Приняла: Сайфуллаева Н. А. Ташкент 2023 Вопросы Что такое моделирование?

Cisco ISR 4000

Идём дальше. Предлагаю посмотреть, как обстоят дела с влиянием сервисов на производительность маршрутизаторов Cisco ISR 4000. Это самая новая линейка маршрутизаторов Cisco для небольших и средних инсталляций. Как мы помним, в этих маршрутизаторах используется операционная система Cisco IOS XE, которая умеет работать в многопоточном режиме. С точки зрения аппаратной начинки, в этих маршрутизаторах используются многоядерные процессоры.

И так достаём из коробки самый младший Cisco ISR 4000 – 4321. Активируем на нём performance license, чтобы получить заявленную максимальную производительность 100 Мбит/с, и начинаем тестировать. Важно отметить, что на маршрутизаторах ISR 4000 всегда используется шейпер, ограничивающий максимальную производительность устройства. Используется два порога: базовая (для 4321 – это 50 Мбит/с) и расширенная (для 4321 – это 100 Мбит/с; активируется лицензией performance license) производительности. Такая схема работы направлена на получение прогнозируемых значений производительности устройства, не позволяя «захлёбывать» от большого количества трафика.

Для начала проверяем производительность чистой маршрутизации в режиме CEF без дополнительных сервисов. Запускаем iPerf3 и получаем 95 Мбит/с. Ожидаемо. Смотрим в этот момент на загрузку ЦПУ:

cbs-rtr-4321#show proc cpu sorted

CPU utilization for five seconds: 1%/0%; one minute: 1%; five minutes: 1%
PID Runtime(ms) Invoked uSecs 5Sec 1Min 5Min TTY Process
658 8563421 409607083 20 0.47% 0.48% 0.48% 0 IP SLAs XOS Even
79 1123726 12408975 90 0.15% 0.06% 0.07% 0 IOSD ipc task
2 120745 326115 370 0.07% 0.00% 0.00% 0 Load Meter
667 420 1850 227 0.07% 0.03% 0.04% 2 SSH Process
…

Вот это результат! Загрузка ЦПУ 1%. Круто! Но не всё так идеально. Понимание данного феномена приходит после более детального изучения специфики работы IOS XE.

IOS XE – это операционная система, созданная на базе Linux’а, тщательно допиленного и оптимизированного вендором. Традиционная операционная система Cisco IOS запускается в виде отдельного Linux процесса (IOSd). Самое интересное заключается в том, что в IOS XE мы имеем отдельный основной процесс, выполняющий функции data plane. Т.е. мы имеем чёткое разделение control и data plane на программном уровне. Процесс, отвечающий за control plane, называется linux_iosd-imag. Это собственно и есть привычным нам IOS. Процесс, отвечающий за data plane, называется qfp-ucode-utah. QFP, знакомо? Сразу вспоминаем про сетевой процессор QuantumFlow Processor в маршрутизаторах ASR 1000. Так как изначально IOS XE появился именно на этих маршрутизаторах, процесс, отвечающий за передачу пакетов, получил аббревиатуру qfp в своём названии. В дальнейшем для ISR 4000, видимо, ничего менять не стали, с одной лишь разницей, что в ISR 4000 QFP является виртуальным (выполняется на отдельных ядрах процессора общего назначения). Кроме озвученных процессов в IOS XE присутствуют и другие вспомогательные процессы.

Таким образом, чтобы посмотреть на сколько загружены процессорные мощности, анализируем вывод следующих команд, специфичных для IOS XE:

cbs-rtr-4321#show platform software status control-processor brief

Load Average
Slot Status 1-Min 5-Min 15-Min
RP0 Healthy 1.14 1.05 1.01

Memory (kB)

Slot Status Total Used (Pct) Free (Pct) Committed (Pct)
RP0 Healthy 3950540 3888836 (98%) 61704 ( 2%) 2517892 (64%)

CPU Utilization

Slot CPU User System Nice Idle IRQ SIRQ IOwait
RP0 0 5.28 10.57 0.00 79.84 4.19 0.09 0.00
1 1.80 1.60 0.00 95.99 0.50 0.10 0.00
2 41.00 2.70 0.00 56.30 0.00 0.00 0.00
3 23.02 76.97 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

В нашем маршрутизаторе используется четыре ядра (CPU 0, 1, 2, и 3). Команда позволяет нам получить информацию по загрузке каждого из них.