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Custom Queueing

最終更新：2010年11月06日 10:30

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1. 目的
2. 構成
3. [検証] priority queue 基本設定
4. [検証] custom queueingの詳細設定
- 4.1. queueのサイズ変更

1. 目的

Custom Queueingの設定方法について確認します。

2. 構成

2.1. 設定概要

初期設定はIPアドレスのみです。
Host OS側でApacheを起動させます。
Guest OS, R1間は10Mで接続する事で、わざと輻輳を発生させます。

2.2. 構成図

2.3. netファイル

model = 3620
[localhost]
	
	[[3620]]
		image = C:\Program Files\Dynamips\images\c3620-j1s3-mz.123-18.bin
		ram = 128
	
	[[ROUTER R1]]
		f0/0 = NIO_gen_eth:\Device\NPF_{8B89D910-5ED3-4A43-9DE9-6A272A3D7592}
		e1/0 = NIO_gen_eth:\Device\NPF_{5933302A-7AAA-475C-A8FE-A6B82B0C0F98}

2.4. 初期設定

!
version 12.3
service timestamps debug datetime msec
service timestamps log datetime msec
no service password-encryption
!
hostname R1
!
boot-start-marker
boot-end-marker
!
!
no aaa new-model
ip subnet-zero
!
!
no ip domain lookup
!
ip cef
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
interface FastEthernet0/0
 ip address 192.168.200.1 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
!
interface Ethernet1/0
 ip address 192.168.201.1 255.255.255.0
 half-duplex
!
interface Ethernet1/1
 no ip address
 shutdown
 half-duplex
!
interface Ethernet1/2
 no ip address
 shutdown
 half-duplex
!
interface Ethernet1/3
 no ip address
 shutdown
 half-duplex
!
ip http server
ip classless
!
!
no cdp run
!
!
!
!
!
!
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
!
!
end

2.5. Apache 設定

ホストOSにApacheをインストールし、ポートベースのバーチャルホストを定義します。構築方法はトップページ/手順書サーバ系/Apache HTTP Server バーチャルホストの設定を参考にして下さい。
この検証例で実際に使用したhttpd.confの要所となる部分を以下に記載します。

Listen 10880
Listen 10881
Listen 10882

NameVirtualHost *:10880
NameVirtualHost *:10881
NameVirtualHost *:10882

<VirtualHost *:10880>
    DocumentRoot "C:/Program Files/Apache Software Foundation/Apache2.2/htdocs"
</VirtualHost>

<VirtualHost *:10881>
    DocumentRoot "C:/Program Files/Apache Software Foundation/Apache2.2/htdocs10881"
</VirtualHost>

<VirtualHost *:10882>
    DocumentRoot "C:/Program Files/Apache Software Foundation/Apache2.2/htdocs10882"
</VirtualHost>

2.6. サーバ側ルーティング設定

Host OS

route add 192.168.201.0 mask 255.255.255.0 192.168.200.1

Guest OS

route add -net 192.168.200.0/24 gw 192.168.201.1

3. [検証] priority queue 基本設定

3.1. 概要

Custom Queueingとは、ラウンドロビンで各キューに送信権を与える方式です。各キューにはバイトカウントが定義でき、バイトカウントの値に基づいて出力インターフェースに転送する事ができます。
話を具体的に進めるため、以下のバイトカウントの定義を想定します。

queue	byte count
1	1000
2	2000
3	3000
4	4000

上記の例の場合、まずキュー1に送信権が与えられます。キュー1の送信量が1000byteを超えると、送信権がキュー2に移ります。キュー2の送信量が2000byteを超えると送信権がキュー3に移ります。

3.2. チューニング

custom queueingはルータに流れるパケットをキャプチャし、実際のパケット長に基づいて設定する必要があります。

実際のパケット長に基づいた設定を行わないと、想定通りのラウンドロビンにならない事があります。設定失敗例を以下に示します。

宛先	パケット長	queue	byte counte	パケット数
Webサーバ1	580	1	500	2
Webサーバ2	580	1	1000	2
Webサーバ3	580	1	1500	3

Webサーバ1, 2, 3を1:2:3でラウンドロビンするために、byte countを500, 1000, 1500と定義したとします。しかし、実際は、キュー1は2パケット送信した後に、送信権をキュー2に渡します。キュー2は2パケット送信した後に、送信権をキュー3に渡します。このように、byte countは実際のパケット長を考慮しないと、想定外のラウンドロビンになってしまう事があります。

3.3. パケットキャプチャ

本シナリオで実際に流れるパケットの長さを計測します。
Gust OSからHost OSへの以下wgetコマンドを実行し、その時のパケットをキャプチャします。

[root@localhost ~]# wget -O /dev/null http://192.168.200.100:10880/large.html
--2010-11-02 17:01:34--  http://192.168.200.100:10880/large.html
Connecting to 192.168.200.100:10880... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 23016000 (22M) [text/html]
Saving to: `/dev/null'

73% [===================================>             ] 16,973,824  19.1K/s  eta 2m 22s

私の検証環境では、殆どのHTTPパケットが576byteである事が分かりました。

#ref error ：ご指定のファイルが見つかりません。ファイル名を確認して、再度指定してください。 (100%)

3.4. 設定投入

以下のqueueingを定義します。

通信	queue	byte count
SSH	1	400
tcp10880を使用したHTTP	2	576 * 1
tcp10881を使用したHTTP	3	576 * 2
tcp10882を使用したHTTP	4	576 * 3

投入するconfigは以下の通りです。

R1(config)#access-list 100 permit tcp any any eq 22
R1(config)#
R1(config)#
R1(config)#queue-list 2 protocol ip 1 list 100
R1(config)#queue-list 2 protocol ip 2 tcp 10880
R1(config)#queue-list 2 protocol ip 3 tcp 10881
R1(config)#queue-list 2 protocol ip 4 tcp 10882
R1(config)#
R1(config)#
R1(config)#queue-list 2 queue 1 byte-count 400
R1(config)#queue-list 2 queue 2 byte-count 576
R1(config)#queue-list 2 queue 3 byte-count 1152
R1(config)#queue-list 2 queue 4 byte-count 1728
R1(config)#
R1(config)#
R1(config)#interface Ethernet 1/0
R1(config-if)#custom-queue-list 2

3.5. テストトラフィックの送信

Host OSからGuest OSへssh接続い、以下要領のwgetコマンドを３つ同時に実行します。
送信権の割当が少ないtcp10880宛てのHTTP通信が一番遅い事を確認します。

[root@localhost ~]# wget -O /dev/null http://192.168.200.100:10882/large.html
--2010-11-03 17:17:28--  http://192.168.200.100:10882/large.html
Connecting to 192.168.200.100:10882... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 23016000 (22M) [text/html]
Saving to: `/dev/null'

17% [=======>                                         ] 4,062,804   12.5K/s  eta 28m 29s

[root@localhost ~]# wget -O /dev/null http://192.168.200.100:10881/large.html
--2010-11-03 17:17:21--  http://192.168.200.100:10881/large.html
Connecting to 192.168.200.100:10881... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 23016000 (22M) [text/html]
Saving to: `/dev/null'

17% [=======>                                         ] 3,932,684   9.51K/s  eta 32m 27s

[root@localhost ~]# wget -O /dev/null http://192.168.200.100:10880/large.html
--2010-11-03 17:17:07--  http://192.168.200.100:10880/large.html
Connecting to 192.168.200.100:10880... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 23016000 (22M) [text/html]
Saving to: `/dev/null'

13% [=====>                                           ] 3,080,716   4.54K/s  eta 46m 40s

3.6. showコマンドによる確認

show queueingコマンドでqueueingの設定を確認する事ができます。
(複数のqueueingが定義されている場合は、show queueing customと入力する事でcustom queueのみを表示させる事ができます)

R1#show queueing custom
Current custom queue configuration:

List   Queue  Args
2      1      protocol ip          list 100
2      2      protocol ip          tcp port 10880
2      3      protocol ip          tcp port 10881
2      4      protocol ip          tcp port 10882
2      1      byte-count 400
2      2      byte-count 576
R1#

show queueing interfaceコマンドで各queueを通過したパケット数を確認する事ができます。

R1#show queueing interface Ethernet 1/0
Interface Ethernet1/0 queueing strategy: custom

Output queue utilization (queue/count)
        0/118 1/2570 2/4944 3/6534 4/7365 5/0 6/0 7/0 8/0
        9/0 10/0 11/0 12/0 13/0 14/0 15/0 16/0
R1#

priority queueingの場合、show queueコマンドで現在queueに格納されているパケットを確認する事ができましたが、custom queueingの場合は何も表示されないようです。

R1#show queue Ethernet 1/0

R1#

show interfaceコマンドで各queueに何パケット格納されているかを確認する事ができます。

R1#show interfaces Ethernet 1/0
Ethernet1/0 is up, line protocol is up
  Hardware is AmdP2, address is cc00.0b3c.0010 (bia cc00.0b3c.0010)
  Internet address is 192.168.201.1/24
  MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec,
     reliability 255/255, txload 6/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Last input 00:09:29, output 00:00:00, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters never
  Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
  Queueing strategy: custom-list 2
  Output queues: (queue #: size/max/drops)  <- queueに格納されたパケットを確認できます。
     0: 0/20/0 1: 0/20/0 2: 0/20/0 3: 5/20/0 4: 0/20/0
     5: 0/20/0 6: 0/20/0 7: 0/20/0 8: 0/20/0 9: 0/20/0
     10: 0/20/0 11: 0/20/0 12: 0/20/0 13: 0/20/0 14: 0/20/0
     15: 0/20/0 16: 0/20/0
  5 minute input rate 33000 bits/sec, 46 packets/sec
  5 minute output rate 239000 bits/sec, 62 packets/sec
     22968 packets input, 2087661 bytes, 0 no buffer
     Received 9 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles
     0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored
     0 input packets with dribble condition detected
     30633 packets output, 15600437 bytes, 0 underruns
     0 output errors, 0 collisions, 5 interface resets
     0 babbles, 0 late collision, 0 deferred
     0 lost carrier, 0 no carrier
     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
R1#

4. [検証] custom queueingの詳細設定

4.1. queueのサイズ変更

各queueに格納できるパケット数を変更する事もできます。設定例は以下の通りです。

R1(config)#queue-list 2 queue 3 limit 30
R1(config)#queue-list 2 queue 4 limit 40
R1(config)#^Z
R1#
*Mar  1 00:38:24.207: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
R1#
R1#show queueing custom
Current custom queue configuration:

List   Queue  Args
2      1      protocol ip          list 100
2      2      protocol ip          tcp port 10880
2      3      protocol ip          tcp port 10881
2      4      protocol ip          tcp port 10882
2      1      byte-count 400
2      2      byte-count 576
2      3      byte-count 1152 limit 30 <- queueのサイズが定義された事を確認します
2      4      byte-count 1728 limit 40 <- queueのサイズが定義された事を確認します
R1#
R1#
R1#show interfaces Ethernet 1/0
Ethernet1/0 is up, line protocol is up
  Hardware is AmdP2, address is cc00.0b3c.0010 (bia cc00.0b3c.0010)
  Internet address is 192.168.201.1/24
  MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec,
     reliability 255/255, txload 6/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Last input 00:04:11, output 00:00:00, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters never
  Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
  Queueing strategy: custom-list 2
  Output queues: (queue #: size/max/drops) <- queueのサイズが変更された事を確認します。
     0: 0/20/0 1: 0/20/0 2: 0/20/0 3: 0/30/0 4: 4/40/0
     5: 0/20/0 6: 0/20/0 7: 0/20/0 8: 0/20/0 9: 0/20/0
     10: 0/20/0 11: 0/20/0 12: 0/20/0 13: 0/20/0 14: 0/20/0
     15: 0/20/0 16: 0/20/0
  5 minute input rate 33000 bits/sec, 47 packets/sec
  5 minute output rate 252000 bits/sec, 59 packets/sec
     39889 packets input, 3607470 bytes, 0 no buffer
     Received 10 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles
     0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored
     0 input packets with dribble condition detected
     52923 packets output, 27109779 bytes, 0 underruns
     0 output errors, 0 collisions, 5 interface resets
     0 babbles, 0 late collision, 0 deferred
     0 lost carrier, 0 no carrier
     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out
R1#

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Custom Queueing

1. 目的

2. 構成

2.1. 設定概要

2.2. 構成図

2.3. netファイル

2.4. 初期設定

2.5. Apache 設定

2.6. サーバ側ルーティング設定

3. [検証] priority queue 基本設定

3.1. 概要

3.2. チューニング

3.3. パケットキャプチャ

3.4. 設定投入

3.5. テストトラフィックの送信

3.6. showコマンドによる確認

4. [検証] custom queueingの詳細設定

4.1. queueのサイズ変更

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Custom Queueing

1. 目的

2. 構成

2.1. 設定概要

2.2. 構成図

2.3. netファイル

2.4. 初期設定

2.5. Apache 設定

2.6. サーバ側 ルーティング設定

3. [検証] priority queue 基本設定

3.1. 概要

3.2. チューニング

3.3. パケットキャプチャ

3.4. 設定投入

3.5. テストトラフィックの送信

3.6. showコマンドによる確認

4. [検証] custom queueingの詳細設定

4.1. queueのサイズ変更

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2.6. サーバ側ルーティング設定