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

Примечание

Увидеть аппаратную начинку маршрутизатора можно выводом стандартной для Linux информации из файла dmesg: more flash:/tracelogs/dmesg.

В маршрутизаторе ISR 4321 используется процессор:

CPU0: Intel® Atom(TM) CPU C2558 @ 2.40GHz stepping 08

Следующая команда позволяет нам увидеть утилизацию процессорных мощностей различными процессами:

cbs-rtr-4321#show platform software process slot RP active monitor cycles 1 interval 1 top - 15:03:45 up 18 days, 21:00, 0 users, load average: 1.13, 1.05, 1.01

Tasks: 316 total, 2 running, 314 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 8.8%us, 22.3%sy, 0.0%ni, 68.8%id, 0.0%wa, 0.1%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 3950540k total, 3889372k used, 61168k free, 199752k buffers
Swap: 0k total, 0k used, 0k free, 1608388k cached

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND

3111 root 20 0 1041m 589m 333m S 150 15.3 28747:48 qfp-ucode-utah
1915 root 20 0 1957m 182m 124m S 10 4.7 2216:08 fman_fp_image
22575 root 20 0 360m 74m 30m S 2 1.9 392:16.70 bsm
23130 root 20 0 46828 25m 11m S 2 0.7 23:08.43 cmand
26108 root 20 0 2378m 896m 374m S 2 23.2 881:05.01 linux_iosd-imag
27088 root 20 0 2204 1096 728 R 2 0.0 0:00.02 top
1 root 20 0 1820 520 440 S 0 0.0 0:10.97 init
2 root 20 0 0 0 0 S 0 0.0 0:00.00 kthreadd
…

В данном примере, IOS съедает всего 2%, а QFP – 150% (что эквивалентно утилизации одно ядра полностью и ещё одного на половину).

Так, что же в итоге показывает тогда команда «show processes cpu»? Она выводит загрузку виртуального ЦПУ, который был выделен процессу IOSd. Под данный процесс на маршрутизаторах ISR 4000 выделяется одно из ядер ЦПУ.

Из всего этого можно сделать вывод, что в IOS XE архитектура обработки пакетов существенно изменилась по сравнению с обычным IOS. IOS больше не занимается обработкой абсолютно всех пакетов. Данным процессом обрабатываются лишь те пакеты, которые требуют процессорной обработки. Но даже в этом случае в IOS XE используется более новый механизм Fastpath, который реализует передачу пакетов для процессорной обработки посредствам отдельного потока внутри IOSd, а не через прерывания. Прерывания в IOSd возникают только, когда не возможна обработка через Fastpath.

Вернёмся к нашей задаче. Проверим следующие режимы работы:

• 
  Маршрутизация с использованием технологии CEF.
  
• 
  Маршрутизация и применённый список доступа (ACL) на одном из интерфейсов.
  
• 
  Маршрутизация (CEF) и ACL на одном из интерфейсов с опцией log.
  
• 
  Маршрутизация (CEF) и включённая служба трансляции адресов NAT.
  
• 
  Маршрутизация (CEF) и включенные сервисы межсетевого экранирования (ZPF).
  
• 
  Маршрутизация (CEF), МСЭ и NAT.
  

Необходимо отметить, что отключить CEF на 4321 (да и на всей линейке ISR 4000) нельзя. Теперь это базовая технология маршрутизации.

Результаты тестирования представлены на рисунке 3. Для большей наглядности на один график нанесены значения пропускной способности (а они у нас во всех случаях одинаковы) и загрузку ЦПУ процессом QFP. Процесс IOSd не интересен в силу того, что во всех режимах загрузка виртуального ЦПУ внутри IOSd минимальна – 1%.




При проведении тестирования выявить зависимость производительности маршрутизатора ISR 4321 от включения сервисов не удалось. Есть небольшое повышение загрузки CPU, но совсем незначительное. Также стоит отметить, что включение опции log в ACL больше не приводит к драматическим потерям в производительности, так как пакет не отправляется на процессорную обработку.

Итоги

На примере нескольких устройств разных поколений и типов мы попытались рассмотреть, как зависит производительность от включения различных сервисов. В целом полученные результаты укладываются в ранее известные факты. Америки мы не открыли. Краткие выводы, полученные в результате тестирования, можно сформулировать так:

1. 
   Происходит существенная деградация производительности маршрутизаторов ISR G1 и G2 при включении сервисов.
   
2. 
   Производительность ASA менее подвержена влиянию сервисов. При сравнимой цене с маршрутизатором мы получаем большую производительность.
   
3. 
   Влияние включения сервисов на производительность ISR 4000 минимальна