BSCIv3.0—2-1

1、BSCI v3.02-1园区交换网络的维护和排障交换机性能问题的排障定义性能问题 性能问题可以使用几方面的期望和需求来定义： 用户期望和需求 业务期望和需求 技术期望和需求 性能问题的排障包括： 评估问题是否是技术本身的特性 隔离性能问题到设备、链路或组件 在组件级别诊断并解决性能下降问题示例：定义性能问题 示例：交换机下挂20个用户，均使用100Mbps端口连接，一台文件服务器连接到同一台交换机的1Gbps端口。一般情况下，用户在不同时间访问文件服务器，因此只要不超过一半的用户同时访问文件服务器，那么他们访问文件服务器可获得100Mbps的速率。 假设某个时刻所有用户都访问文件服务器，每个用

2、户平均只能获得50Mbps的访问速率，若用户还期望获得100Mbps的访问速率，则从用户期望来说是一个性能问题，但是从技术层面来看网络性能是在预期范围内。 从另一个方面来看，如果某个用户从来没有获得超过50Mbps的访问速率，即便只有该用户在访问文件服务器，那么从技术层面来看就是一个性能问题。但是从用户来看，他甚至不认为是性能问题，因为他从来就没有获得超过50Mbps的访问速率。交换机性能 交换机性能主要包括： 数据平面 入接口 转发硬件 出接口 控制平面 CPU 内存检查接口错误 交换机的show interface命令支持一些特定的选项，能够显示报文和错误统计 通常在100万个数据帧中发现

3、超过1个FCS错误就必须进行检查。检查接口错误(续)show interface counters errors里面输出的信息包括： Align-Err：数据帧alignment error(校准错误)的数量，即数据帧并非整数字节而是多出17比特并且CRC检验错误。这通常是物理问题，例如线缆、端口坏、网卡坏等，也可能是双工不匹配导致的。 FCS-Err：数据帧FCS(帧校验和)错误的数量，这通常是物理问题(线缆、端口坏、网卡坏或者双工不匹配等)。 Xmit-Err和Rcv-Err：表明内部的端口发送(Tx)或接收(Rx)缓冲区满。可能原因是从高速端口收到流量并交换到低速端口。 Undersiz

4、e：小于64字节(最小的IEEE 802.3帧)的数据帧数量，它的CRC是正确的。检查发送出这些数据帧的设备。 Single-Col：端口成功发送一个数据帧前发生一次冲突的次数。若该值显著增加，意味着链路使用率高或双工不匹配。 Multi-Col：端口成功发送一个数据帧前发生多次冲突的次数。若该值显著增加，意味着链路使用率高或双工不匹配。 Lat-Col：迟冲突次数，可能原因是双工不匹配或以太网线缆太长；全双工端口不应该看到冲突。 Excess-Col：由于冲突次数太多(16次)导致发送失败的数据帧数量，可能原因是双工不匹配。 Carri-Sen：载波侦听，在半双工链路上正常。 Runts：小

5、于64字节且CRC错误的数据帧，可能原因是双工不匹配或物理问题(线缆、端口、网卡) Giants：超过1518字节(最大的IEEE 802.3帧)的数据帧，通常是由于网卡故障造成的。双工不匹配 在以太网网络中，最常见的导致性能问题的原因是链路两端的双工不匹配。 双工配置的指导： 点到点Ethernet链路应该始终配置工作在全双工模式。 半双工不再常用，通常只有在使用Hub时才会使用。 推荐自动协商速率和双工。 若自动协商失败，在链路两端手工设置速率和双工。 链路两端都工作在半双工模式比两端双工不匹配的性能更好。案例学习：双工问题 PC1的用户通常需要在他的PC和服务器之间传输大文件(每个文件为

6、几个G字节)。他抱怨在他的PC上传输这些文件需要花费几个小时而不是几分钟。 开始你怀疑该故障是否由于网络拥塞导致。但是当你检查平均带宽使用率，你发现在过去几个小时内，路径上没有任何一条链路的负载超过50%。 你接着检查路径上的链路进行排障。 问：该用户正常情况下传输1G字节文件大约需要多少时间？双工不匹配：Full-Duplex侧 双工不匹配的典型症状是： 工作在Full-Duplex模式一侧将有大量的FCS错误双工不匹配：Half-Duplex侧 双工不匹配的典型症状是： 工作在Half-Duplex模式一侧将有大量的冲突(Collision)，特别是迟冲突Auto-MDIX和Duplex

7、Auto-MDIX特性能够检测一个连接需要的线缆连接类型(直连线或交叉线)，并且自动配置。 这种特性使得你可以使用直连线或交叉线来连接设备，接口将自动调整使得不正确的线缆正常工作。 支持Auto-MDIX特性的交换机默认开启该特性。 Auto-MDIX依赖于速率和双工的自动协商。如果禁用速率和双工协商，Auto-MDIX也被禁用。配置Auto-MDIX 本例显示如何启用接口的Auto-MDIX特性 从Cisco IOS软件12.2(20)SE版本开始，默认启用mdix auto命令。 速率和双工必须设置为auto，这样Auto-MDIX才正常工作。查看Auto-MDIX 使用show inte

8、rface transceiver properties命令查看接口的Auto-MDIX、速率和双工状态(包括管理的和工作的)。转发硬件 交换机的转发硬件包括： 决策逻辑，它执行： 二层交换动作 三层交换动作 访问列表处理 QoS处理 在接口间传输数据的背板(Backplane)TCAM(三重内容可寻址内存) 控制平面(Control Plane)中影响报文转发的信息(例如MAC地址表/路由信息/访问列表/QoS等信息)被编码到TCAM中，用于硬件转发 TCAM无法处理的报文将交由CPU完成转发 目标地址为交换机IP地址的报文(例如发送给交换机的Telnet/SSH/SNMP等报文) 控制平面

9、协议的组播和广播报文(例如STP或路由协议) 由于硬件不支持某个特性，TCAM无法转发的报文 由于TCAM没有必要的信息，无法通过硬件转发的报文TCAM使用率的排障 检查TCAM使用率的命令是平台相关的。 本例中采用Catalyst 3560和3750交换机，展示TCAM利用率排障的原则检查TCAM的使用率 使用show platform tcam utilization命令查看当前TCAM的利用率 比较“Used”一列和“Max”一列，显示TCAM总体使用情况TCAM分配错误 对于特定类型的TCAM条目，可查看是否发生TCAM分配失败。 例如，使用show platform ip unica

10、st counts命令显示TCAM为某个长度的前缀(即路由)分配时是否出现失败的情况。流量转发到CPU 流量交由CPU转发可能是TCAM分配失败或使用硬件不支持的特性的间接证据。 show controllers cpu-interface命令显示交由CPU转发的报文统计信息显示交换机的CPU负载 show processes cpu命令显示交换机CPU使用情况 交换机通过硬件转发报文，因此CPU在中断模式不会花太多时间 (少于10%)CPU在中断(报文交换)花费的时间CPU在进程和中断花费的时间上述输出显示在过去5秒内交换机花费23%的CPU时间，其中18%CPU时间用于中断处理，而只有5%用于控制平面进程的处理。对于路由器来说，这样的CPU使用是正常的，因为CPU转发报文；但是对交换机来说，就需要进行进一步查看，因为它花费过多的时间在中断处理(即报文交换)。CPU问题的排障 首先，确定导致CPU负载上升的主要原因是否是中断或进程 若由于中断导致CPU负载上升，则排障报文转发和TCAM使用率 若由于进程导致CPU负载上升，则隔离对应的进程并根据结果进行排障 在本例中，“IP I