Asynchronous Transfer Mode (ATM) : Classe de serviço IP à ATM

Understanding the Transmit Queue Limit With IP to ATM CoS (Compreendendo o limite da fila de transmissão com IP para Cós ATM)

15 Outubro 2016 - Tradução por Computador
Outras Versões: Versão em PDFpdf | Inglês (22 Agosto 2015) | Feedback


Índice


Introdução

Este documento esclarece como um roteador calcula o tamanho do limite de fila quando as características da fila por voz são permitidas em uma interface do ATM Router que apoie a Classe de serviço IP ao ATM (CoS). A Qualidade de Serviço modular de Cisco (QoS) CLI (conhecido como o MQC) é usada para configurar as políticas de serviços que você aplica a uma interface lógica, seja esta uma interface principal, uma subinterface ou uns circuitos virtuais. Estas políticas de serviços executam alguma ação QoS, da vigilância e modelagem à marcação e ao enfileiramento.

Antes de Começar

Convenções

Para obter mais informações sobre convenções de documento, consulte as Convenções de dicas técnicas Cisco.

Pré-requisitos

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se você estiver trabalhando em uma rede ativa, certifique-se de que entende o impacto potencial de qualquer comando antes de utilizá-lo.

Dois conjuntos de filas

Interfaces de roteador Cisco com os pacotes permitidos características da loja da fila por voz para um ATM VC em um de dois grupos de filas segundo o nível de congestionamento do VC:

Fila Local Métodos de enfileiramento Políticas de serviço se aplicam Comando para ajuste
Fila de hardware ou anel de transmissão Adaptador de porta ou módulo de rede somente FIFO Não tx-ring-limit
Fila da camada 3 Sistema de processador de camada 3 ou buffers de interface Nenhum Sim Varia com o método de enfileiramento: - VC-posse-limite - fila-limite

A congestão é definida como o enchimento do anel da transmissão (TX-anel-limite). Veja o Compreendendo e Ajustando o Valor Limite de Torque Tx.

Ativando filas de 3 camadas

É importante compreender quando seu roteador usa as filas de camada 3, desde que as políticas de serviços se aplicam somente aos pacotes armazenados nas filas de camada 3. O adaptador da porta ATM ou o módulo de rede e o sistema de processador de camada 3 colaboram da seguinte forma:

  1. A interface ATM transmite pilhas em cada Circuitos Virtuais Permanentes (PVC) ATM de acordo com a taxa de modelagem ATM.

  2. A interface ATM mantém por vc uma fila de hardware ou um transmitir anel, onde armazene os pacotes aguardando transmissão nesse VC.

  3. Quando a fila de hardware ou o transmitir anel se enchem, a interface ATM fornece a pressão contrária explícita ao sistema de processador de camada 3. Por vc a pressão contrária impede o sobre-consumo desnecessário de bufferes por um único ATM PVC. Notifica o processador de camada 3 para parar de dequeueing os pacotes destinados para fora do VC particular ao transmitir anel da interface ATM porque a fila por voz alcançou um determinado nível de ocupação. O processador de camada 3 armazena agora os pacotes adicionais nas filas de camada 3. Durante este tempo, o processador de camada 3 continua a enviar os pacotes destinados a outros PVC noncongested.

  4. Quando a interface ATM envia os pacotes no transmitir anel e esvazia o anel, tem outra vez os bufferes suficientes disponíveis para armazenar os pacotes. Libera a pressão contrária, e o processador de camada 3 dequeues pacotes novos à interface ATM.

  5. Quando o número total de pacotes protegidos na interface ATM para todos os PVC alcança um determinado nível comparado ao espaço de proteção disponível total, a interface ATM fornece a pressão contrária a nível do agregado todo-VC. Esta pressão contrária notifica o processador de camada 3 para parar de enviar todos os pacotes à interface ATM.

Importante, com este sistema de comunicação, a interface ATM reconhece que seu transmitir anel está completo para um VC particular e estrangula o recibo de pacotes novos do sistema de processador de camada 3. Assim, quando o VC é congestionado, a decisão da gota é movida de um aleatório, último a entrar/decisão primeiro-deixada cair no transmitir anel primeiro dentro, primeiramente para fora (FIFO) enfileira-se a uma decisão diferenciada baseada nas políticas de serviço em nível de IP executadas pelo processador de camada 3.

Qual é o limite da fila?

A fila de camada 3 tem sempre um limite de fila. Este valor define o número de pacotes dentro da fila. Quando esta fila se enche, o roteador inicia uma política da gota. Esta política pode ser queda traseira ou Weighted Random Early Detection (WRED). Ou seja o limite de fila define quantos pacotes podem ser armazenados na fila de camada 3 antes que as gotas comecem ocorrer.

O roteador atribui automaticamente um valor limite de fila padrão. O valor calculado varia com o método de enfileiramento e com a plataforma. Importante, o limite de fila precisa de ser pequeno bastante evitar a introdução latência devido ao enfileiramento, mas grande bastante para evitar gotas e um impacto resultante aos fluxos com base em TCP.

Em plataformas distribuídas como o Cisco 7500 Series e o FlexWAN, o valor padrão varia com o número de relações no sistema. Assim, as classes em um sistema com somente duas relações podem receber mais bufferes do que em um sistema com centenas de subinterfaces e de VC. O roteador dá a cada um a classe um valor mínimo para assegurar bastante bufferes para alimentar a relação na linha taxa. Os limites de fila representam um limite de crédito para a relação. Ou seja o roteador atribui os bufferes entre relações, PVC, e classes em proporção à largura de banda daquelas relações, PVC, e classes. À revelia, os valores do fila-limite não fazem oversubscribe os bufferes disponíveis.

As seguintes seções discutem os limites de fila com maiores detalhes.

Limite de fila com FIFO

Em ATM VC em plataformas não distribuídas, a fila por voz e as filas de camada 3 são permitidas à revelia em apoiar software release do ½ do ¿  de Cisco IOSïÂ. O FIFO é o método de enfileiramento do padrão aplicado às filas de camada 3 quando nenhum mecanismo de filas específico foi configurado. As filas de camada 3 usam o FIFO à revelia desde que o algoritmo de enfileiramento do padrão em uma interface ATM é igualmente FIFO. Originalmente, estas filas apoiaram um limite de fila de somente 40. Isto pode ser visto na saída abaixo:

router#show queueing interface atm 2/0.10    
        Interface ATM2/0.10 VC 10/32 
        Queueing strategy: FIFO 
        Output queue 0/40, 244 drops per VC 

Até à data do Cisco IOS Software Release 12.1(5)T, você pode ajustar o tamanho por vc da fila de FIFO a um valor entre 5 e 1024 com o comando vc-hold-queue.

Limite de fila com CBWFQ

O comando queue-limit aplica-se somente às classes configuradas com com base na classe, o Weighted Fair Queuing (CBWFQ) que usa o comando bandwidth. O comando queue-limit define o número de pacotes que as filas de camada 3 armazenarão antes que as gotas comecem a ocorrer. Ou seja está a uma profundidade da fila de camada 3.

O valor limite de fila padrão varia com a plataforma.

  • Cisco 2600, 3600, 7200 Series Router e MC3810: O valor padrão é 64. O seguinte exemplo de saída foi capturado em um módulo de rede ATM no 2600 Series.

    router#show queueing interface atm 2/0.10    
          Interface ATM2/0.10 VC 10/32 
          Queueing strategy: weighted fair 
          Total output drops per VC: 1539 
          Output queue: 0/512/64/1539 (size/max total/threshold/drops)    
             Conversations  0/37/128 (active/max active/max total)  
             Reserved Conversations 0/0 (allocated/max allocated) 
    
  • Cisco 7500 Series e FlexWAN: O valor padrão é calculado dando a cada um a classe sua parte proporcional dos bufferes do pai. A proporção é baseada na largura de banda atribuída à classe em relação à largura de banda do pai. Especificamente, o limite de fila é determinado pelo atraso máximo de 500ms com um tamanho médio do pacote de 250 bytes. Por exemplo, uma classe com o 1 MB da largura de banda é dada um limite de fila de 1000000/(250 x 8 x 2) = 250. Importante, é baseada igualmente no seguinte:

    • A quantidade de SRAM disponível ou de memória de pacotes.

    • A quantidade de relações, desde que o SRAM disponível deve ser dividido entre as relações.

      interface ATM9/1/0.100 point-to-point 
         ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 
         pvc 1/100 
          ubr 1000 
          service-policy out pmap 
         flexwan#show policy-map interface atm 9/1/0.100
         ATM9/1/0.100: VC 1/100
         service-policy output: pmap
         queue stats for all priority classes:        
                     queue size 0, queue limit 75 
                     packets output 0, packet drops 0 
                     tail/random drops 0, no buffer drops 0, other drops 0 
         class-map: e1 (match-all) 
                     0 packets, 0 bytes 
                     5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps 
                     match: ip dscp 10 
                     Priority: kbps 300, burst bytes 7500, b/w exceed drops: 0 
         class-map: e2 (match-all) 
                     0 packets, 0 bytes 
                     5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps 
                     match: ip dscp 20 
                     queue size 0, queue limit 75 
                     packets output 0, packet drops 0 
                     tail/random drops 0, no buffer drops 0, other drops 0 
                     bandwidth: kbps 300, weight 42 
         class-map: class-default (match-any)        
                     0 packets, 0 bytes 
                     5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps 
                     match: any 
                       0 packets, 0 bytes 
                       5 minute rate 0 bps 
                     queue size 0, queue limit 33 
                     packets output 2, packet drops 0 
                     tail/random drops 0, no buffer drops 0, other drops 0 
      

Nota: O Versatile Interface Processor (VIP) e o FlexWAN escolhem o valor limite de fila padrão e enviam-no ao processador principal (tal como o [RSP] do Route Switch Processor no 7500 Series) com o primeiro grupo de estatísticas do contagem de pacote de informação. Assim, até que o ATM VC leve o tráfego, um valor incorreto pode aparecer na saída da relação do mapa de política da mostra.

Limite de fila com LLQ

O low latency queueing (LLQ) executa um mínimo e uma garantia de largura de banda máxima, que você configure com o comando priority. O LLQ executa um dispositivo que contenha o tráfego de prioridade a sua largura de banda atribuída durante a congestão para se assegurar de que o tráfego da NON-prioridade, tal como pacotes de roteamento e outros dados, não esteja morrido de fome. Desde que policiar é usado para deixar cair pacotes e o limite de fila não está sendo imposto, o comando queue-limit não pode ser usado com o comando priority.

Limite de fila e WRED

O WRED pode ser configurado como uma política da queda ótima em pacotes nas filas de camada 3. Você pode configurar o WRED e um mecanismo fancy queuing como o CBWFQ ou o Low Latency Queuing (LLQ).

No VIP e no FlexWAN, os parâmetros WRED padrão são derivados diretamente do limite de fila padrão. Especificamente, o valor de limiar máx é ajustado à metade do limite de fila padrão, e os valores de limiar mín são reduzidos proporcionalmente proporcionalmente.

Além, os valores de limite de WRED do padrão levam em consideração os parâmetros do modelagem ATM associados com o VC. Para acomodar para as explosões maiores que podem aparecer em umas taxas mais altas, mais alta a taxa moldada VC maiores o minuto e os limiares máx do padrão. Por exemplo, com um 10-kbps ATM, os parâmetros WRED padrão aplicados ao VC em um roteador particular são mostrados abaixo:

nf-7505-1# show running-config 
     interface ATM1/1/0.47 point-to-point 
      atm pvc 47 0 47 aal5snap 10 10 1 random-detect wredgroup1    
     nf-7505-1# show queueing red    
     VC 0/47 - 
     random-detect group default:    
     exponential weight 9 
     precedence    min-threshold    max-threshold   mark-probability 
     ---------------------------------------------------------------    
     0:            20                    40                    1/10 
     1:            22                    40                    1/10 
     2:            24                    40                    1/10 
     3:            26                    40                    1/10 
     4:            28                    40                    1/10 
     5:            30                    40                    1/10 
     6:            32                    40                    1/10 
     7:            34                    40                    1/10 

Em comparação, estão aqui os parâmetros WRED padrão aplicados pelo mesmo roteador a um VC dado forma em nove Mbps da taxa de célula sustentada (SCR) e 10 Mbps da taxa de célula de pico (PCR):

   nf-7505-1#show running-config 
   interface ATM1/1/0.49 point-to-point 
    atm pvc 49 0 49 aal5snap 10000 9000 100 random-detect wredgroup3    
   nf-7505-1#show queueing red  
   VC 0/49 - 
   random-detect group default:  
   exponential weight 9 
   precedence    min-threshold    max-threshold       mark-probablity 
   ---------------------------------------------------------------  
   0:            72                  144                 1/10 
   1:            81                  144                 1/10 
   2:            90                  144                 1/10 
   3:            99                  144                 1/10 
   4:            108                 144                 1/10 
   5:            117                 144                 1/10 
   6:            126                 144                 1/10 
   7:            135                 144                 1/10  

O fila-limite define o número máximo de pacotes que as filas de camada 3 podem armazenar em qualquer momento a tempo. O limiar máx define a profundidade de fila média máxima. Ao mudar o limite de fila, assegure-se de que você igualmente ajuste os limites de WRED e que o limite de fila configurado é maior do que os pontos iniciais máximos WRED.

Mesmo em um VC configurado com WRED, todos os pacotes que chegam em um VC quando o tamanho médio da fila está acima do limite de fila são cauda deixada cair. Assim, na seguinte configuração, o fila-limite de 400 e o limiar mínimo de 460 para o Differentiated Services Code Point (DSCP) 32 executam uma queda traseira em um tamanho médio da fila de 400 pacotes e impedem eficazmente que o WRED tome nunca o efeito.

 policy-map ppwe 
     class voip 
       priority 64 
     class bus 
       bandwidth 168 
       random-detect dscp-based 
       random-detect exponential-weighting-constant 10    
       random-detect dscp 8 11 66 1 
       random-detect dscp 32 460 550 1 
       queue-limit 400

Nota: Veja igualmente considerações no ajuste fino de WRED no Guia de Design da fase 1 da Classe de serviço IP ao ATM ao ajustar os valores de limiar do padrão.


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