QoS とキューイングの視点からは、同じ機能を共有できます。
これはスタック リング全体でパケットの優先度が確実に保持されるようにするために行われます。Cisco Catalyst 9300 シリーズのようにスタック インターフェースを外部にしたり、Cisco Catalyst 9400 , 9500 , 9500 ハイパフォーマンス スイッチのように、内部にすることができます。しかし QoS とキューイングの視点からは、同じ機能を共有できます。
スタック インターフェースは転送するメディアのみ提供し、パケット優先度を変更するための能力は持っていません。パケットがスタックから届いた時、オリジナルの ASIC コアから入ってきた時と全く同じ設定になっています。
スタック インターフェースは転送するメディアのみ提供し、パケット優先度を変更するための能力は持っていません。パケットがスタックから届いた時、オリジナルの ASIC コアから入ってきた時と全く同じ設定になっています。
このタイプのキューは、パケットを同じ方法でグループ化して処理できます。複数のキューがあると、ASIC は次のパケットを取得して、送信するキューを選択できます。食料品店の例を使用すると、すべてのキューは 購入された商品を処理する 1 人のレジ係を表します。
このタイプのキューは、パケットを同じ方法でグループ化して処理できます。複数のキューがあると、ASIC は次のパケットを取得して、送信するキューを選択できます。食料品店の例を使用すると、すべてのキューは 購入された商品を処理する 1 人のレジ係を表します。
特急キューは、処理時間を短縮することで、人々が商品の購入を高速に行うことで、すばやく食料品店を出る方法を表しています。[[ファイル:C90-QoS-20.png|なし|フレーム|画像 20. フロントパネル ポート キュー]]
* ポートは物理キューに分割されています
* ポートは物理キューに分割されています
この重み付けは、それぞれのキューがどのくらいの帯域幅でアクセスできるか定義します。WRR スケジューリング アルゴリズムは、他のキューよりも高い重み付け (各間隔) の場合に、キューからより多くのデータを取り出せるように、指定されたキューを偏らせて処理します。
この重み付けは、それぞれのキューがどのくらいの帯域幅でアクセスできるか定義します。WRR スケジューリング アルゴリズムは、他のキューよりも高い重み付け (各間隔) の場合に、キューからより多くのデータを取り出せるように、指定されたキューを偏らせて処理します。
画像 22. は、それぞれのキューから送信されるパケットの数が異なることを示しています。なぜならば 1 つのキューが高帯域幅 / 高い重み付けを持っていると、より多くのパケットがそこから送信され、キューはより頻繁に使用されます。[[ファイル:C90-QoS-22.png|なし|フレーム|画像 22. WRR キューの帯域幅管理]]デフォルト キュー構造は、すべての Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチ間のすべてのポートで共通化され、速度に関係なく、2 つのキュー モデルをベースとします。デフォルトでは、優先とコントロール トラフィックは Q0 に分離されますが、Q0 は優先キューとして動作しません。[[ファイル:C90-QoS-23.png|なし|フレーム|画像 23. デフォルト トラフィック マッピング]]デフォルト キュー設定は、カスタム MQC ポリシーによって変更することが可能です。顧客はポリシー マップで明示的に指定されていない場合でも、クラス デフォルトが常に定義する最小の 1 個から 8 個のキューまで柔軟に使用できます。
画像 22. は、それぞれのキューから送信されるパケットの数が異なることを示しています。なぜならば 1 つのキューが高帯域幅 / 高い重み付けを持っていると、より多くのパケットがそこから送信され、キューはより頻繁に使用されます。[[ファイル:C90-QoS-22.png|なし|フレーム|画像 22. WRR キューの帯域幅管理]]デフォルト キュー構造は、すべての Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチ間のすべてのポートで共通化され、速度に関係なく、2 つのキュー モデルをベースとします。デフォルトでは、優先とコントロール トラフィックは Q0 に分離されますが、Q0 は優先キューとして動作しません。[[ファイル:C90-QoS-23.png|なし|フレーム|画像 23. デフォルト トラフィック マッピング]]デフォルト キュー設定は、カスタム MQC ポリシーによって変更することが可能です。顧客はポリシー マップで明示的に指定されていない場合でも、クラス デフォルトが常に定義する、最小の 1 個から 8 個のキューまで柔軟に使用できます。
キュー構造は体系を使用して、多くの通常キューと絶対優先キューの数、キューごとに使用可能なしきい値の数を示します。キュー構造タイプのキーワードは、以下になります。 :
キュー構造は体系を使用して、多くの通常キューと絶対優先キューの数、キューごとに使用可能なしきい値の数を示します。キュー構造タイプのキーワードは、以下になります。 :
まとめると、UADP 2.0 ASIC とその後のバージョンでは、すべてのポートで固有の設定を持つことで、非常に柔軟なキューイングモデルをサポートし、異なる数の優先キュー、もしくは帯域幅設定を使用できます。
まとめると、UADP 2.0 ASIC とその後のバージョンでは、すべてのポートで固有の設定を持つことで、非常に柔軟なキューイングモデルをサポートし、異なる数の優先キュー、もしくは帯域幅設定を使用できます。
===== キュー バッファ =====
===== キュー バッファ =====
DTS は以下の利点を提供します。 :
DTS は以下の利点を提供します :
* バーストの間、ポートごと、キューごとに動的な追加バッファを割り当て
* バーストの間、ポートごと、キューごとに動的な追加バッファを割り当て
* Q0 は HardMax を使用した後、共有プールから消費できます
* Q0 は HardMax を使用した後、共有プールから消費できます
* Q1 は専用 / HardMax バッファを持っていません しかし SoftMin と同じ値で共有プールから専用にバッファの割当を受けています
* Q1 は専用 / HardMax バッファを持っていません しかし SoftMin と同じ値で共有プールから専用にバッファの割当を受けています
* Q0 用の SoftMax は 、HardMax の 4 倍です
* Q0 用の SoftMax は、HardMax の 4 倍です
* Q0 が優先レベル 1 にセットされている時、SoftMax は HardMax の値と同じに設定されます
* Q0 が優先レベル 1 にセットされている時、SoftMax は HardMax の値と同じに設定されます
* Q1 の SoftMax は GlobalSoftMin (GblSMin) の 4 倍です
* Q1 の SoftMax は GlobalSoftMin (GblSMin) の 4 倍です
ポート キュー設定を読みとるには、"'''show platform hardware fed [switch] [active] qos queue config interface"''' コマンドを使用し、前述のバッファの DTS パラメータをスイッチから直接表示させます。[[ファイル:C90-QoS-29.png|なし|フレーム|画像 29. DTS パラメータと CLI の設定を読むためのマッピング]]
ポート キュー設定を読みとるには、"'''show platform hardware fed [switch] [active] qos queue config interface"''' コマンドを使用し、前述のバッファの DTS パラメータをスイッチから直接表示させます。[[ファイル:C90-QoS-29.png|なし|フレーム|画像 29. DTS パラメータと CLI の設定を読むためのマッピング]]
共有プールからポートへバッファの割当を増やすためには、SoftMax しきい値を増やすコマンド "qos queue-softmax-multiplier" を使用します。その最大値は 1200 で、マイクロ バーストを吸収する単一のポート キューの能力が、12 倍になります。
共有プールからポートへバッファの割当を増やすためには、SoftMax しきい値を増やすコマンド "qos queue-softmax-multiplier" を使用します。その最大値は 1200 で、マイクロ バーストを吸収する単一ポートのキューの能力が、12 倍になります。
このコマンドはポート キューしきい値を向上させ、ポート キューが共有プールから追加バッファを消費できます。共有プールはリースが限られており、それは物理メモリの消費を意味します。
このコマンドはポート キューしきい値を向上させ、ポート キューが共有プールから追加バッファを消費できます。共有プールはリースが限られており、それは物理メモリの消費を意味します。
従ってすべてのポートがすべてのマイクロ バーストを処理するために、必要なバッファを共有プールから消費できるわけではありません。バッファ共有自体は、同時にスイッチのすべてのポートでマイクロ バーストが発生するわけではないことを、前提としています。
従ってすべてのポートがすべてのマイクロ バーストを処理するために、必要なバッファを共有プールから消費できるわけではありません。バッファ共有自体は、同時にスイッチのすべてのポートでマイクロ バーストが発生するわけではないことを、前提としています。
もしマイクロ バーストがランダムな瞬間に発生すると、共有バッファはそれらを吸収するために専用の追加バッファを割り当てることができるでしょう。このようにで DTS を使用することによって、UADP ASIC は非常に効率的に PBC を利用できます。
もしマイクロ バーストがランダムな瞬間に発生すると、共有バッファはそれらを吸収するために専用の追加バッファを割り当てることができるでしょう。このように DTS を使用することによって、UADP ASIC は非常に効率的に PBC を利用できます。
ポートごとの全体バッファの数は、増やすことができませんが、ポート速度に依存して割り当てられたバッファは、ポート キューごとのバッファの数を、デフォルトの割当から変更することができます。
ポートごとの全体バッファの数は、増やすことができませんが、ポート速度に依存して割り当てられたバッファは、ポート キューごとのバッファの数を、デフォルトの割当から変更することができます。
Cisco Catalyst C9300-24UCB と C9300-48UB スイッチは、スタック ポートを無効化するオプションを提供し、16.12(1) から "qos stack-buffer" コマンドをサポートします。これは IQS と SQS からバッファを共有プールに戻す機能です。
Cisco Catalyst C9300-24UB と C9300-48UB スイッチは、スタック ポートを無効化するオプションを提供し、16.12(1) から "qos stack-buffer" コマンドをサポートします。これは IQS と SQS からバッファを共有プールに戻す機能です。
UADP 3.0 ベースの Cisco Catalyst スイッチは、17.2(1) からユニファイド バッファ機能を有効にするための、"qos share-buffer" コマンドを使用できます。
UADP 3.0 ベースの Cisco Catalyst スイッチは、17.2(1) からユニファイド バッファ機能を有効にするための、"qos share-buffer" コマンドを使用できます。
バッファを手動で書き換えた時、ユーザは全ポートで一定量のバッファを確保して、割り当てる必要があります。もしバッファが割り当てられていなければ、トラフィックはキューでドロップするでしょう。
バッファを手動で書き換えた時、ユーザは全ポートで一定量のバッファを確保して、割り当てる必要があります。もしバッファが割り当てられていなければ、トラフィックはキューでドロップするでしょう。
例 1. に設定するべきではない例を示します。これはネットワークが停止原因となるでしょう。<syntaxhighlight lang="c">
例 1. に設定するべきではない例を示します。これはネットワークが停止する原因となるでしょう。<syntaxhighlight lang="c">
例 1.
例 1.
policy-map 2P6Q3T
policy-map 2P6Q3T
(100% - 特定のキューにバッファを割り当てて) 次にキューバッファを設定していないキューで均等に分割する
(100% - 特定のキューにバッファを割り当てて) 次にキューバッファを設定していないキューで均等に分割する
例 1. の結果として、キュー "DATA-QUEUE" と "class-default" はバッファ全体を消費し、それらのキューから出力されようとスケジュールされた、すべてのトラフィック はドロップするでしょう。
例 1. の結果として、キュー "DATA-QUEUE" と "class-default" はバッファ全体を消費してしまい、残りのキューから出力されようとスケジュールされた、すべてのトラフィック はドロップするでしょう。
例 2. でどのように手動で再配分すれば良いか示します。<syntaxhighlight lang="c">
例 2. でどのように手動で再配分すれば良いか示します。<syntaxhighlight lang="c">
* ポート キューしきい値
* ポート キューしきい値
* ウェイテッド・テール・ドロップ (WTD)
** ウェイテッド・テール・ドロップ (WTD)
<blockquote>ポート キューしきい値は、キューの最後 (テール・ドロップ) よりトラフィックを早期にドロップするために使用されます。
もしポート キューがキューの終わり前で特定のトラフィックをドロップする機能がある場合、ユーザ設定に基づいてポート キューによって管理されるその他のトラフィックよりも、特定のパケットのためにバッファスペースを確保できます。
もしポート キューがキューの終わり前で手後亭のトラフィックをドロップする能力を持つと、ポート キューによってその他のトラフィックが管理され、ある種のパケットのためにバッファスペースを確保できます。これはユーザ設定がベースになります。
画像 30. に様々なキューしきい値として、DSCP , CoS , IPv4 IP プレシデンス (ToS) , IPv6 トラフィック クラスを、ユーザが柔軟に割り当てできることを示します。
画像 30. に様々なキューしきい値として、DSCP , CoS , IPv4 IP プレシデンス (ToS) , IPv6 トラフィック クラスを、ユーザが柔軟に割り当てできることを示します。
もしキュー使用率が TH0 を超えたとき、キューの使用率を TH0 を下回るまで、このしきい値に該当するように設定された、すべての新しいトラフィックはドロップされます。
もしキュー使用率が TH0 を超えたとき、キューの使用率を TH0 を下回るまで、このしきい値に該当するように設定された、すべての新しいトラフィックはドロップされます。
TH1 も同じように動作しますが、トラフィックのグループが異なる (=優先度が高いため、ドロップが遅らせる) ため、TH0 より大きな値を持っています。明示的に定義されていない QoS 優先度を持つトラフィックは、TH2 と一致するため、キューのテール エンドは自動的に縮小します。
TH1 も同じように動作しますが、トラフィックのグループが異なる (=優先度が高いため、ドロップが遅らせる) ため、TH0 より大きな値を持っています。明示的に定義されていない QoS 優先度を持つトラフィックは、TH2 と一致するため、キューのテール エンドは自動的に縮小します。</blockquote>[[ファイル:C90-QoS-30.png|なし|フレーム|画像 30. 1 つのポートの WTD しきい値]]
[[ファイル:C90-QoS-30.png|なし|フレーム|画像 30. 1 つのポートの WTD しきい値]]
UADP ASICs は、ポート キューごとに 3 つまでのしきい値を提供します。1 つのキューの 3 つのしきい値は、同じタイプのパケット ヘッダを使用する必要があります。例として、1 つのキューで 3 つのすべてのしきい値が CoS を使用する場合、他のキューは DSCP のように他のパケット ヘッダを使用することができません。デフォルトでは、TH0 を 80% に設定し、TH1 を 90% に、TH2 を 100% or テール ドロップと同じに設定されています。すべてのトラフィックは初期状態として TH2 に割り当てられておりますが、MQC ポリシー経由でしきい値を変更することができます。しきい値の別名は、ウェイテッド・テール・ドロップ (WTD) で、しきい値は重み付けと同じ意味になります。
UADP ASICs は、ポート キューごとに 3 つまでのしきい値を提供します。1 つのキューの 3 つのしきい値は、同じタイプのパケット ヘッダを使用する必要があります。例として、1 つのキューで 3 つのすべてのしきい値が CoS を使用する場合、他のキューは DSCP のように他のパケット ヘッダを使用することができません。
デフォルトでは、TH0 を 80% に設定し、TH1 を 90% に、TH2 を 100% or テール ドロップと同じに設定されています。すべてのトラフィックは初期状態として TH2 に割り当てられておりますが、MQC ポリシー経由でしきい値を変更することができます。しきい値の別名は、ウェイテッド・テール・ドロップ (WTD) で、しきい値は重み付けと同じ意味になります。
以下は WTD を変更するための MQC ポリシーのサンプルです。<syntaxhighlight lang="c">
以下は WTD を変更するための MQC ポリシーのサンプルです。<syntaxhighlight lang="c">
この処理は高優先度のフローは影響を受けず、大きなウィンドウ サイズを保持でき、送信側から受信側へパケットを送る際、遅延を最小化に抑えることができます。
この処理は高優先度のフローは影響を受けず、大きなウィンドウ サイズを保持でき、送信側から受信側へパケットを送る際、遅延を最小化に抑えることができます。
WRED の実装は、UADP 2.0 かそれ以降 (AQM ブロック内) で、アプラクサミトゥ・フェア・ドロップ (AFD) アルゴリズムとキューの使用率がベースになっています。
WRED の実装は、UADP 2.0 かそれ以降 (AQM ブロック内) で、アプラクサメイト・フェア・ドロップ (AFD) アルゴリズムとキューの使用率がベースになっています。
AFD はパケットのドロップ確率を、低しきい値と高しきい値の平均をとして計算するために使用されます。WRED しきい値は、WTD しきい値とは異なるものです。
AFD はパケットのドロップ確率を、低しきい値と高しきい値の平均をとして計算するために使用されます。WRED しきい値は、WTD しきい値とは異なるものです。
* UADP 2.0 と 2.0 XL ASIC は 8 個のポートキューから、4 個の WRED キューまで有効にできます
* UADP 2.0 と 2.0 XL ASIC は 8 個のポートキューから、4 個の WRED キューまで有効にできます
* UADP 3.0 ASIC) は 8 個のポートキューまで 、WRED をサポートします
* UADP 3.0 ASIC は 8 個のポートキューまで 、WRED をサポートします
UADP ASIC バージョンに関係なく、以下をサポートします :
UADP ASIC バージョンに関係なく、以下をサポートします :
# IFC は入力パケットの DSCP を 10 から 30 にリマークします
# IFC は入力パケットの DSCP を 10 から 30 にリマークします
# しかし EFC は出力ポート 2 で MQC ポリシーを使用し、DSCP 30 から 40 へリマークを指示し、出力ポート 1 は IFC の結果を保持します
# しかし EFC は出力ポート 2 で MQC ポリシーを使用し、DSCP 30 から 40 へ リマークを指示し、出力ポート 1 は IFC の結果を保持します
[[ファイル:C90-QoS-35.png|なし|フレーム|画像 35. 2 ステージ リマーキング]]
[[ファイル:C90-QoS-35.png|なし|フレーム|画像 35. 2 ステージ リマーキング]]
* 親クラスは子ポリシーで、複数キューをシェープできるようにします
* 親クラスは子ポリシーで、複数キューをシェープできるようにします
* 特定のポリシー マップのアクションを、集約トラフィックに適用します
* 特定のポリシー マップのアクションを、集約トラフィックに適用します
* クラス固有のポリシー マップ アクションを、適用する
* クラス固有のポリシー マップ アクションを適用します
Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチの重要な優位点の一つは、ハードウェアで HQoS をサポートすることです。
Cisco Catalyst 9000 ファミリ スイッチの重要な優位点の一つは、ハードウェアで HQoS をサポートすることです。
HQoS ポート シェーパーは、class-default を使用してすべての出力トラフィックにシェーパーを適用します。このシェープされた帯域幅は、追加した子ポリシーで特定が可能です。
HQoS ポート シェーパーは、class-default を使用してすべての出力トラフィックにシェーパーを適用します。このシェープされた帯域幅は、追加した子ポリシーで特定が可能です。
以下の例は、HQoS ポート シェーパー設定のデモです。<syntaxhighlight lang="c">
以下の例は、HQoS ポート シェーパー設定のサンプルです。<syntaxhighlight lang="c">
policy-map PARENT
policy-map PARENT
class class-default
class class-default
HQoS 集約ポリサーは、class-default を使用してすべての出力トラフィックにポリサーを適用します。この減少された帯域幅は、追加した子ポリシーで特定が可能です。
HQoS 集約ポリサーは、class-default を使用してすべての出力トラフィックにポリサーを適用します。この減少された帯域幅は、追加した子ポリシーで特定が可能です。
以下の例は、HQoS 集約ポリサー設定のデモです。<syntaxhighlight lang="c">
以下の例は、HQoS 集約ポリサー設定のサンプルです。<syntaxhighlight lang="c">
policy-map PARENT
policy-map PARENT
class class-default
class class-default
以下の例は、HQoS ポートごと、VLAN ごとのポリサー設定のデモです。<syntaxhighlight lang="c">
以下の例は、HQoS ポートごと、VLAN ごとのポリサー設定のサンプルです。<syntaxhighlight lang="c">
policy-map PARENT
policy-map PARENT
class vlan10
class vlan10
入力と出力 QoS ツールは、UADP ASIC で処理されるパケットの可視化に統計情報を提供します。
入力と出力 QoS ツールは、UADP ASIC で処理されるパケットの可視化に統計情報を提供します。
ポリシーマップはアクションで使用されるものをベースに、異なるカウンターをサポートします :
* もしマーキングかポリシングを使用していると、ポリシーマップはいくつのパケット or バイトが、クラスマップにマップされたか or ポリサーによって破棄されたか表示します
* もしマーキングかポリシングを使用していると、ポリシーマップはいくつのパケット or バイトが、クラスマップにマップされたか or ポリサーによって破棄されたか表示します
</syntaxhighlight>
</syntaxhighlight>
* シェーパー (出力ポートごと、キューごとに表示可能)) :
* シェーパー (出力ポートごと、キューごとに表示可能) :
<syntaxhighlight lang="c">
<syntaxhighlight lang="c">
Switch# show policy-map interface <egress interface>
Switch# show policy-map interface <egress interface>
priority level 2
priority level 2
(total drops) 9772202000 à in bytes by default
(total drops) 9772202000 -> in bytes by default
(bytes output) 2443152000 pkts output) 4910606 à switch to packets with CLI “qos queue-stats-frame-count”
(bytes output) 2443152000
pkts output) 4910606 -> switch to packets with CLI “qos queue-stats-frame-count”
</syntaxhighlight>
* WRED (出力ポートごと、キューごとに表示可能):
<syntaxhighlight lang="diff">
Switch# show policy-map interface <egress-interface>
Switch# show policy-map interface <egress-interface>
<snip>
<snip>
Match: dscp 2
Match: dscp 2
Queueing
Queueing
(total drops) 0
(total drops) 0
AFD WRED STATS BEGIN
AFD WRED STATS BEGIN
Virtual Class min/max Transmit Random drop AFD Weight
Virtual Class min/max Transmit Random drop AFD Weight
0 10 / 20 (Byte)0 0 4
0 10 / 20 (Byte)0 0 4
(Pkts)0 0
(Pkts)0 0
dscp : 2
1 100/ 100 (Byte)0 0 29
1 100/ 100 (Byte)0 0 29
(Pkts)0 0
(Pkts)0 0
dscp :
2 100/ 100 (Byte)0 0 29
2 100/ 100 (Byte)0 0 29
(Pkts)0 0
(Pkts)0 0
dscp :
dscp :
Total Drops(Bytes) : 0
Total Drops(Bytes) : 0
Total Drops (Packets) : 0
Total Drops (Packets) : 0
</syntaxhighlight>
</syntaxhighlight>
=== StackWise Virtual システム ===
=== StackWise Virtual システム ===
StackWise Virtual システム (SYS) は、2 つの物理スイッチを 1 つの論理スイッチ システムとして結合させる機能です。SYS の 1 つのコンポーネントとして、StackWise Virtual Link (SVL) があります。このセクションでは QoS と SVL のキューイングの挙動について説明します。
StackWise Virtual システム (SVS) は、2 つの物理スイッチを 1 つの論理スイッチ システムとして結合させる機能です。SYS の 1 つのコンポーネントとして、StackWise Virtual Link (SVL) があります。このセクションでは QoS と SVL のキューイングの挙動について説明します。
* SVL QoS とキューイング メカニズムは、固定設定されています
* SVL QoS とキューイング メカニズムは、固定設定されています
# パケットは CoPP ポリシーをベースに分類され、CPU キューに入ります このステップで最初に優先トラフィックを届けます
# パケットは CoPP ポリシーをベースに分類され、CPU キューに入ります このステップで最初に優先トラフィックを届けます
# 特定の 1 つめのレベルのポリシング レートごとに、トラフィックは削減されます いくつかのポリサーは共有されます
# 特定の 1 つめのレベルのポリシング レートごとに、トラフィックは削減されます いくつかのポリサーは共有されます
# 最後に高レベルと低レベルのポリサーが追加されます 2 レベルめの集約された 1 つめのクラスは、レートを追加で削減できます 2 レベル目のポリサーは、Cisco IOS XE 16.9 以降で追加されました
# 最後に高レベルと低レベルのポリサーが追加されます 2 レベル目の集約された 1 つめのクラスは、レートを追加で削減できます 2 レベル目のポリサーは、Cisco IOS XE 16.9 以降で追加されました
CoPP は以下の制限があります。:
CoPP は以下の制限があります。:
* ToS バイトの 3 つの最上位ビット (MSB) は、DSCP と互換性を持ち、IP プレシデンスとして、解釈されます
* ToS バイトの 3 つの最上位ビット (MSB) は、DSCP と互換性を持ち、IP プレシデンスとして、解釈されます
* ToS バイトの 2 つの最下位ビット (LSB) は、明示的輻輳通知 (エクスプリシット・コンジェスチョン・ノーティフィケーション = ECN) です ECN ビットは、Cisco Catalyst 9000 スイッチ ファミリでは使用されません
* ToS バイトの 3 つの最下位ビット (LSB) は、Drop 確率として解釈されます
* ToS バイトの最後の 2 ビットは、明示的輻輳通知 (エクスプリシット・コンジェスチョン・ノーティフィケーション = ECN) です ECN ビットは、Cisco Catalyst 9000 スイッチ ファミリでは使用されません
=== エキスパートの推奨するドキュメント ===
=== エキスパートの推奨するドキュメント ===