Asynchronous Transfer Mode (ATM) : Gerenciamento de tráfego ATM

Entendendo a categoria de serviços CBR para ATM VCs

14 Outubro 2016 - Tradução por Computador
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Índice


Introdução

Entre os padrões publicados pelo ATM Forum para a tecnologia ATM está o Traffic Management Specification versão 4.0.leavingcisco.com Esse padrão define cinco classes de serviço que descrevem o tráfego de usuários transmitido em uma rede e a qualidade do serviço que uma rede precisa fornecer para aquele tráfego. As cinco classes de serviço são:

A finalidade desta nota técnica está a:

  • Definir CBR

  • Esclareça as diferenças entre o CBR e o serviço de emulação de circuito (CES)

  • Esclareça as diferenças entre o CBR de voz e o CBR de dados

Pré-requisitos

Requisitos

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

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

Convenções

Consulte as Convenções de Dicas Técnicas da Cisco para obter mais informações sobre convenções de documentos.

O que é taxa constante de bit?

A classe de serviço CBR foi projetada para VCs (circuitos virtuais) ATM que precisam de uma quantidade estática de largura de banda que esteja disponível continuamente pela duração da conexão ativa. Um VC ATM configurado como CBR pode enviar células na taxa de célula de pico (PCR) a qualquer momento e por qualquer duração. Pode também enviar células em uma taxa menor que o PCR ou até mesmo não emitir nenhuma célula.

Você define a largura de banda requerida nos kbps especificando um PCR. Por exemplo, o comando cbr 64 cria um CBR PVC com um PCR de 64 kbps.

Entendendo CBR versus CES

É importante esclarecer as diferenças entre o CBR e o CES. Como descrito acima, o CBR define uma classe ATM de tráfego de usuário. Ao contrário, o CES define um método do tráfego levando dos dispositivos de telefonia não-ATM sobre um nuvem ATM. De fato,o CES oferece uma IWF (função entrelaçada) que permite que os dois protocolos se comuniquem. Para tanto, os módulos Cisco ATM suportando CES ou CBR de voz (veja abaixo) fornecem dois tipos de interface:

  • Uma ou mais interfaces CRB (normalmente T1s ou E1s físicos) - Conecta-se a dispositivos de telefonia, não-ATM, como uma Central Telefônica Privada (PBX) ou multiplexador por divisão de tempo (TDM). Identifique a porta CBR com o comando interface cbr no PA-A2 ou na porta/ces mod no NM-1A-OC3-1V.

  • Uma interface ATM – Conecta-se à nuvem ATM. Identifique a porta ATM com o comando interface atm.

Com os aplicativos CES, o roteador de origem aceita os quadros T1 ou E1 padrão na porta CBR, converte esses quadros em células ATM e transmite as células para a interface ATM por meio de uma nuvem de ATM. O roteador de destino remonta as células ATM e envia-as para trás com a função entrelaçada a uma porta de CBR.

A especificação do CES instrui a transmissão do tráfego de voz nos VCs de CBR.

Entendendo CES-CDV versus CDVT

A classe de serviço CBR foi projetada para aplicativos em tempo real, especialmente aqueles que envolvem voz e vídeo, para os quais o retardo de rede total é geralmente crítico. O atraso introduzido pela rede ATM que interconecta dois CES IWF consiste nos seguintes dois parâmetros:

  • Demora na transferência do cell (CTD) -- Define o maior retardo esperado de célula entre a entrada e a saída da rede ATM.

  • Variação de retardo de célula (CDV) -- Define o tremor ou a variação no atraso que pôde ser experimentado por toda a célula particular.

O processo de remontagem no lado de recebimento da rede ATM precisa de um buffer no qual o fluxo de células remontado é armazenado antes de ser transmitido para fora da interface T1. Em outras palavras, o hardware de CES deve ter buffers de remontagem grandes o suficiente para acomodar o maior CDV presente em um VC, a fim de evitar baixo fluxo e excesso de fluxo, embora não tão grande como para induzir retardo geral excessivo. Nas interfaces de roteador Cisco que apoiam o CES, selecione um valor para o CDV com os comandos seguintes segundo o hardware da relação:

  • PA-A2 - Use o comando ces circuit {circuit ID} {cdv 1-65535}.

  • NM-1A-OC3-1V - Use o comando ces-cdv time.

Novamente, é importante enfatizar que esse valor deve otimizar o jitter em oposição ao trade-off absoluto de atraso. Configure o parâmetro para um valor menor se o caminho ponta a ponta for gerar um CDV mínimo e um valor maior se a conexão for produzir um CDV elevado. Use o comando show ces circuit interface cbr para verificar o valor configurado e monitorar o valor medido.

router# show ces circuit interface cbr 6/0 1 

circuit: Name CBR6/0:1, Circuit-state ADMIN_UP / Interface CBR6/0, Circuit_id 1, 
Port-Type T1, Port-State UP 
Port Clocking network-derived, aal1 Clocking Method CESIWF_AAL1_CLOCK_Sync 
Channel in use on this port: 1 
Channels used by this circuit: 1 
Cell-Rate: 171, Bit-Rate 64000 
cas OFF, cell-header 0X3E80 (vci = 1000) 
Configured CDV 2000 usecs, Measured CDV unavailable 
ErrTolerance 8, idleCircuitdetect OFF, onHookIdleCode 0x0 
state: VcActive, maxQueueDepth       128, startDequeueDepth       111 
Partial Fill:       47, Structured Data Transfer 24 
HardPVC 
src: CBR6/0 vpi 0, vci 16 
Dst: ATM6/0 vpi0, vci 1000

A quantidade de CDV que o processo de remontagem pode acomodar também pode ser configurada com a entrada atmfCESCdvRxT da MIB.

É importante notar os seguintes três pontos sobre o valor acima CDV:

  • Esse valor é apenas um valor de lado recebido. Ele não afeta o retardo que pode ser introduzido pela interface do roteador ATM no fornecimento de células para a rede. Idealmente, uma interface do ATM Router programa pilhas de um VC dado mesmo em uma lacuna inter-célula. Esse tempo ideal pode ser retardado ou afetado por células OAM, células carregando o enquadramento de camadas físicas ou células de outros circuitos VC configurados na mesma interface e competindo pelo mesmo timeslot de célula.

  • Este valor é muito diferente do parâmetro da tolerância de variação de retardo da célula (CDVT). O CDVT é a tolerância que um interruptor permitirá ao policiar o PCR de um VC dado. A vigilância de tráfego pode ser executada nas células geradas pelo CES IWF e transportadas pela rede ATM. O parâmetro CDVT deve levar em consideração toda a variação de retardo da célula causada pelas razões indicadas no parágrafo acima. No contexto do CES, o CDVT é considerado uma opção de rede e, pela recomendação de CES, não é atualmente sujeito à normalização.

  • O comando show ces circuit interface cbr inclui dois valores -- “maxQueueDepth” e “startQueueDepth.” O valor de “maxQueueDepth” define o tamanho de buffer de playout nas células. O valor " startdequeuedepth " define quantas pilhas o CES IWF armazena antes de “jogar o buffer para fora” e é ajustado tipicamente à metade do tamanho de buffer de playout. A utilização de um buffer de tamanho excessivamente grande pode adicionar um valor mensurável de retardo no CTD geral.

O número de Switches de intervenção, seu gerenciamento de fila, e as velocidades de linha têm um impacto significativo na distribuição do CDV que deve ser segurada pelo buffer de remontagem no destino IWF. Não há atualmente nenhum padrão que define um limite no CDV; contudo, alguma informação no CDV e nos tamanhos de buffer de remontagem pode ser encontrada no GR-1110-CORE e na especificação aprovada das especificações de foro ATM B-ICIleavingcisco.com 1.1 do foro ATM, a seção 5.1.2, que dá uma aproximação de como o CDV acumula através dos nós múltiplos.

CBR para voz versus CBR para dados

Na verdade, o ATM define uma pilha de protocolo que consiste de três camadas. O Camada de Adaptação ATM (AAL) apoia as necessidades de QoS de uma classe de serviço ATM como o CBR ou o VBR-NRT, e permite melhor uma rede ATM de levar tipos de tráfego diferentes. AAL1 e AAL5 são os dois tipos mais usados de AAL.

A Documentação da Cisco diferencia-se entre o CBR para voz e o CBR para dados, segundo o tipo AAL que apoia a conexão virtual CBR. O CBR para voz, que inclui o CES e aplicativos voz sobre ATM, utiliza o AAL1. Um cabeçalho AAL1 de 1 byte usa timbre de hora, números seqüenciais e outros bits para auxiliar a rede ATM a cuidar dos defeitos de camada do ATM, como variação de atraso de célula, inserção incorreta de células e perdas de células. O CBR para dados usa AAL5 e, em geral, a mesma interface não oferece suporte ao CBR para voz. O AAL5 adiciona um trailer de oito bytes com CRC de quatro bytes para detecção de erros em um PDU.

Note que as funções da subcamada AAL, que incluem o Segmentation And Reassembly, estão executadas somente no lado do usuário de uma interface de rede de usuário (UNI) entre um roteador ou Catalyst ATM Module e um switch ATM.

Hardware de interface CBR

Agora a Cisco oferece diversos módulos de hardware de interface e adaptadores compatíveis com a classe de serviço CBR. Inicialmente, a Cisco oferece um adaptador de porta PA-A2 para os 7200 Series Routers. Com Software Release 12.1(2)T do ½ do ¿  de Cisco IOSïÂ, Cisco introduziu o NM-1A-OC3-1V e o NM-1A-T3, ambo apoiam o CBR.

Hardware de interface Plataforma(s) suportada(s) CBR de dados CBR de Voz
PA-A2-4T1C-OC3SM, PA-A2-4T1C-T3ATM 7200 - Sim
PA-A3 (veja a nota abaixo) 7200, 7500 Sim -
PA-A6 (veja a nota abaixo) 7200, 7500 Sim -
NM-1A-OC3-1V 3600 - Sim
NM-1A-OC3 3600 Sim -
NM-1A-T3 2600, 3600 Sim -
AIM-ATM, AIM-ATM-VOICE 30 2600, 3600 Sim -
WIC-1SHDSL* 1700, 2600 (não 2691), 3600 Sim Não
WIC-1ADSL* 1700, 2600, 3600, 2691, 3725, 3745 Sim Não
porta ADSL sobre ISDN* 826 e 827 Sim Não
Tronco Multiflex (MFT) MC3810 - Sim

Nota: Configurando um VBR-NRT PVC com o grupo PCR e SCR ao mesmos avalie quando abaixar a transmitir-prioridade do VC fornecer o desempenho de classe de serviço em tempo real equivalente no PA-A3 e no PA-A6 para o CBR para dados. O Cisco IOS versão 12.2 introduz dois novos níveis de prioridade de SAR para oferecer suporte à priorização apropriada de CBR e VBR-rt quando surge a competição por timeslots de célula. Introduziu também a capacidade de configurar CBR e VBR-rt na linha de comando. Para mais informação, veja compreendendo o suporte de roteador para categorias de serviço do real-time ATM.

O AIM-ATM e o AIM-ATM-VOICE 30 oferecem suporte a CBR, VBR-nrt, VBR-rt, ABR e UBR. As solicitações para transmissão de pacotes (ou células) são enviadas via “canais” abertos. Utilize o comando show controller atm para visualizar o canal para VC. Os canais podem ser configurados com uma de quatro prioridades e uma de três classes de tráfego (CBR, VBR, ABR). Classes de foro ATM (CBR, VBR-rt, VBR-nrt, UBR, UBR+) podem ser configuradas utilizando combinações de prioridade de canal e classes de tráfego. O CBR recebe o nível mais alto de prioridade. O AIM não suporta o comando transmit-priority.

O ADSL embutido sobre porta ISDN (ADSLoISDN) suporta CBR.

CBR de voz no NM-1A-OC3-1V

A configuração do NM-1A-OC3-1V para serviços de voz do CBR envolve os seguintes passos:

  1. Configure um VC com um encapsulamento CES na interface ATM.

  2. Configure os parâmetros do CBR ou das portas VWIC.

Para criar um PVC CBR, adicione a palavra-chave CES ao final da instrução PVC. Isso o coloca no modo de configuração interface-ces-vc, a partir do qual você pode inserir, opcionalmente, o CDV do lado de recebimento ou o tamanho do buffer de playout.

ces 1/0 
clock-select 1 atm1/0 
! 
controller T1 1/0 
 clock source internal 
 tdm-group 0 timeslots 4-8 
! 
interface ATM1/0 
ip address 7.7.7.7 255.255.255.0 
no ip directed-broadcast 
pvc 1/101 ces 
 ces-cdv 20 
! 
connect test ATM1/0 1/101 T1 1/0 0
Comando Descrição
pvc [name] vpi/vci [ces] Configura um PVC ATM com VPI e VCI. Opcionalmente, especifique o encapsulamento de CES, que é o mesmo que definir a classe de serviço de CBR.
tempo ces-CDV Otimiza o tamanho do buffer de playout no lado T1/E1. Tempo é a máxima variação tolerável ou a diferença na taxa de chegada da célula. Os valores com suporte vão de 1 a 65.535 microssegundos.
connect nome da conexão atm slot/porta [nome do PVC/SVC|vpi/vci] T1 slot/port TDM-group-number Conecta a porta de CBR ao ATM VC.
clock-select priority-no interface slot/port  

O NM-1A-OC3-1V é fornecido com um conjunto de processamento de voz (VPD) que se conecta ao módulo base da rede ATM. (Na expedição inicial, o VPD não é uma opção campo-upgradable.) O VPD adiciona o CBR para voz e os serviços AAL1 CES ao Cisco 3600 Series. O VPD aceita quadros de até quatro portas padrão de T1 and E1, converte os quadros em células ATM, e envia então as pilhas através de sua relação da pilha ao cartão da base ATM. Essa placa, por sua vez, programa essas células para transmissão no fio físico.

Um VWIC instalado no NM-1A-OC3-1V conecta ao dispositivo da Voz e fornece até dois córregos do T1 ou E1. Opcionalmente, os VWIC instalados em um outro módulo de rede, tal como um NM-1FE2W, fornecem córregos adicionais do T1 ou E1. É importante observar que a capacidade de conexão cruzada de outros NMs está disponível apenas com um 3660 com um painel traseiro habilitado para TDM e a placa de intercâmbio de multisserviço, também chamada de módulo MIX (MIX-3660-64).

Cisco oferece os seguintes VWIC:

  • VWIC-1MFT-T1=, VWIC-1MFT-E1=

  • VWIC-2MFT-T1=, VWIC-2MFT-E1=

  • VWIC-2MFT-T1-DI=, VWIC-2MFT-E1-DI=

CBR de dados no NM-1A-OC3 e no NM-1A-T3

CBR para dados do apoio O NM-1A-OC3 e NM-1A-T3 usando o AAL5. Para criar um CBR PVC, use o comando cbr {rate} e defina um PCR.

interface ATM4/0.1 multipoint 
  ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 
  pvc 1/50 
    cbr 16000

Recorde que o CBR garante a largura de banda de PCR ao VC enquanto o VC é ativo. O comando show atm interface atm indica a quantidade de largura de banda disponível após ter subtraído a largura de banda reservada especificada nas instruções de configuração CBR. No exemplo a seguir, uma interface ATM OC-3 começa com 155 Mbps de largura de banda e reserva 16 Mbps para o VC CBR.

Router#show atm interface atm 4/0.1

 Interface ATM4/0.1:    
 AAL enabled: AAL5 , Maximum VCs:1024, Current VCCs:5 
 Maximum Transmit Channels:64 
 Max. Datagram Size:4496 
 PLIM Type:SONET - 155Mbps, TX clocking:LINE 
 Cell-payload scrambling:OFF 
 sts-stream scrambling:ON 
 877 input, 120843834 output, 0 IN fast, 20 OUT fast 
 Bandwidth distribution :CBR :16000 Avail bw = 139000 
 Config. is ACTIVE

CBR no MC3810

O módulo de tronco multiflex (MFT) do MC3810 fornece uma porta T1/E1 com um CSU/DSU interno. Utilizando comandos de configuração, é possível alterar o enquadramento entre T1 e E1, bem como os modos de Camada 2 suportados.

Use o comando mode atm mudar o tipo de modo e criar a interface lógica atm0. No modo ATM, o MFT suporta dados e vídeo no formato AAL1 e voz e dados compactados no formato AAL5.

router(config)#controller {t1 | e1} 0 
router(config-controller)#mode atm

Depois de criar a interface atm0, você pode configurar o tipo de encapsulamento ATM. O MFT suporta cinco tipos de encapsulamento ATM:

Encapsulamento Classe de serviço ATM
aal1 CBR
aal5snap (sem parâmetros de modelagem de tráfego) VBR-NRT
aal5snap (sem parâmetros de modelagem de tráfego) UBR
aal5mux voice VBR-RT
aal5muxframe-relay VBR-NRT

Para apoiar o ATM no MFT, seu MC3810 deve executar uma imagem do Voice over ATM do Cisco IOS. Use o comando show version para visualizar a imagem em execução. Uma imagem de voz sobre ATM usa um "a" no nome da imagem, como mc3810-a2i5s-mz para "IP Plus VoATM no ISDN".

Consulte Configurando VoATM no Cisco MC3810 para obter mais informações sobre como configurar serviços ATM no MFT.


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