#原创分享#PING交换机时延抖动原因分析说明
  

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十一假日结束后,回到单位 发现网管有告警,说一台交换机ping时延抖动有问题,然后用自己的电脑ping这台交换机发现是ping时延抖动现象,因为担心其他交换机有问题,马上ping另外一台交换机发现正常。
    可以清晰看到左边一台有明显的时延抖动,于是马上检查故障,
     1)是不是上行链路出现故障,影响到这个问题,当检查交换机的收光功率时,发现收光和发光都在正常值范围 。
    2) 检查交换机自身有没有环路问题,引起故障,也没有找到正常
    3) 查看交换机设备是否健康,发现也没有问题

  后来查了下文档:
              
    1)       如上图所示,服务器A  ping 服务器B时,ICMP报文完整路线为:服务器A的CPU--->服务器A的网卡--->交换机转发平面--->服务器B的网卡--->服务器B的CPU--->服务器B的网卡--->交换机转发平面--->服务器A的网卡--->服务器A的CPU。该过程不经过交换机的控制平面,全部通过转发平面的硬件转发,时延非常低。
    2)       服务器A  ping 交换机时,ICM P报文完整路线为:服务器A的CPU--->服务器A的网卡--->交换机转发平面--->交换机CPU--->交换机转发平面--->服务器A的网卡--->服务器A的CPU。该过程需要经过交换机的控制平面,这也正是出现延时和抖动的原因。因为交换机的CPU能力会明显弱于服务器的CPU能力(交换机的核心职责是转发报文,真正性能由转发芯片决定,而服务器的核心职责就是计算,CPU能力非常强),而且交换机的CPU会优先用于协议控制(如系统内各模块的交互、各种定时器的响应、协议的计算、表项的下发和删除等),其次才是诊断(如ping功能、debugging功能等)。交换机内部的控制程序对CPU的占用并不是完全稳定的,当有协议和控制需求时(如收到上送的协议报文、内部定时器的到期、表项的生成和老化等),就可能会对ICMP的响应不够及时,对外表现为ping的延时抖动。
  3)       交换器 ping 服务器A时,ICMP报文完整路线为:交换机CPU--->交换机转发平面--->服务器A的网卡--->服务器A的CPU--->服务器A的网卡--->交换机转发平面--->交换机CPU。相比服务器 ping 交换机而言,此过程需要交换机CPU两次参与,且此时交换机要对ping命令做处理和响应,所以ping的延时和抖动就会表现得更为突出一些。

   所以交换机的转发芯片不具备ICMP直接回包的能力,ICMP报文都是需要上送CPU进行处理响应的,所以有抖动代表的是设备CPU的任务调度忙闲程度存在差异,不代表转发芯片的过路报文转发时延。
  从ping 交换机时延抖动 出现的CPU利用率60%,没有出现只有40%,设备PING响应时延长短匹配另外60%的CPU利用率也在常规安全范围内,因为是作二层交换机,不会影响当前运行的STP等二层协议状态,也不会影响设备运管,所以把网络告警现象手动消除

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7人已打赏

剰悇の迗眞 发表于 2019-10-16 14:58
  
帖子很仔细的介绍了交换机的底层转发原理,这对于帮助解决数据转发的问题很有帮助哦
火影忍者 发表于 2024-8-17 09:32
  
每天坚持打卡学习签到!!
雨后の彩虹更美 发表于 2021-2-4 18:59
  
非常实用的案例,感谢楼主分享。
新手572548 发表于 2021-1-28 11:10
  
非常实用的案例,感谢楼主分享
ytfqyjj 发表于 2021-1-28 10:45
  

感谢作者分享,步骤写的很详细
新手905228 发表于 2021-1-24 13:12
  
非常实用的案例,感谢楼主分享
Sangfor_95899 发表于 2019-10-23 20:45
  
感谢楼主分享!乐于深入学习技术,通常情况我们可能纠结到网络层、链路层就结束探索,楼主深入到了硬件层面,这种探索精神值得学习。进入到底层转发实现,对理解数据转发过程很有帮助。
谢谢分享。
新手295094 发表于 2019-10-16 14:44
  
一般如果出现这些延时抖动现象,那么这台交换机的数据转发处理能力肯定已经不能很流畅的处理了,如果有资金的情况下,这台交换机我们会优先做替换处理
ie5000 发表于 2019-10-14 09:34
  
详细,学习一下
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