Visão geral da amostragem adaptativa

A amostragem adaptativa é o processo de monitorar a taxa de tráfego de entrada geral no dispositivo de rede e fornecer feedback inteligente às interfaces para adaptar dinamicamente as taxas de amostragem em interfaces com base nas condições de tráfego. A amostragem adaptativa impede a sobrecarga da CPU e mantém o sistema em um nível ideal, mesmo quando os padrões de tráfego mudam nas interfaces. Considerando que a taxa de amostra é o número configurado de pacotes de saída ou entrada dos quais um pacote é amostrado, a taxa de amostra adaptativa é o número máximo de amostras que devem ser geradas por placa de linha, ou seja, é o limite dado à amostragem adaptativa. A carga de amostra é a quantidade de dados (ou número de pacotes) que se move por uma rede em um determinado ponto de tempo que é amostrado. Conforme você aumenta a taxa de amostra, você diminui a carga da amostra e vice-versa. Por exemplo, suponha que a taxa de amostra configurada seja de 2 (o que significa que 1 pacote de 2 pacotes é amostrado), e então essa taxa é dobrada, tornando-a 4, ou apenas 1 pacote de 4 pacotes é amostrado.

Você configura a taxa de amostra adaptativa, que é o número máximo de amostras que devem ser geradas por placa de linha, no nível de hierarquia.[edit protocols sflow adaptive-sample-rate]

Para garantir precisão e eficiência da amostragem, os dispositivos da Série QFX usam amostragem adaptativa de sFlow. A amostragem adaptativa monitora a taxa de tráfego de entrada geral no dispositivo e fornece feedback para as interfaces para adaptar dinamicamente sua taxa de amostragem às condições de tráfego. O agente de sFlow lê as estatísticas nas interfaces a cada 5 segundos e identifica cinco interfaces com o maior número de amostras. Em um switch autônomo, quando o limite de processamento de CPU é atingido, um algoritmo de backoff binário é implementado para reduzir a carga de amostragem das cinco interfaces principais pela metade. A taxa de amostragem adaptada é então aplicada nessas cinco interfaces principais.

O uso de amostragem adaptativa evita a sobrecarga da CPU e mantém o dispositivo funcionando em seu nível ideal, mesmo quando há uma mudança nos padrões de tráfego nas interfaces. A carga amostral reduzida é usada até:

Você reinicia o dispositivo.
Você configura uma nova taxa de amostragem.
O recurso de retração por amostragem adaptativa, se configurado, aumenta a carga de amostragem porque o número de amostras geradas é menor do que o limiar configurado.

Se uma interface específica não estiver configurada, o endereço IP da próxima interface na lista de prioridades será usado como endereço IP para o agente. Uma vez que um endereço IP é atribuído ao agente, a ID do agente não é modificada até que o serviço sFlow seja reiniciado. Pelo menos uma interface precisa ser configurada para que um endereço IP seja atribuído ao agente.

Considerações

Na Série QFX, as limitações da amostragem de tráfego de sFlow incluem:

A amostragem de fluxo em interfaces de entrada não captura o tráfego vinculado à CPU.
A amostragem de sFlow em interfaces de saída não oferece suporte a pacotes de broadcast e multicast.
As amostras de saída não contêm modificações feitas no pacote no pipeline de saída.
Se um pacote for descartado por causa de um filtro de firewall, o código motivo para descartar o pacote não será enviado ao coletor.
O campo para VLAN está sempre definido para 0 (zero) em amostras de entrada e saída.out-priority
Você não pode configurar o monitoramento de sFlow em um grupo de agregação de links (LAG), mas pode configurá-lo individualmente em uma interface de membro LAG.
Nos switches da Série QFX10000, para um conjunto de portas em um grupo multicast, uma vez que a amostragem real acontece no pipeline de entrada para pacotes de saída, o mínimo da taxa de sFlow configurada ou a taxa de amostra mais agressiva entre essas portas é usada para amostragem em todas as portas desse grupo.
A partir do Junos OS Release 19.4 e posterior, nos switches da Série QFX10000, se a porta de destino de um pacote UDP amostrado for 6635 e o pacote não incluir um cabeçalho MPLS válido, o pacote amostrado de fluxo fica corrupto ou truncado. O pacote real é encaminhado.
Nos switches autônomos da Série QFX10000 e no Virtual Chassis da Série QFX (com switches QFX3500 e QFX3600), os filtros de firewall de saída não são aplicados a pacotes de amostragem de sFlow. Nessas plataformas, a arquitetura de software é diferente da de outros dispositivos da Série QFX, e os pacotes de sFlow são enviados pelo Mecanismo de Roteamento (não a placa de linha no host) e não estão transitando pelo switch. Os filtros de firewall de saída afetam pacotes de dados que estão transitando por um switch, mas não afetam os pacotes enviados pelo Mecanismo de Roteamento. Como resultado, os pacotes de amostragem de sFlow são sempre enviados ao coletor de sFlow.

Como funciona a amostragem adaptativa

A cada poucos segundos ou ciclos, o agente sFlow coleta as estatísticas da interface. A partir dessas estatísticas agregadas, calcula-se um número médio de amostras por segundo para o ciclo. A duração do ciclo depende da plataforma:

A cada 12 segundos para switches série EX e QFX5K e roteadores da Série MX e PTX
A cada 5 segundos para switches da Série QFX que não sejam QFX5K

Se a taxa de amostra combinada de todas as interfaces em uma placa de linha exceder a taxa de amostra adaptativa, um algoritmo de backoff binário é iniciado, o que reduz a carga de amostra nas interfaces. A amostragem adaptativa dobra a taxa de amostra nas interfaces afetadas, o que reduz a carga amostral pela metade. Esse processo é repetido até que a carga da CPU devido ao sFlow em uma determinada placa de linha se resume a um nível aceitável.

Quais interfaces em uma placa de linha participam em amostragem adaptativa depende da plataforma:

Para roteadores da Série MX e switches da Série EX, as taxas de amostra em todas as interfaces da placa de linha são adaptadas.
Para roteadores da Série PTX e switches da Série QFX, apenas as cinco interfaces com as maiores taxas de amostra da placa de linha são adaptadas.

Para todas as plataformas, as taxas de amostragem aumentadas permanecem em vigor até que uma das seguintes condições seja alcançada:

O dispositivo foi reiniciado.
Uma nova taxa de amostra está configurada.

Se você tiver habilitado o recurso adaptativo de fallback de amostragem e, devido a um pico de tráfego, o número de amostras aumenta para o limiar de limite de amostra configurado, então a taxa de amostragem adaptativa é invertida.

Fallback de amostragem adaptativa

O recurso de recolhimento por amostragem adaptativa , quando configurado e após a amostragem adaptativa ocorre, usa um algoritmo de backup binário para diminuir a taxa de amostragem (aumentando assim a carga amostral) quando o número de amostras geradas é menor do que o valor configurado , sem afetar o tráfego normal.sample-limit-threshold

A partir do Junos OS Release 18.3R1 para switches da Série EX, o Junos OS oferece suporte ao recurso adaptativo de fallback de amostragem. A partir do Junos OS Release 19.1R1, para dispositivos da Série MX, Série PTX e Série QFX, o Junos OS oferece suporte ao recurso adaptativo de fallback amostral.

O fallback de amostragem adaptativa é desativado por padrão. Para habilitar esse recurso, inclua o e as opções no nível de hierarquia.fallbackadaptive-sample-rate sample-limit-threshold[edit protocols sflow adaptive-sample-rate]

Após a amostragem adaptativa ocorrer e a placa de linha apresentar baixo desempenho — ou seja, o número de amostras geradas em um ciclo é menor do que o valor configurado para a declaração — para cinco ciclos contínuos de amostragem adaptativa, a taxa adaptada é invertida.sample-limit-threshold Se a adaptação inversa tiver acontecido e o número de amostras geradas em um ciclo for menos da metade da taxa adaptada atual novamente (e, portanto, para cinco ciclos contínuos), outra adaptação reversa pode acontecer.

A adaptação reversa não ocorre se as interfaces já estiverem no ritmo configurado.

Limitações adaptativas de amostragem

A seguir, as limitações do recurso de amostra adaptativa:

Em roteadores autônomos ou switches independentes da Série QFX, se você configurar o sFlow em várias interfaces e com uma alta taxa de amostragem, recomendamos que você especifique um coletor que esteja na rede de dados em vez de na rede de gerenciamento. Ter um alto volume de tráfego de sFlow na rede de gerenciamento pode interferir no tráfego de outras interfaces de gerenciamento.
Nos roteadores, o sFlow não oferece suporte a uma reinicialização graciosa. Quando ocorre uma reinicialização graciosa, a taxa de amostragem adaptativa é definida para a taxa de amostragem configurada pelo usuário.
Em uma placa de linha selecionável por taxa (que oferece suporte a várias velocidades), interfaces com a maior contagem de amostras são selecionadas para uma amostragem adaptativa de fallback. O algoritmo de backup seleciona essas interfaces nas quais a taxa de amostragem adaptativa é aumentada o número máximo de vezes e depois diminui a taxa de amostragem em cada uma dessas interfaces a cada cinco segundos. No entanto, em uma placa de linha de taxa única, apenas uma taxa de amostra é suportada por placa de linha, e o mecanismo adaptativo de fallback amostral aumenta a taxa de amostragem em todas as interfaces da placa de linha.