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Low Latincy Queueing

最終更新：2010年12月05日 20:56

it_certification

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管理者のみ編集可

1. 目的
2. 構成
3. [事前準備] レスポンスタイムの測定
4. [検証] LLQ
5. [補足] remainging指定
- 5.1. 設定例
- 5.2. 設定確認

1. 目的

LLQの設定について確認します。

2. 構成

2.1. 設定概要

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。
R1, R2はOSPFでルーティングします。

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 = R2 e1/0
    
    [[ROUTER R2]]
		f0/0 = 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
!
!
!
ip cef
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
interface FastEthernet0/0
 ip address 192.168.200.1 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
!
interface Ethernet1/0
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
 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
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 passive-interface default
 no passive-interface Ethernet1/0
 network 192.168.1.1 0.0.0.0 area 0
 network 192.168.200.1 0.0.0.0 area 0
!
ip http server
ip classless
!
!
!
!
!
!
!
!
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
!
!
end

!
version 12.3
service timestamps debug datetime msec
service timestamps log datetime msec
no service password-encryption
!
hostname R2
!
boot-start-marker
boot-end-marker
!
!
no aaa new-model
ip subnet-zero
!
!
!
ip cef
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
interface FastEthernet0/0
 ip address 192.168.201.2 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
!
interface Ethernet1/0
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
 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
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 passive-interface default
 no passive-interface Ethernet1/0
 network 192.168.1.2 0.0.0.0 area 0
 network 192.168.201.2 0.0.0.0 area 0
!
ip http server
ip classless
!
!
!
!
!
!
!
!
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
!
!
end

2.5. 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 192.168.201.2

3. [事前準備] レスポンスタイムの測定

3.1. 検証意図

LLQは音声など極力遅延を軽減したい場合に使用するqueueing方式です。一般的には、音声・動画に絶対優先キューを割り当てます。

音声・動画の検証は手間がかかるので、このシナリオではICMPに絶対優先キューを割り当てた場合と割り当てない場合を比較します。

3.2. 輻輳発生

Guest OSで下記wgetコマンドを3つ同時に実行し、輻輳状態を再現します。

[root@localhost ~]# wget -O /dev/null http://192.168.200.100:10880/large.html
--2010-12-05 14:13:12--  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'

 0% [                                                 ] 196,608     6.96K/s  eta 44m 36s

[root@localhost ~]# wget -O /dev/null http://192.168.200.100:10881/large.html
--2010-12-05 14:13:17--  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'

 1% [                                                 ] 257,096     8.04K/s  eta 44m 28s

[root@localhost ~]# wget -O /dev/null http://192.168.200.100:10882/large.html
--2010-12-05 14:13:19--  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'

 0% [                                                 ] 96,828      6.90K/s  eta 93m 36s

3.3. レスポンスタイムの測定

3.2. の輻輳状態のままで、Guest OSからHost OSへのpingを30回実行します。
この時の平均レスポンスタイムが約800msである事を記憶にとどめておきます。

[hoge@localhost ~]$ ping 192.168.200.100 -c 30
PING 192.168.200.100 (192.168.200.100) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=1 ttl=126 time=879 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=2 ttl=126 time=849 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=3 ttl=126 time=809 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=4 ttl=126 time=519 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=5 ttl=126 time=1659 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=6 ttl=126 time=1159 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=7 ttl=126 time=569 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=8 ttl=126 time=779 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=9 ttl=126 time=519 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=10 ttl=126 time=809 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=11 ttl=126 time=509 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=12 ttl=126 time=649 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=13 ttl=126 time=649 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=14 ttl=126 time=479 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=15 ttl=126 time=379 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=16 ttl=126 time=789 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=17 ttl=126 time=399 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=18 ttl=126 time=919 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=19 ttl=126 time=969 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=20 ttl=126 time=1589 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=21 ttl=126 time=1689 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=22 ttl=126 time=1249 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=23 ttl=126 time=729 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=24 ttl=126 time=769 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=25 ttl=126 time=669 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=26 ttl=126 time=659 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=27 ttl=126 time=589 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=28 ttl=126 time=459 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=29 ttl=126 time=719 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=30 ttl=126 time=509 ms

--- 192.168.200.100 ping statistics ---
30 packets transmitted, 30 received, 0% packet loss, time 29929ms
rtt min/avg/max/mdev = 379.997/798.327/1689.987/346.927 ms, pipe 2
[hoge@localhost ~]$

4. [検証] LLQ

4.1. 設定投入

R1 e1/0で以下の割合で、LLQを実装します。

概要	ACL	CLASS	割当
SSH	ACL_SSH	CLASS_SSH_ICMP	20%
ICMP	ACL_ICMP	CLASS_SSH_ICMP	20%
tcp10880のHTTP	ACL_10880	CLASS_10880	50%
その他		class-default

具体的な実装例は以下の通りです。

R1(config)#ip access-list extended ACL_SSH
R1(config-ext-nacl)#permit tcp any any eq 22
R1(config-ext-nacl)#exit
R1(config)#ip access-list extended ACL_ICMP
R1(config-ext-nacl)#permit icmp any any
R1(config-ext-nacl)#exit
R1(config)#ip access-list extended ACL_10880
R1(config-ext-nacl)#permit tcp any eq 10880 any
R1(config-ext-nacl)#exit
R1(config)#
R1(config)#class-map match-any CLASS_SSH_ICMP
R1(config-cmap)#match access-group name ACL_SSH
R1(config-cmap)#match access-group name ACL_ICMP
R1(config-cmap)#exit
R1(config)#class-map CLASS_10880
R1(config-cmap)#match access-group name ACL_10880
R1(config-cmap)#exit
R1(config)#
R1(config)#
R1(config)#policy-map POLICY_E00_OUT
R1(config-pmap)#class CLASS_SSH_ICMP
R1(config-pmap-c)#priority percent 20
R1(config-pmap-c)#exit
R1(config-pmap)#class CLASS_10880
R1(config-pmap-c)#bandwidth percent 50
R1(config-pmap-c)#exit
R1(config-pmap)#class class-default
R1(config-pmap-c)#fair-queue
R1(config-pmap-c)#exit
R1(config-pmap)#exit
R1(config)#
R1(config)#
R1(config)#interface Ethernet 1/0
R1(config-if)#service-policy output POLICY_E00_OUT

4.2. レスポンスタイムの測定

3.2. の輻輳状態のままで、Guest OSからHost OSへのpingを30回実行します。
この時の平均レスポンスタイムが約430msです。LLQ実装前に比べて、レスポンスタイムが速くなった事が読み取れます。

[hoge@localhost ~]$ ping 192.168.200.100 -c 30
PING 192.168.200.100 (192.168.200.100) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=1 ttl=126 time=429 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=2 ttl=126 time=409 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=3 ttl=126 time=189 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=4 ttl=126 time=609 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=5 ttl=126 time=519 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=6 ttl=126 time=219 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=7 ttl=126 time=679 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=8 ttl=126 time=589 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=9 ttl=126 time=439 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=10 ttl=126 time=429 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=11 ttl=126 time=339 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=12 ttl=126 time=329 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=13 ttl=126 time=389 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=14 ttl=126 time=529 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=15 ttl=126 time=489 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=16 ttl=126 time=589 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=17 ttl=126 time=529 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=18 ttl=126 time=389 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=19 ttl=126 time=639 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=20 ttl=126 time=509 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=21 ttl=126 time=529 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=22 ttl=126 time=379 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=23 ttl=126 time=329 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=24 ttl=126 time=349 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=25 ttl=126 time=369 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=26 ttl=126 time=329 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=27 ttl=126 time=399 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=28 ttl=126 time=269 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=29 ttl=126 time=359 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=30 ttl=126 time=339 ms

--- 192.168.200.100 ping statistics ---
30 packets transmitted, 30 received, 0% packet loss, time 29909ms
rtt min/avg/max/mdev = 189.998/430.663/679.995/120.248 ms
[hoge@localhost ~]$

4.3. 設定確認

show policy-map interfaceコマンドで設定を確認する事ができます。

R1#show policy-map interface Ethernet 1/0
 Ethernet1/0

  Service-policy output: POLICY_E00_OUT

    Class-map: CLASS_SSH_ICMP (match-any)
      0 packets, 0 bytes
      5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps
      Match: access-group name ACL_SSH
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: access-group name ACL_ICMP
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Queueing
        Strict Priority
        Output Queue: Conversation 264
        Bandwidth 20 (%)
        Bandwidth 2000 (kbps) Burst 50000 (Bytes)
        (pkts matched/bytes matched) 0/0
        (total drops/bytes drops) 0/0

    Class-map: CLASS_10880 (match-all)
      0 packets, 0 bytes
      5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps
      Match: access-group name ACL_10880
      Queueing
        Output Queue: Conversation 265
        Bandwidth 50 (%)
        Bandwidth 5000 (kbps) Max Threshold 64 (packets)
        (pkts matched/bytes matched) 0/0
        (depth/total drops/no-buffer drops) 0/0/0

    Class-map: class-default (match-any)
      27 packets, 2656 bytes
      5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps
      Match: any
      Queueing
        Flow Based Fair Queueing
        Maximum Number of Hashed Queues 256
        (total queued/total drops/no-buffer drops) 0/0/0
R1#

5. [補足] remainging指定

5.1. 設定例

残りの割当可能な帯域に対する割合で、帯域を指定する事ができます。
以下は、SSH, ICMPに2500kbpsを割り当て、tcp10880に3750kbps( = (10Mbps - 2500kbps) x 0.5)を割り当てる設定です。

R1(config)#policy-map POLICY_E00_OUT
R1(config-pmap)#class CLASS_SSH_ICMP
R1(config-pmap-c)#priority 2500
R1(config-pmap-c)#exit
R1(config-pmap)#class CLASS_10880
R1(config-pmap-c)#no bandwidth
R1(config-pmap-c)#bandwidth remaining percent 50

5.2. 設定確認

show policy-map interfaceコマンドで確認すると、「Bandwidth remaining 50 (%)」と表記されている事が確認できます。

R1#show policy-map interface Ethernet 1/0
 Ethernet1/0

  Service-policy output: POLICY_E00_OUT

    Class-map: CLASS_SSH_ICMP (match-any)
      0 packets, 0 bytes
      5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps
      Match: access-group name ACL_SSH
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Match: access-group name ACL_ICMP
        0 packets, 0 bytes
        5 minute rate 0 bps
      Queueing
        Strict Priority
        Output Queue: Conversation 264
        Bandwidth 2500 (kbps) Burst 62500 (Bytes)
        (pkts matched/bytes matched) 0/0
        (total drops/bytes drops) 0/0

    Class-map: CLASS_10880 (match-all)
      0 packets, 0 bytes
      5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps
      Match: access-group name ACL_10880
      Queueing
        Output Queue: Conversation 265
        Bandwidth remaining 50 (%) Max Threshold 64 (packets) <- remainingと表記されています。
        (pkts matched/bytes matched) 0/0
        (depth/total drops/no-buffer drops) 0/0/0

    Class-map: class-default (match-any)
      82 packets, 8011 bytes
      5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps
      Match: any
      Queueing
        Flow Based Fair Queueing
        Maximum Number of Hashed Queues 256
        (total queued/total drops/no-buffer drops) 0/0/0
R1#

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Low Latincy 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. サーバ側ルーティング設定

3. [事前準備] レスポンスタイムの測定

3.1. 検証意図

3.2. 輻輳発生

3.3. レスポンスタイムの測定

4. [検証] LLQ

4.1. 設定投入

4.2. レスポンスタイムの測定

4.3. 設定確認

5. [補足] remainging指定

5.1. 設定例

5.2. 設定確認

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更新履歴

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Low Latincy 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. サーバ側 ルーティング設定

3. [事前準備] レスポンスタイムの測定

3.1. 検証意図

3.2. 輻輳発生

3.3. レスポンスタイムの測定

4. [検証] LLQ

4.1. 設定投入

4.2. レスポンスタイムの測定

4.3. 設定確認

5. [補足] remainging指定

5.1. 設定例

5.2. 設定確認

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2.5. サーバ側ルーティング設定