某资源池TECS上报网络流程异常告警,告警单次持续15秒-4分钟之间。
涉及UDM/PCF网元OMU虚机和ISBG网元的OMP虚机,不间断出现“网络流量异常”告警。
问题分析如下:
1.告警发生在多个网元环境,涉及不通的主机以及主机集合,以及多个业务TOR,按照问题发生的规律性排除单台的硬件故障。
2.在线TECS版本和硬件组合已在多个站点使用,未发生相关情况,排除软件版本和硬件的兼容性问题。
3.结合具体现场情况,上层业务多为测试版本,需要重点定位在上层业务和TECS的配合。
4.按照问题发生的严重度,优先选择告警最频繁的网元虚拟机做抓包定位分析,同时结合历史数据做规律性排查。
本次网络流量异常告警涉及网络虚机多,但问题原因类似,以下涉及的TECS以排查一个网元虚机为例。
1.通过告警详情,TECS检查虚机对应端口性能统计,如下图所示。
2.从告警详情中得知虚机NFV-R-xxx-56OMP_L的vhu599f535d-1f端口在接收的21859个包中,丢了380个包,丢包率为1.7%。随即统计了该虚机端口指标,发现虚机端口流入有丢包,端口流出没有丢包。
3.TECS网络流量异常告警产生机制,如图5所示。
a.虚拟机的每一个虚口,对应DVS虚交换都有两个队列缓存,用于DVS和该虚口收发包的处理。一个收队列(VM--->DVS方向,默认队列长度1024),一个发队列(DVS--->VM方向,默认队列长度1024)。该告警是对应DVS的发队列,即DVS发送报文给虚拟机的方向(图中红线示例部分)。
b.DVS收到物理口进来的报文后,根据相应的转发规则,将对应的报文向不同的虚拟机的虚口转发,发送的报文会进入发送队列。
c.DVS根据队列的标志位状态决定是否产生中断信号,通知虚拟机接收发送队列的包(队列标志位状态由虚拟机内部收包进程维护:当虚拟机内正在处理收包时,置标志位状态标记DVS为不需要发送中断信号通知虚拟机处理收包;当虚拟机内没有处理收包时,置标志位标记DVS为需要立即发送中断信号通知虚拟机处理收包)。
d.当虚拟机没能及时取走队列的数据,DVS发向虚拟机虚口的报文填满队列时,则会出现队列消息积压,超过了队列的长度,后续多余的报文就会因为无法入队列而被丢弃,丢弃的报文数统计在overrun中。
e.DVS每隔5秒检测一次overrun的统计和本周期内收包总数的比值,如果连续3次检测,overrun的报文占比达到告警门限(丢包超过千分之一),就会上报告警。
f.计算节点上可以使用统计命令dvs show-dpifstats,采集所有虚拟机虚口和物理网口的收发包历史统计信息,命令需要通过多次采集后,根据采集的结果,观察虚口是否存在tx_overrun的统计增加。如果存在虚口在采集的周期内增加现象,说明虚拟机处理DVS发送队列的报文不及时(或者处理能力不足),无法及时消费队列的报文导致报文overrun。 g.DVS处理能力如下,本次问题的核心不是DVS的处理能力,而是在于业务虚拟机的处理能力。
25G网卡带宽分配比例为0.24(DVS最大处理能力为12Gbps)。
10G网卡带宽分配比例为0.35(DVS最大处理能力为 7Gbps)。
4.由于网络流量异常告警不止一个种类的虚机,统计了4个月非凌晨操作时间的“网络流量异常”的历史告警,结果如下图所示。
5.采集观察每一类虚机指标发现,丢包均为DVS 发送报文给虚拟机的方向。且同类型虚机都是入向到端口有丢包,可以判定是上层网元虚机原因,需要上层业务虚机侧协助排查。
6.UDM/PCF网元OMU虚机:
a.现场停止OMU虚机的端到端信令跟踪任务后,告警不再出现。
b.现网OMU创建大量端到端信令跟踪任务,未及时进行清理,会出现该现象,原因为:现场OMU 有N个SC。
c.当前信令跟踪任务同步机制为:每条信令跟踪任务数据约4K记录,需要全表同步,即每次信令跟踪任务激活,都会把所有信令跟踪任务数据全量同步至前台。
d.此外,MP向SC同步数据时,要乘以SC个数,即每次要同步N*4K*300的数据。大包需要进行分包,造成一次往前台同步的数据量很大,造成虚机流量过大,出现告警。
e.TIPI是立刻重传,只要接收方发现接收的消息不连续,会给发送消息方请求重传,请求方接收到重传请求,会立刻重传。
7.ISBG网元的OMP虚机:
针对资源池DVS进行抓包分析,发现存在瞬间大量包集中收发情况,5秒内瞬时冲高收发27000个包,之后立即恢复正常,如下图所示。
a.收发包峰值时刻深入分析确定,峰值收发包均由网元性能统计采集数据产生。
b.以日志采集为例,该时刻约产生27000个包,其中“SCSCF 用户数按模块统计”性能统计任务瞬间产生12596个包;“内存库占用按模块统计”性能统计任务瞬间产生13617个包。
c.两个性能统计任务瞬间合计产生26213个包(12596+13617=26213),说明资源池产生流量峰值与“SCSCF 用户数按模块统计”、“内存库占用按模块统计”两个性能统计任务有关联。
8.S-CSCF用户数按模块统计,如下图所示。
9.内存库占用按模块统计,如下图所示。
10.查看“SCSCF 用户数按模块统计”、“内存库占用按模块统计”性能统计任务发现:
a.两性能统计任务勾选全量模块对象,实际应用中只需勾选真实激活的SMP模块即可(CDB、OMP以及未激活SMP模块无需勾选),按真实应用只需勾选47个SMP测量对象。
b.其余勾选的测量对象(CDB、OMP以及未激活SMP模块)为无效对象,导致处理性能统计上报的网卡上流量突增,流量突增时会影响底层资源池产生瞬时流量告警。
c.性能统计与外部信令交互区分通道执行,此性能统计流量瞬时突增不会波及VoLTE业务流程,对业务无影响。
d.此性能统计流量突增产生少量丢包情况。由于性能统计数据上报有重传机制保障,不会影响性能统计数据整粒度采集,所以对性能统计数据呈现无影响。此外,由于流量冲高是瞬时行为,因此对网元自身CPU影响不大。
11.“SCSCF 用户数按模块统计”、“内存库占用按模块统计”两个统计任务勾选了大量的无效性能统计测量对象,导致性能统计数据采集异常,单个网卡流量短暂冲高,偶发性造成短时间少量丢包,导致底层资源池产生端口流量异常告警,但不会影响网元业务及性能统计。
1.通过如下方式暂时规避该问题:
a.UDM / PCF:现场测试阶段,尽量控制信令跟踪任务在30个以下,完成测试后删除测试号码的跟踪任务。
b.ISBG:“SCSCF 用户数按模块统计”、“内存库占用按模块统计”两个统计任务去除测量对象勾选。
2.网络流量异常告警是监控上层网元运行正常的重要告警之一,例如当上层网元虚机有下电或者重启都会产生网络流量异常告警,可通过告警信息判断涉及网元、对应虚机及端口。
3.本次网络流量异常告警主要是因为上层网元有抓包或信令跟踪导致,告警本身无业务影响。
审核编辑:刘清
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原文标题:TECS资源池上报网络流程异常告警的问题处理
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