• Arista Cognitive Campus Switch 7050X3/720XPのバッファキテクチャとバッファの調整方法

 
 
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はじめに

Aristaのキャンパスプラットフォームである7050X3/720XPではAristaがデータセンターとクラウドネットワークで培ったクラウドグレードの機能を提供しています。これらのプラットフォームは高可用性とシンプルさを実現するための一連のCognitive機能とArista Universal Cloud Networkの機能がサポートされています。

Aristaの優位性の一つとしてダイナミックバッファが挙げられます。ダイナミックバッファによりキャンパス内のユーザーやモバイルデバイスから発生する多様かつバースト的なトラフィックへの対応が可能です。

キャンパスネットワークではPoEスイッチのアップリンクやCADなどの大きな帯域を消費するアプリケーションが接続されているポートで多くのバッファを必要とするために柔軟にバッファ量を増加させることが求められます。

このBlogでは7050X3と720XPのバッファアキテクチャとバッファの調整方法について説明します。

7050X3と720XPのバッファアキテクチャ

7050X/720XPシリーズは共有/ダイナミックバッファアキテクチャと小さなセルサイズを組み合わせることで利用されないバッファを最小限に抑え最大限の効率性を確保するように設計されています。

すべてのインターフェイスが利用できるメモリの共有プールと各インターフェイスのキュー単位で予約されたバッファがあります。ポートに予約されたメモリは、まずトラフィックのバッファリングに使用されそのメモリが使い切られた後,共有プールのバッファが使用されます。

   

7050X3は32MBの共有バッファを提供し、720XPは2RUで12M, 1RUで6Mの共有バッファを提供します。
7050X3/720XPのセルサイズは256 Bytesでバッファリングの粒度が高くバッファの浪費を最小限に抑えてパフォーマンスを最大化します。

7050X3と720XPのバッファーの調整方法

インターフェイスがキュー毎に使用できる予約メモリ量は Byte単位で、共有プールから利用できるバッファ量は閾値(アルファ値)によって決定されます。

アルファ値にその瞬間に空いている共有プールのバッファを掛けた値が共有プールから利用できるバッファ量になります。

以下のコマンドはキュー単位でEthernet1に割り当てられたデフォルトの予約メモリとアルファ値を表示します。各ユニキャストキューに2048の予約バイトが割り当てられ1/4がアルファ値として設定されています。

7050SX3#show platform trident mmu queue status
--------------------------------------------------
MMU Queue Status

--------------------------------------------------

Ethernet1 
MMU Queues Bytes Used Minimum Reserved Bytes Dynamic Threshold 
--------------- ---------- ---------------------- ----------------- 
Ingress Priority-Group 0    0   0     8 
Ingress Priority-Group 1    0   0     8 
Ingress Priority-Group 2    0   0     8 
Ingress Priority-Group 3    0   0     8 
Ingress Priority-Group 4    0   0     8 
Ingress Priority-Group 5    0   0     8 
Ingress Priority-Group 6    0   3840  8 
Ingress Priority-Group 7    0   0     8 
Egress Unicast Queue 0      0   2048  1/4 
Egress Unicast Queue 1      0   2048  1/4 
Egress Unicast Queue 2      0   2048  1/4 
Egress Unicast Queue 3      0   2048  1/4 
Egress Unicast Queue 4      0   2048  1/4 
Egress Unicast Queue 5      0   2048  1/4 
Egress Unicast Queue 6      0   2048  1/4 
Egress Unicast Queue 7      0   2048  1/4 
Egress Unicast Queue 8      0   3840  1/4 
Egress Multicast Queue 0    0   2048  1/4 
Egress Multicast Queue 1    0   2048  1/4 
Egress Multicast Queue 2    0   2048  1/4 
Egress Multicast Queue 3    0   2048  1/4 
Egress Multicast Queue 4    0   2048  1/4 
Egress Multicast Queue 5    0   2048  1/4 
Egress Multicast Queue 6    0   2048  1/4 
Egress Multicast Queue 7    0   2048  1/4

他のインターフェイスと比較してトラフィック量があり輻輳やドロップが発生している場合バッファを調整することでその影響を緩和または軽減することができます。

次の2つの方法でバッファの調整が可能です。

1.インターフェイス/キューの予約バッファを増やす。

予約バッファはbytes単位かセル単位で設定ができ0-2097152 bytesの範囲で設定が可能です。Egressキューのデフォルト値は2048 bytesです。

2.インターフェイス/キューが共有プールからより多くのバッファを利用できるようにアルファ値を増加させる。

アルファ値は1/128,1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1,2,4,8で設定可能でデフォルト値は1/4です。

複数のインターフェイスやキューが同時に共有プールを使用することができアルファ値は現在利用可能なバッファ量に比例することに注意してください。そのためアルファ値を調整することで得られるバッファの量は保証されない可能性があります。

以下のコマンドでドロップが発生しているインターフェイス/キューを確認します。

show interfaces counters queue detail | nz
---省略---
Port TxQ Counter/pkts Counter/bytes Drop/pkts Drop/bytes
------- ---- ------------ ------------ ------------ ------------
Et1   UC0 21953836 31333854676 64037635 90117757898
Et1   MC1 621 59614 0 0

以下のコマンドで7050X3でカスタムプロファイルを作成し当該キューのの予約バッファとアルファ値を変更します。

7050SX3(config)#platform trident mmu queue profile CUSTOM
7050SX3(config-queue-CUSTOM)#egress unicast queue 0 reserved 3328
7050SX3(config-queue-CUSTOM)#egress unicast queue 0 threshold 2

作成したプロファイルをインターフェースに適応します。

7050SX3(config)#interface ethernet 1
7050SX3(config-if-Et1)#platform trident mmu queue interface-profile CUSTOM

下記にパラメータが変更されていることがわかります。

7050SX3#show platform trident mmu queue status
--------------------------------------------------
MMU Queue Status

--------------------------------------------------

Ethernet1 
MMU Queues Bytes Used Minimum Reserved Bytes Dynamic Threshold 
--------------- ---------- ---------------------- ----------------- 
Ingress Priority-Group 0   0  0  8 
Ingress Priority-Group 1   0  0  8 
Ingress Priority-Group 2   0  0  8 
Ingress Priority-Group 3   0  0  8 
Ingress Priority-Group 4   0  0  8 
Ingress Priority-Group 5   0  0  8 
Ingress Priority-Group 6   0  3840  8 
Ingress Priority-Group 7   0  0  8 
Egress Unicast Queue 0     0  3328 2 
Egress Unicast Queue 1     0  2048 1/4 
---省略---

7050X3のデフォルトのアルファ値1/4では,ひとつのキューは最大で6MBのバッファ(共有バッファの1/5)を消費することができます。 残りの共有バッファは同じポート上の他のキューや他のポート上の他のキューによって使用可能です。
7050X3でアルファ値が 最大値の8であればひとつのキューは最大で25.9MB(共有バッファの8/9 )までを利用することができます。

まとめ

Aristaのキャンパスプラットフォーム7050X3/720XPではAristaがクラウドとデータセンタネットワークで培ったアーキテクチャと機能をキャンパスネットワークに展開します。
共有/ダイナミックバッファアキテクチャと小さなセルサイズを組み合わせて柔軟にバッファ量を増加ると同時にバッファの浪費を最小限に抑える事でキャンパスネットワークのパフォーマンスを最大化します。

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