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FC SAN Fabric環境におけるパフォーマンストラブルの対処法
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Fibre Channel SAN環境でパフォーマンスが低下した場合の確認・対処方法について説明します。
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FC SAN Fabric環境におけるパフォーマンストラブルの対処法
1.
FC SAN Fabric環境におけるパ フォーマンストラブルの対処法
2.
目次 • SAN環境のトラブルシュート • FCのフロー制御の仕組みとパフォーマンス障害のアプローチ ©
2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 2
3.
SAN環境のトラブルシュート © 2015 BROCADE
COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. INTERNAL USE ONLY3
4.
HBA Driver MPIO/devmapper Filesystem/Apps トラブルシューティングの基礎 SANスイッチ、サーバ、ストレージ、アプリ全体でアプローチ • 時刻同期はトラブル早期解決の第一歩 ‒ トラブルの被疑箇所は多岐にわたるため、各種ログの比較検 討が重要 ‒
障害発生当時のログを付き合わせはタイムスタンプが基準 • サーバ・ストレージ・SANスイッチそれぞれで時間差があるとログ比較が難しい • NTP等で機器間の時差をなくしておくべき • 適切な情報収集と事象の明確化 ‒ 何も知らない第三者(ベンダー等)へ的確に問題を伝え、情 報を提供すること • 事象は何か?(いつ、何が、どうした、再現性、etc) • 運用環境の情報 • 障害時のログ © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 4 App ログ、 Kernelメッセージ SAN スイッチ RAS ログ ストレージ 各種 ログ
5.
情報の収集 SANで起こり得る問題とSANスイッチにおける調査内容 © 2016 BROCADE
COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 5 問題の種類 調査事項 ツール エンドデバイス接続 (デバイス認識不可) •Link, login •Fabric (ゾーニング、セキュリティ) •End-to-End デバイス接続 •Switch LED •Switch コマンド •エンドデバイスのパラメータ スイッチ接続 (ファブリック構成) •可用性がないLink •不正なゾーニング、ACL、VF設定 •不正なスイッチパラメータ •Switch LED •製品情報 •Switch コマンド •Web、GUIモニタリング機能、管理ソフトツール パフォーマンス (I/Oが遅い) •BBクレジットの状況 •トラフィック量 •Switch コマンド •管理ソフトツール ファームウェア保守 •ネットワーク接続 •FTPパラメータ •スイッチパラメータ •ホスト側のツール、FTPパラメータの調査 •スイッチのFTPパラメータの確認 セキュリティ (スイッチアクセス) •ネットワーク接続 •Switch認証、設定パラメータ •ホスト側のツール •Switchのネットワークパラメータ、ユーザー認証 本資料ではパフォーマンス問題を取り 上げます
6.
supportSave の取得 どんなトラブルでも、とりあえず取得しておきたい情報群 • supportSave ‒
ベンダーサポートが解析に必要な情報を取得 • RASlog, TRACE, supportShow, Core file, FFDC data等を一つのコマンドで取得 • supportSaveはadmin権限のあるアカウントで実施 • supportFtpコマンドで事前にFTP/SCPサーバ・アカウントを設定しておくと便利 ‒ supportSave実行時にサーバ情報の入力を省略可能 “supportsave –c –n” で一発取得 ‒ trace dumpの自動保存 • 各種テキスト・バイナリファイルが大量に生成される(50ファイル以上) ‒ 一つのファイルにまとめてベンダーへ提出 ‒ コマンド実行結果も出力される(*.txt.gzで保存) © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 6 FFDC : First Failure Data Capture 取得結果の一部
7.
errShow / errDump
コマンド RAS Logを表示するコマンド • スイッチに保存されているエラーやイベントを表示 ‒ ErrShow : 一画面ごとのPauseあり ‒ ErrDump : 一画面ごとのPauseなし • ログは1024エントリ分を保持し、古いものから上書きされる ‒ ログのクリアは errClear コマンド • Message ID の詳細はFabric OS Message Reference を参照する © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 7 B6510-01:FID128:admin> errdump Fabric OS: v7.2.1d 2015/05/12-18:24:07, [FW-1424], 4, FID 128, WARNING, B6510-01, Switch status changed from HEALTHY to MARGINAL. 2015/05/12-18:24:07, [FW-1439], 5, FID 128, WARNING, B6510-01, Switch status change contributing factor Switch offline. 2015/05/12-18:25:08, [FW-1425], 6, FID 128, INFO, B6510-01, Switch status changed from MARGINAL to HEALTHY. 2015/05/12-18:25:20, [ZONE-1004], 7, FID 128, INFO, B6510-01, Base PID: 0x070c00, Port Index: 1, Port: 1: enforcement changed to Session-based ARD Zoning. 2015/05/12-19:10:47, [SNMP-1005], 8, FID 128, INFO, B6510-01, SNMP configuration attribute, SNMPv3 User Name 6, has changed from [snmpuser3] to [admin]. Message ID Severity
8.
FCのフロー制御の仕組みと パフォーマンス障害のアプローチ © 2016 BROCADE
COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 8
9.
【参考】Ethernet のフロー制御 受信側からフロー制御を要求する仕組み • Ethernet
PauseはIEEE 802.3Xで標準化されているフロー制御方法 • Pauseフレームを受信するとポート上の全トラフィック送信を一定時間停止させ る ‒ 転送中のフレームは先に転送を完了させる ‒ Pauseフレーム0 (レジューム)を受信すると送信を再開する ‒ リンク上の全てのトラフィックが停止する • Pauseフレームの受信タイミングによってはすでに送信したフレームが破棄され る場合もある © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 9 送信ポート 受信ポートTransmit Frame Receive Buffer Pause Frame 送信停止 Transmit Frame バッファが一杯
10.
Fibre Channelのフロー制御 送信側が自立的にフロー制御し、ロスレス転送を実現する仕組み • クレジットベース ‒
クレジットは受信ポートのバッファを監視するメカニズム ‒ ポート初期化時(FLOGI)に互いのクレジット情報を交換する(ノードースイッチ間) ‒ N個のバッファは「あなたは私にN個のフレームを送れます」ということを意味する © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 10 受信ポート送信ポート クレジット 2 ↓ Transmit Frame Receive Buffer クレジット 1 ↓ Transmit Frame Receive Buffer クレジット 0 ↓ クレジット 1 ↓ クレジット 2 ↓ Transmit Frame クレジット 1 Receive Buffer 空になった 受信バッファ クレジットが0になるまで フレームを送信 クレジットが0のときは 自律的に送信を中断 受信ポートからのレスポ ンス(VC_RDY,R_RDY) を受け取るとクレジット カウントを増やし、送信 再開
11.
FCファブリックにおけるパフォーマンス低下 ファブリックの中で何が起きているか? • リンクの障害等でデータ再送が多発している ‒ トランシーバ(SFP)やケーブルの汚れ、破損、接続不良などによる送 信エラーが原因 •
フロー制御(トラフィック中断状態)が多発している ‒ ファブリック内のバッファ枯渇によるフロー制御(停止)の多発 • ISLがあるファブリック(複数スイッチで構成されるファブリック) • 高速デバイスと低速デバイス(高遅延)の混在環境 © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 11 STOPSTOP STOP STOP STOP 低速デバイスのフロー制御が ISLポートのバッファ枯渇を 引き起こし、ファブリック全 体に波及することがある →Slow Drain Device
12.
パフォーマンス障害のアプローチ SANスイッチで確認すべきこと • 各ポートのリンク状態 ‒ CRCエラー、Encodeエラーの有無 SFP,ケーブルの汚れ、劣化、故障 •
バッファクレジットの枯渇状況 ‒ バッファ0状態の程度、Class3フレーム破棄の程度 ファブリック構成の見直し (ISLの分散、デバイスの配置、クレジットサイズ) • サーバ、ストレージの構成、障害有無 LUNの構成、デバイスドライバー設定、アプリケーション不具合等 © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 12
13.
PortErrShowコマンド 各ポートの信号レベルのエラーの有無を確認する • 各ポートのエラーの積算総数を表示 ‒ エラーの増加傾向を調べる •
エラー発生時間を特定できないので、数値の有無だけで障害かどうか判断できないことに注意 • 障害調査時にstatsClearコマンドで一度値をクリアし、エラー数の増分を調査する ‒ 主な項目の概要 • frames tx/rx:転送/受信したフレームの数 • crc_err:CRCエラーのフレーム数 ‒ このカウンターが上昇する場合、物理層が疑われる(ケーブル、パッチパネル、SFP) • enc_out:フレーム外で発生したエラーで、通常はプリミティブの問題を示す ‒ 8Gbps FCスイッチの場合、portcfgfillwordコマンドを検討する(Gen5 FCでは自動判別のため考慮不要) • disc_c3:(discarded class 3)保持時間を過ぎ、破棄したフレームの数 © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 13 porterrshow: frames enc crc too too bad enc disc link loss loss frjt fbsy tx rx in err shrt long eof out c3 fail sync sig ===================================================================== 0: 464k 968k 0 0 0 0 0 83 0 21 14 0 0 0 1: 626k 488k 0 0 0 0 0 101 1 27 13 0 0 0 2: 392k 75k 0 0 0 0 0 358 0 12 1 0 0 0 3: 909k 547k 0 0 0 0 0 5.0m 0 9 20 0 0 0 4: 83k 276k 0 0 0 0 0 19k 1 15 7.3k 1 0 0 5: 165k 324k 0 0 0 0 0 66 2 9 0 0 0 0 6: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 1 0 0
14.
portStatsShowコマンド ポート毎の詳細情報を表示 © 2016 BROCADE
COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 14 B6510-01:FID128:admin> portstatsshow 2 stat_wtx 119853225 4-byte words transmitted stat_wrx 3831446267 4-byte words received stat_ftx 11022853 Frames transmitted 途中省略 tim_txcrd_z 0 Time TX Credit Zero (2.5Us ticks) tim_txcrd_z_vc 0- 3: 0 0 0 0 tim_txcrd_z_vc 4- 7: 0 0 0 0 tim_txcrd_z_vc 8-11: 0 0 0 0 tim_txcrd_z_vc 12-15: 0 0 0 0 er_enc_in 0 Encoding errors inside of frames 途中省略 er_rx_c3_timeout 0 Class 3 receive frames discarded due to timeout er_tx_c3_timeout 0 Class 3 transmit frames discarded due to timeout 以下省略 バッファクレジット0の状態を 2.5μ秒維持したときにカウント スイッチのバッファに保持されている Class3フレームがタイムアウトで破棄さ れた場合にカウント このコマンドではポート単位の統計情報の詳細が出力されます。 パフォーマンス関連ではバッファクレジットが0の状態、すなわちフロー制御がどの程度発生 しているかに着目します。
15.
portcfglongdistanceコマンド 接続距離が10kmを超えるE_PortにてBBクレジットを設定するコマンド • Extended Fabricsライセンスが必要 ‒
portcfglongdistance [port] [distance_level] …. ‒ 設定できるモード(distance_level) • L0 ・・・通常のポート(デフォルト) • LE・・・5km~10km未満のE_Port用 ライセンス不要で通常のE_Portよりも多めにBBクレジットを割り当てるときに設定 • LD・・・リンク初期化時に距離を計測し、動的にクレジットを設定。ただし、指定値(距離・バッファ数)が上限値。ポート帯域 のオートネゴシエーションでは最大帯域でクレジット数を設定するため、狭帯域の場合は帯域速度を固定設定にする。 • LS・・・指定値(距離・バッファ数)に応じて静的にクレジットを設定。ポート帯域のオートネゴシエーションでは最大帯域でクレ ジット数を設定するため、狭帯域の場合は帯域速度を固定設定にする。 © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 15 admin> portcfglongdistance 3 LS Please enter the vc translation link init -- 1 Please enter the option "distance" or "buffers" : distance Please enter the value : 100 Do you want to configure frame size [y/n]: n Reserved Buffers = 806 Warning: port (3) may be reserving more credits depending on port speed.
16.
portBufferShowコマンド バッファクレジットの状態確認 • 各ポートのバッファクレジットの割り当て状況を確認するコマンド © 2015
BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 16 admin> portbuffershow User Port Lx Max/Resv Avg Buffer Usage & FrameSize Buffer Needed Link Remaining Port Type Mode Buffers Tx Rx Usage Buffers Distance Buffers ---- ---- ---- ------- ---------------------------- ------ ------- --------- ---------- 0 E - 8 - ( - ) - ( - ) 26 26 <2km 1 F - 8 - ( - ) - ( - ) 8 - - 2 F - 8 - ( - ) - ( - ) 8 - - 3 E - 8 - ( - ) - ( - ) 34 34 <2km 途中省略 47 - 8 - ( - ) - ( - ) 0 - - 7668 事前に割り当てられているバッファ数 現在使用中のバッファ数
17.
portCfgEportCredits / portCfgFportBuffers E-Port,F-Portに任意のバッファクレジットを割り当てる •
10km以下の接続環境でもバッファクレジットを増やすことが可能 ‒ E-Portは portcfgeportcredits コマンドを使う(FOS7.2から追加された機能) ‒ F-Portは portcfgfportbuffers コマンドを使う ‒ ライセンス不要 © 2015 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 17 admin> portcfgeportcredits --enable 3 30 Success. admin> portcfgfportbuffers --enable 2 30 Success. admin> portbuffershow User Port Lx Max/Resv Avg Buffer Usage & FrameSize Buffer Needed Link Remaining Port Type Mode Buffers Tx Rx Usage Buffers Distance Buffers ---- ---- ---- ------- ---------------------------- ------ ------- --------- ---------- 0 E - 8 - ( 84) - ( 76) 26 26 <2km 1 F - 8 - ( - ) - ( - ) 8 - - 2 F - 30 - ( - ) - ( - ) 30 - - 3 E - 126 1( 124) 1( 108) 134 134 3km 4 - 8 - ( - ) - ( - ) 0 - - Port3 E-Portのバッファクレジットを設定 Port2 F-Portのバッファクレジットを設定 E-PortのVC2,3,4,5にそれぞれ30ずつバッファを追 加、予約分の2バッファ減らしている
18.
パフォーマンス低下の検知 Bottleneck detection (FabricOS
6.3~7.3) • Slow Drain ‒ 世代混在のFCファブリック(スピードが異なる)場合、顕 在化することがある • バッファクレジット型のフロー制御をするすべてのリンクレイヤが持 つ課題 • Bottleneck Monitor ‒ Bottleneckmonコマンドを使うと、F_PortやE_Portの遅 延や輻輳のボトルネックを検出できる ‒ Slow drain deviceはポートのegressで検出 ‒ ライセンス不要 © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 18 switch:admin> bottleneckmon --enable –alert switch:admin> bottleneckmon --config –alert -cthresh .8 -time 240 1-15 switch:admin> bottleneckmon --show -interval 5 -span 30 2/4 ============================================= Wed Jan 13 18:54:35 UTC 2010 ============================================= Percentage of From To affected secs ============================================== Jan 13 18:54:05 Jan 13 18:54:10 20.00% Jan 13 18:54:10 Jan 13 18:54:15 60.00% Jan 13 18:54:15 Jan 13 18:54:20 0.00% Jan 13 18:54:20 Jan 13 18:54:25 0.00% Jan 13 18:54:25 Jan 13 18:54:30 40.00% Jan 13 18:54:30 Jan 13 18:54:35 80.00%
19.
パフォーマンス低下の検知 Fabric Performance Impact
(FPI) Monitoring (FabricOS7.4以降) • F_PortにおけるLatency Bottleneckをモニタリング ‒ I/O停止 (disruption): IO_PERF_IMPACT • フレームのタイムアウトもしくはAbort ‒ I/Oフレーム・ロス: IO_FRAME_LOSS • “Slow drain”デバイスからのバック・プレッシャ ‒ RASLOGメッセージを生成 ‒ Latency Bottleneckの可視性を向上 ‒ “Fabric Performance Impact”カテゴリー (新規) • Bottleneck Detection (BD)に比べてシンプルな設定 ‒ MAPS内に事前定義のポリシー/ルール • FPIモニタリングの有効化 (CLI) ‒ mapsconfig --enableFPImonコマンド © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 19
20.
【参考】Virtual Channel アーキテクチャ QoS
Enable/DisableによるVirtual Channelの構成 • Brocade ISLは内部的にVirtual Channelという経路を使用し、データ送受信 ‒ 仮想チャネルによってISL上のフレーム転送をインターリーブし、ノンブロッキング転送を実現 ‒ FOSは、R_RDYの代わりにFC-SW5 Fibre Channel standards VC_RDY buffer credit flow control modeを使用 • QoSの設定によりVirtual Channel構成が変更される © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 20 VC# Assigned to 0 Class F 通信 1 Class2 Ack/Link Control 2 Data 3 Data 4 Data 5 Data 6 Class 3 Broadcast 7 Broadcast / Multicast VC# Assigned to % Bandwidth 0 Class F 通信 1 Class2 Ack/Link Control 2 Medium Priority QoS 30%(変更可) 3 Medium Priority QoS 4 Medium Priority QoS 5 Medium Priority QoS 6 Class 3 Broadcast 7 Broadcast / Multicast 8 Low Priority QoS 10%(変更可) 9 Low Priority QoS 10 High Priority QoS 60%(変更可) 11 High Priority QoS 12 High Priority QoS 13 High Priority QoS 14 High Priority QoS 15 QoS Disable (Default) QoS Enable (Optional)
21.
Port Level Credit
Recovery 長距離接続時の自律回復機能(ポート単位) • 長距離接続のE-Portにてバッファクレジットやフレームロストを検知し、自律回復 する機能 ‒ 長距離E-Port のみサポート • LE,LD,LSモードのみ (EX,VE,VEXは未サポート) ‒ R_RDYサポート ‒ バッファクレジットかフレームのロストを検知したときに、Link Resetを行いリンクを復旧 ‒ portlogdumpにLR2イベントとして記録されるほか、RASlogにエラーメッセージとして記載 © 2015 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 21 長距離接続リンク フレームとBBクレ ジットのロスを監視
22.
VCレベルのクレジット・ロス検知・回復 パフォーマンス劣化を自律回復 • VC単位のクレジットロス検知・回復 ‒ ISL/IFL(Inter
Fabric Link)でサポート(長距離接続を含む) • Gen5以降の製品で対応、Port Level Credit Recoveryを発展させた機能 • 1クレジットのロスはオンラインのまま自動回復 • 複数クレジットのロスはリンクリセットにより自動回復(ポート単位) • RASLOGおよびSNMP Trapによる通知 DCX8510-8 VCレベルのクレジット・ロ ス検知およびリカバリ DCX8510- 8 Condor3 ISL
23.
まとめ FC SAN環境でパフォーマンスが悪いと感じたときには・・・ • FCスイッチのポート統計を確認 ‒
リンクリセット、CRCエラー • ケーブル・光トランシーバ(SFPモジュール)の清掃・交換を検討 ‒ Credit Buffer 0の多発(フロー制御) • 応答の悪いデバイス(Slow Drain Device)の特定・対処 • ISL経由のトラフィックを減らす • Credit数を追加 • FC SANのパフォーマンス監視を検討 ‒ Fabric Vision / Brocade Network Advisorの導入 • ストレージベンダーもしくはBrocadeへお問い合わせください © 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC. 23
24.
ありがとうございました。
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