Konfigurieren der StarOS MTU-Schnittstelle, APN und der lokalen Abonnenten

Einführung

Dieses Dokument beschreibt die Konfiguration der StarOS MTU Interface, APN und Local Subscribers.

StarOS verfügt über mehrere CLIs zur Konfiguration der MTU-Größe (Maximum Transmission Unit) für Schnittstellen, APNs und lokale Teilnehmerprofile.

Voraussetzungen

Anforderungen

Es gibt keine spezifischen Anforderungen für dieses Dokument.

Verwendete Komponenten

Dieses Dokument ist nicht auf bestimmte Software- und Hardware-Versionen beschränkt.

Hintergrundinformationen

Die maximale Übertragungseinheit (Maximum Transmission Unit, MTU) definiert die größte Paketgröße, die eine Schnittstelle ohne Fragmentierung übertragen kann.

IP-Pakete, die größer als die MTU sind, müssen IP-Fragmentierungsverfahren durchlaufen.

Der MTU-Wert ist die Frame-Größe ohne Ethernet-Header, VLAN-Tagging oder anderen Overhead. 

Konfiguration

• Schnittstelle MTU-Größenkonfiguration
  

configure
  context context_name
    interface interface_name
      ip mtu bytes
    end

Referenz: Command Line Interface Reference, Ethernet Interface Configuration Mode Commands, StarOS 21.23

Diese Konfiguration wird vom NPU/iftask/VPP des ASR5500/VPC durchgesetzt.

Diese Konfiguration arbeitet auf einer niedrigeren Ebene als die MTU-Konfiguration des APN, d. h. sie funktioniert auf IP/IPv6-Paketen und ist nicht tunnelbasiert.

Konkreter ausgedrückt, funktioniert es nur auf ausgehenden IP-Pkten (Daten + Strg) und fragmentiert die Pakete auf Basis des konfigurierten Werts in kleinere Größen.

IP-MTU wird für eine normale Schnittstelle und eine Point-to-Point-Schnittstelle (OLC-Ports) unterstützt.

Die maximal zulässige MTU-Größe für einen OLC-Port beträgt 1600.

Die maximal zulässige MTU-Größe für einen Ethernet-Port beträgt 2048. Die MTU-Standardgröße ist 1.500.

Maximale Größe für Ethernet-MTUs:

• Untagged-Datenverkehr (kein VLAN): ip MTU mtu-Größe + Ethernet-Header

•                 VLAN-Datenverkehr: ip MTU mtu-Größe + Ethernet-Header + VLAN-Header

• Konfiguration der MTU-Größe für den APN-Datentunnel

configure
  context context_name
    apn apn_name
      pco-options link-mtu bytes
      ppp mtu bytes
      data-tunnel mtu bytes
      policy ipv6 tunnel mtu exceed { fragment inner | notify-sender | fragment }
      access-link ip-fragmentation { df-ignore | normal | df-fragment-and-icmp-notify }
      end

• ppp mtu bytes

  Referenz: Befehlszeilenschnittstellenreferenz, Befehle für den APN-Konfigurationsmodus, StarOS 21.23

  
  Diese Konfiguration steuert die MTU-Nutzlast des Downlink-Datentunnels für IPv4 im StarOS-Gateway. Pakete, die diese Größe überschreiten, werden fragmentiert und dann durch Tunnel gekapselt.

  Der Wert ist eine ganze Zahl zwischen 100 und 2000. Standard: 1500

  Wichtig: Die MTU bezieht sich auf die PPP-Nutzlast, die die beiden PPP-Oktette ausschließt. Daher entspricht eine MTU von 1.500 der 3GPP-Standard-MTU von 1.502 für GTP-Pakete mit PPP-Payloads.

• Datentunnel-MTU Byte

  Referenz: Befehlszeilenschnittstellenreferenz, Befehle für den APN-Konfigurationsmodus, StarOS 21.23

  Laut RFC-4861 unterstützt das P-GW das Senden der IPv6-MTU-Option in RAs für IPv6- und IPv4v6-PDN-Typen in Richtung UE.

  Das (Internet) kann jetzt ein Downlink-Datenpaket senden. Je nach konfigurierter MTU wird die Datenfragmentierung bei Bedarf an der Quelle durchgeführt.

  Diese Funktion reduziert auch die Anzahl der ICMPv6 Packet Too Big Error-Meldungen im Kundennetzwerk.

  Diese Konfiguration steuert die MTU-Nutzungsgebühr für den Downlink-Datentunnel für IPv6.

  Pakete, die diese Größe überschreiten, werden aufgrund der Konfiguration "Policy" verworfen/fragmentiert. Der Wert ist eine ganze Zahl zwischen 1280 und 2000. Standard: 1500

  Vorsicht: Interaktion dieser Funktion mit der TCP MSS-Konfiguration.

  RFC 6691 Auszug:

  ""

   2. Die kurze Aussage

   Bei der Berechnung des Werts für die TCP-MSS-Option wird die MTU

   Der Wert SOLLTE nur um die Größe der festen IP und TCP verringert werden.

   Header und SOLLTEN NICHT auf mögliche IP- oder

   TCP-Optionen; Umgekehrt MUSS der Sender die TCP-Datenlänge reduzieren.

   um alle IP- oder TCP-Optionen zu berücksichtigen, die in

   Pakete, die er sendet. Der Rest dieses Dokuments erklärt nur,

   Diese Anweisung soll eine Fragmentierung der

   TCP-Pakete.

  ""

  Dies bedeutet, dass die tatsächliche Nutzlast durch TCP-Optionen-Bytes für eine bestimmte TCP-MSS verringert wird.

  Nehmen wir als Beispiel eine MSS von 1390 und TCP-Optionen von 12 Byte, dann beträgt die Nutzlast 1378 Byte.

  PAYLOAD 1378 +

        TCP 32 + = 1410 ( 1378 B [PAYLOAD] + 12 B [TCP-Optionen] = 1390 B MSS)

       IPv6 40 + = 1450

        GTPU 8 + = 1462

         UDP 8 + = 1470

         IP 20 + = 1490 <— "data-tunel mtu" wird hier verglichen

        VLAN 4 + = 1494

        ETH 14 = 1504

                      +---------------------------+ DT-MTU +-------------------------------+
                      |                                                                    |
                      |                                            +--------+ MSS +--------+
                      v                                            v                       v
  +----------+-----------------+--------+--------+--------+--------------------------------+
  | Ethernet |  VLAN  |  IPv4  |  UDP   |  GTP   |  IPv6  |  TCP   | Payload + TCP Options |
  |  header  | header |   20B  |   8B   |   8B   |  40B   |  20B   |       1390B           |
  +----------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+-----------------------+
  

  Wenn die konfigurierte MTU des Datentunnels im oben genannten Fall weniger als 1490 beträgt, wird die Richtlinie "mtu überschreiten" auf das Paket angewendet.

• policy ipv6 tunnel mtu überschreiten { fragment inner | Benachrichtigungsabsender | fragment }

  Referenz: Befehlszeilenschnittstellenreferenz, Befehle für den APN-Konfigurationsmodus, StarOS 21.23

  Wenn wir das folgende Paket für die SGi-Schnittstelle berücksichtigen:

              | Frame 81: 1514 bytes on wire (12112 bits), 1514 bytes captured (12112 bits)
  1514 |   14 | Ethernet II, Src: fa:16:3e:5e:0a:23 (fa:16:3e:5e:0a:23), Dst: fa:16:3e:5d:f8:03 (fa:16:3e:5d:f8:03)
  1500 |    4 | 802.1Q Virtual LAN, PRI: 0, DEI: 0, ID: 70
  1496 |   40 | Internet Protocol Version 6, Src: 2001:192:168:80:f816:3eff:fe60:93a, Dst: 2001:20::4c99:6101
  1456 | 1456 | Internet Control Message Protocol v6
  

  Dabei stellt die erste Spalte die gesammelten Bytes und die zweite Spalte die Headerlänge dar.

  - Fragmentinnere

  Das System führt eine innere IPv6-Fragmentierung beim GTP-Tunnelinitiator durch, d. h. bei uns, wenn das Teilnehmerpaket die MTU nach der Kapselung überschreitet.

  Das Paket auf S1-U wird wie folgt fragmentiert:

  # Frag #1
              | Frame 51: 1510 bytes on wire (12080 bits), 1510 bytes captured (12080 bits)
  1510 |   14 | Ethernet II, Src: fa:16:3e:b5:f6:b2 (fa:16:3e:b5:f6:b2), Dst: fa:16:3e:96:00:d9 (fa:16:3e:96:00:d9)
  1496 |    4 | 802.1Q Virtual LAN, PRI: 0, DEI: 0, ID: 40
  1492 |   20 | Internet Protocol Version 4, Src: 10.1.40.1, Dst: 192.168.1.100
  1472 |    8 | User Datagram Protocol, Src Port: 1, Dst Port: 2152
  1464 |    8 | GPRS Tunneling Protocol
  1456 |   48 | Internet Protocol Version 6, Src: 2001:192:168:80:f816:3eff:fe60:93a, Dst: 2001:20::4c99:6101
  1408 | 1408 | Internet Control Message Protocol v6
  
  # Frag #2
              | Frame 52: 150 bytes on wire (1200 bits), 150 bytes captured (1200 bits)
   150 |   14 | Ethernet II, Src: fa:16:3e:b5:f6:b2 (fa:16:3e:b5:f6:b2), Dst: fa:16:3e:96:00:d9 (fa:16:3e:96:00:d9)
   136 |    4 | 802.1Q Virtual LAN, PRI: 0, DEI: 0, ID: 40
   132 |   20 | Internet Protocol Version 4, Src: 10.1.40.1, Dst: 192.168.1.100
   112 |    8 | User Datagram Protocol, Src Port: 1408, Dst Port: 2152
   104 |    8 | GPRS Tunneling Protocol
    96 |   48 | Internet Protocol Version 6, Src: 2001:192:168:80:f816:3eff:fe60:93a, Dst: 2001:20::4c99:6101
    48 |   48 | Data (48 bytes)

  - Benachrichtigungsabsender

  Das System ist eine PMTU-Erkennung und sendet "ICMPv6 Packet Too Big" an den ursprünglichen Absender, wenn das Teilnehmerpaket die MTU nach der Kapselung überschreitet. 

  - Fragment

  Das System führt eine externe IPv6-Fragmentierung durch, wenn das Teilnehmerpaket die MTU nach der Kapselung überschreitet.

  Das Paket auf S1-U wird wie folgt fragmentiert:

  # Frag #1
              | Frame 108: 1510 bytes on wire (12080 bits), 1510 bytes captured (12080 bits)
  1510 |   14 | Ethernet II, Src: fa:16:3e:b5:f6:b2 (fa:16:3e:b5:f6:b2), Dst: fa:16:3e:96:00:d9 (fa:16:3e:96:00:d9)
  1496 |    4 | 802.1Q Virtual LAN, PRI: 0, DEI: 0, ID: 40
  1492 |   20 | Internet Protocol Version 4, Src: 10.1.40.1, Dst: 192.168.1.100
  1472 |    8 | User Datagram Protocol, Src Port: 2152, Dst Port: 2152
  1464 |    8 | GPRS Tunneling Protocol
  1456 |   40 | Internet Protocol Version 6, Src: 2001:192:168:80:f816:3eff:fe60:93a, Dst: 2001:20::4c99:6201
  1416 | 1416 | Internet Control Message Protocol v6
  
  # Frag #2
              | Frame 109: 78 bytes on wire (624 bits), 78 bytes captured (624 bits)
    78 |   14 | Ethernet II, Src: fa:16:3e:b5:f6:b2 (fa:16:3e:b5:f6:b2), Dst: fa:16:3e:96:00:d9 (fa:16:3e:96:00:d9)
    64 |    4 | 802.1Q Virtual LAN, PRI: 0, DEI: 0, ID: 40
    60 |   20 | Internet Protocol Version 4, Src: 10.1.40.1, Dst: 192.168.1.100
    40 |   40 | Data (40 bytes)
  

• access-link ip-fragmentation { df-ignore | normal | df-fragment-and-icmp-notify }

  Referenz: Befehlszeilenschnittstellenreferenz, Befehle für den APN-Konfigurationsmodus, StarOS 21.23

  - df-ignore

  Bei der Standardkonfiguration fragmentiert StarOS Pakete immer unabhängig vom df-Bit.

  - normal

  Legt das Paket ab und sendet eine nicht erreichbare ICMP-Nachricht an die Quelle des Pakets.

  - df-fragment-and-icmp-notify

  Ignoriert teilweise das DF-Bit; fragmentiert und leitet das Paket weiter, gibt aber auch eine ICMP-Fehlermeldung an die Quelle des Pakets zurück.

• pco-options link-mtu <>

  Referenz: Befehlszeilenschnittstellenreferenz, Befehle für den APN-Konfigurationsmodus, StarOS 21.23

  Konfiguriert APN so, dass Link-MTU in PCO IE aufgenommen wird, wenn dies von UE angefordert wird.

  Wenn UE während der Verbindung zum erstmaligen Hinzufügen/Standalone-PDN eine IPv4-Link-MTU-Größe-PCO-Anforderung sendet, sendet S-GW/SGSN/HSGW auf transparente Weise dasselbe in der Anforderung "Erstellen/Aktualisieren der PDP-Kontextanforderung", "Erstellen/Aktualisieren der PDP-Kontextanforderung" oder "PBU an P-GW, GSN oder PMIP-PGW.

  Erstellen Sie eine Sitzungsantwort, erstellen/aktualisieren Sie PDP Context Response/PBA. Der PCO-Wert für die jeweils neueste konfigurierte MTU-Größe wird in APN gesendet.

  Wenn "UE" das Roaming für ausgehende Anrufe verwendet, wird der Standardwert (1500) in der MTU-Größe-PCO angegeben.

• Teilnehmerprofil (CDMA-Subs)

configure
  context context_name
    subscriber default
      ipv6 minimum-link-mtu bytes
      ppp mtu bytes
      mobile-ipv6 tunnel mtu bytes
      pco-options link-mtu bytes
    end

Referenz: Befehlszeilenschnittstellenreferenz, Subscriber Configuration Mode Commands, StarOS 21.23

Überprüfung

In diesem Abschnitt überprüfen Sie, ob Ihre Konfiguration ordnungsgemäß funktioniert.

Die folgenden StarOS-Befehle überprüfen die Konfiguration:

show configuration
show configuration verbose
show configuration apn apn_name

Fehlerbehebung

Dieser Abschnitt enthält Informationen, die Sie zur Fehlerbehebung bei Ihrer Konfiguration verwenden können.

- Überwachung des Teilnehmers mit Mindestausführlichkeit 3 - um die PCO-Optionen anzuzeigen.

- External pcap - Anzeige der Paketfragmentierung