dudas con shaped, shared, port bandwith limit

[josefernando]

Buenas tardes con todos, estoy tratando de entender una segmentación de ancho de banda en mi red, adjunto 2 escenarios:

Escenario 1:

Mi cliente tiene contratado solo 25 mbps tanto de bajada como de subida y mi cliente indica que solo llega a 4 mbps aproximadamente.
La interfaz del switch es una Fa por lo que se encuentra negociando a 100 mbps y tiene la siguiente configuración:

Shaped queue weights (absolute) : 25 0 0 0
Shared queue weights : 25 25 25 25
The port bandwidth limit : 100 (Operational Bandwidth:100.0)

Shaped se encuentra en 25 0 0 0 por lo que la primera cola si estaría trabajando solo con shaped y las otras 3 como están 0 0 0 con shared, según la documentación de Cisco indica la siguiente formula (1/weight * 100; es decir 1/25*100), lo que en efecto indica que la primera cola solo esta entregando 4 mbps, los otros 3 parametros de shaped ( 0 0 0) indica que usa shared, cuál es la función de shared?, así mismo según la documentación de cisco para sacar el porcentaje de las colas de shared (q#/(q#1+q#2+q#3+q#4); 25(25+25+25+25)=1/4) pero no entiendo en donde usar dicho porcentaje, para darle los 25 mbps a mi cliente tengo que cambiar el shaped a 4 en vez de 25 o cambio el bandwith limit a 26?

Escenario 2:

Mi cliente tiene 21 mbps tanto de bajada como de subida mi cliente no tiene problemas con el ancho de banda y su configuración es la siguiente, la interfaz giga esta negociando en 100

GigabitEthernet1/0/15
Egress Priority Queue : disabled
Shaped queue weights (absolute) : 25 0 0 0
Shared queue weights : 25 25 25 25
The port bandwidth limit : 24 (Operational Bandwidth:27.28)
The port is mapped to qset : 1

Preguntas generales:
1) El valor del shaped que se divide es en funcion del speed de la interfaz o del bandwidth limit configurado?,
Ejemplo del esceneario 1
speed:100
shaped:25
bandwith limit:100
100/25 = 4 mbps

Ejemplo del escenario 2
speed=100
shaped:25
port bandwith limit:24

2) El switch para limitar el ancho de banda de descargas para mi cliente lo limito con shape o con port bandwith limit?

De antemano como siempre quedo agradecido a vuestras respuestas o ideas.

Referencia de cisco:

• https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst2960l/software/15-2_5_e/config-guide/b_1525e_consolidated_2960l_cg/b_1525e_consolidated_2960l_cg_chapter_011010.html
• https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst3750/software/release/12-2_50_se/configuration/guide/scg/swqos.html#wp1202482

[Julio E. Moisa]

Hola

Tu teoria es correcta, si en el shaped tiene 25, el esta recibiendo unicamente 4Mb en el primer queue, esto por la misma formula tu mostraste, utilizando la inversa absoluta del peso (weight):

1/25 = 0.04 * 100 = 4Mbps

El remanente es brindado a los otros queues. 

Ahora bien si le quieres dar los 25Mb a tu cliente, puedes colocar 0, lo que indica que no se esta aplicando shaping a ese queue.

Intenta con: 

Shaped queue weights (absolute) : 0 0 0 0

Igual prueba con 1 ---> 1 0 0 0

2) El switch para limitar el ancho de banda de descargas para mi cliente lo limito con shape o con port bandwith limit?

Lo limitas con shaping, que basicamente es un bandwidth restriction (policing) o tambien conocido como traffic shaping. Lo que hace el shape es que te permite restringir de manera granular por queue si en futuro deseas utilizar CoS o DSCP.

El bandwidth limit es utilizado para indicar la máxima taza de transferencia de ese puerto. Aplica para todos los queues. 

En el caso del segundo cliente, si nos basamos en la formula, tendriamos:

1/25 = 0.04 * 1000 (GE interface) = 40Mbps y si tienes un limite de 24Mbps entonces el cliente observa correctamente sus 21Mb a comparación del cliente 1 donde su interface es Fast Ethernet.

Si tuvieras shape 2 0 0 0 entonces la formula hace mas sentido: 

1/2 = 0.5 * (1000) = 500Mb de 1000Mb, osea la mitad del 1Gb que puede ofrecer esa interface. 

Saludos 

[josefernando]

El bandwidth limit es utilizado para indicar la máxima taza de transferencia de ese puerto. Aplica para todos los queues.

Esto quiere decir que aplica para subida y bajada de mi cliente ?, ejemplo mi Fa que está con speed a 100 mbps las setep con srr-queue bandwidth limit 29, este puerto solo va entregar y recibir 29 mbps?.

Sobre su respuesta en el 2do escenario no me queda del todo claro, ya que como le indique la giga está con speed de 100 no de 1000  el shape no haría 1/25 = 0.04 * 100 (GE interface) = 4Mbps ?.

Saludos y muy agradecido por su respuesta.

[Julio E. Moisa · Accepted solution]

Hola

El bandwidth es el ancho de banda garantizado. Imagina que tu eres un ISP y estas vendiendo ancho de banda a un cliente, quien contrato 10Mb, pero tu interface es de 100Mb, entonces utilizas el comando: srr-queue bandwidth limit  < % de la velocidad de la interface> para garantizar ese ancho de banda contratado por el cliente: srr-queue bandwidth limit 10

La formula del shape se basara en el ancho de banda de la interface  en este caso del ancho de banda de la interface Giga. En el caso del shaped queue se considera únicamente el trafico de salida o egreso, no para ingreso. 

Otra cosa en tomar en cuenta es que el shape queue tomara prioridad sobre el share queue, el shared queue es utilizado para el trafico de ingreso y salida, pero si se configura el shaped queue, este tomara prioridad sobre el trafico saliente. Para limitar el trafico de ingreso es unicamente con el shared queue. 

Si nos basamos en lo siguiente:

GigabitEthernet1/0/15
Egress Priority Queue : disabled
Shaped queue weights (absolute) : 25 0 0 0
Shared queue weights : 25 25 25 25
The port bandwidth limit : 24 

Speed 100

Entonces:

Limit es 24% de 100Mbps = 24Mb

Shape: (1/25) * 100 = 4Mb de 24Mb, entonces los queue 2, 3 y 4 se distribuiran: 6.6Mb c/u, en caso de congestion. 

Consulta, el cliente 2 tiene habilitado esto? : priority-queue out , básicamente este comando omite el shaped, por esa razon podria ver los 21Mb. 

[josefernando]

Muchas gracias por su respuesta y no, no tiene configurado el comando priority-queue out, de su respuesta no entendí esta parte "Shape: (1/25) * 100 = 4Mb de 24Mb, entonces los queue 2, 3 y 4 se distribuiran: 6.6Mb c/u, en caso de congestion.  ", de donde se obtienen los 6.6?

[Julio E. Moisa]

Hola Jose,

No hay ningun problema, a continuacion la explicacion:

La interface trabaja 10/100/1000Mb

Pero esta condicionada a trabajar a una velocidad de 100Mb.

Si colocas el comando: bandwidth limit a 24 (ese valor es porcentaje de la velocidad de interface) estas aplicando otra condicion, donde esa interface unicamente entregara de manera garantizada el 24% de la velocidad, en este caso de 100Mb, en pocas palabras el valor sera: 24Mb.

Entonces si estas colocando un shape: 25 0 0 0 estas indicando:

queue 1: (1/25) * 100 (speed) = 4Mb.

Ahora bien, como tu estas diciendo que el queue 1 esta condicionado a 4Mb, el resto de los  queue se reparten el remanente:

24Mb menos 4Mb = 20Mb  ----> 20Mb entre 3 (queues) = 6.6Mb por queue.

Entonces los queue quedan de la siguiente manera:

Queue1: 4Mb

Queue2: 6.6Mb

Queue3: 6.6Mb

Queue4: 6.6Mb

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

Total: 24Mb aprox. 

En muchas ocasiones el bandwidth limit no se configura, porque aplicas condiciones adicionales. 

Saludos.

[josefernando]

Hola @Julio E. Moisa  de antemano como siempre agradecido por tu paciencia y respuestas, gracias a tus explicaciones voy avanzando un poco más en la travesía de las QOS de Cisco, sin embargo necesito de tu ayuda nuevamente con el tema del SHARE, basémonos en el segundo escenario.

Datos Técnicos de la Interfaz:

Interfaz Giga 1/0/15

speed 100

srr-queue bandwidth limit 24

srr-queue bandwidth shape 25 0 0 0

srr-queue bandwidth share 25 25 25 25

Observaciones de Shape

• "By default, weight1 is set to 25; weight2, weight3, and weight4 are set to 0, and these queues are in shared mode"
• "If you configure a weight of 0, the corresponding queue operates in shared mode."

Observaciones de Share

• "By default, all four weights are 25 (1/4 of the bandwidth is allocated to each queue)."

Estas referencias las obtuve del siguiente documento:

https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst2960l/software/15-2_5_e/config-guide/b_1525e_consolidated_2960l_cg/b_1525e_consolidated_2960l_cg_chapter_011010.html#reference_806BBF80F09443998E61EC08E84C8FE0

Bajo dichas referencias los queue no estarían con los siguientes parámetros?:

queue 1: en modo shape: 1/25 * 100 = 4mbps

queue 2: por modo shared debido a que shape está en 0 : 1/25 * 100=  4mbps

queue 3: por modo shared debido a que shape está en 0: 1/25 * 100=  4mbps

queue 3: por modo shared debido a que shape está en 0: 1/25 * 100=  4mbps

Dando un total de solo 16 mbps?.

Saludos.

 

[Julio E. Moisa]

Hola Jose,

Siempre un gusto, 

Recuerda que Shaped es para trafico de salida y esto sobre escribe el funcionamiento de Shared. 

Shaped es unicamente para salida o trafico egresando. 

Shared funcionara unicamente para el trafico de ingreso. 

En el caso de shaped, cuando en el 1er queue entra en condición (25) esto da los 4Mb que hemos visto, los otros 3 queue que estan en "0" se reparten el ancho de banda remanente en partes iguales. 

Para el caso de ingreso (shared) todos los queue se mantienen con el 25% (lo que hemos visto 25 25 25 25) de los 24Mb. Que seria 6Mb cada queue. 

Saludos. 

[josefernando]

Hola @Julio E. Moisa hemos configurado el shape en las 4 colas en 0 y nos da el siguiente resultado.

Así mismo configuramos el shape en 4 y adjunto los resultados obtenidos.

A pesar de haber configurado esos pesos tenemos valores inferiores a 25 mbps.

Quedo nuevamente atento y agradecido de antemano por sus intervenciones en éste tema.

Saludos.

[Julio E. Moisa]

Hola Jose,

Nuevamente un gusto saludarte, con gusto reviso el esquema del cliente 1, solo tengo una consulta, si tu eliminas las configuraciones de QoS, el cliente obtiene los 25Mb?

Saludos