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

Alta latência no roteador ATM Cisco 800 DSL

19 Setembro 2015 - Tradução por Computador
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Índice


Introdução

A finalidade deste documento é explicar a latência incomum que pode ser medida nos Cisco 8xx Router que usam uma conexão DSL.

Há dois parâmetros que podem influenciar a latência neste caso:

  • Modelagem de tráfego

  • Parâmetros de DSL

Para roteadores DSL de Cisco 8xx, o Formatação do tráfego ATM é feito com software e em consequência não é muito exato. Dar forma não é conseguido enviando células ociosas durante o tempo lá é nenhum dados a enviar e quando o PVC exceder seu PCR. A latência é observada geralmente ao executar testes de ping do roteador. Porque o sibilo não está no tráfego contínuo, há um atraso adicional quando o sibilo é feito. Porque a conexão é inativa, as células ociosas podem ser enviadas uma vez que um sibilo é executado já em uma conexão ociosa. As pilhas do sibilo são enviadas somente depois que aquelas células ociosas são enviadas.

Esta latência adicional é mais predominante quando a velocidade de linha é muito pequena, como 64k ou 128k. Não é muito predominante para a velocidade ascendente da elevação.

Por outro lado, os parâmetros de DSL igualmente aumentarão a latência (bytes de FEC, intercalando e assim por diante) devido às despesas gerais que introduzem. As tarefas que podem ser feitas para reduzir o impacto deste problema são:

  1. Modelagem de tráfego completamente de desabilitação usando o comando no atm traffic-shaping. Nenhuma célula ociosa é enviada porque não há nenhum dar forma.

  2. Usando o comando no atm cell-clumping-disable reduzir a latência. Dar forma é executado aqui, mas as células de dados podem ser enviadas em um grupo em vez da emissão constantemente. O CDVT de ajustamento pode ser exigido se policiar é feito em Switches ATM. Além, nenhuma célula ociosa é enviada nesta encenação.

    cuidado Cuidado: O uso deste comando não é recomendado, contudo.

  3. Parâmetros de DSL de ajustamento para reduzir as despesas gerais induzidas por eles. Contudo, esta solução deve ser usada com cuidado porque poderia conduzir aos desempenhos ruins se a linha DSL está induzindo erros.

Este comportamento foi descrito no erro CSCdy44786 que foi fechado porque esta é uma limitação no 8xx Router.

Este documento contém diversos testes de desempenho que ilustram este comportamento. A instalação usada é a seguinte:

43141.gif

O roteador ADSL é um 827 Router que executa 12.2(8)YM

Cisco Internetwork Operating System Software 
IOS (tm) C820 Software (C820-SV6Y6-M), Version 12.2(8)YM, EARLY DEPLOYMENT RELEASE SOFTWARE (fc1)
Synched to technology version 12.2(11.2u)T
TAC Support: http://www.cisco.com/tac
Copyright (c) 1986-2002 by cisco Systems, Inc.
Compiled Fri 23-Aug-02 00:53 by ealyon
Image text-base: 0x80013170, data-base: 0x80C4FA74

ROM: System Bootstrap, Version 12.2(1r)XE2, RELEASE SOFTWARE (fc1)
ROM: C820 Software (C820-V6Y6-M), Version 12.2(8)T5,  RELEASE SOFTWARE (fc1)

ADSL-router uptime is 7 weeks, 22 hours, 40 minutes
System returned to ROM by power-on
System image file is "flash:c820-sv6y6-mz.122-8.YM.bin"

CISCO C827-4V (MPC855T) processor (revision 0xD01) with 31744K/1024K bytes of memory.
Processor board ID JAD050767V4 (2609117246), with hardware revision 5916
CPU rev number 5
Bridging software.
4 POTS Ports
1 Ethernet/IEEE 802.3 interface(s)
1 ATM network interface(s)
128K bytes of non-volatile configuration memory.
16384K bytes of processor board System flash (Read/Write)
2048K bytes of processor board Web flash (Read/Write)

Configuration register is 0x2102

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.

Teste 1: Upstream 128k

Para este primeiro teste, as velocidades do fluxo acima e fluxo abaixo serão configuradas a 128Kbps. Nós compararemos o tempo RTT em que:

  1. o VBR-NRT é usado como 128kbps

  2. o VBR-NRT não é usado

  3. Há dar forma do sem tráfego

ADSL-router#show dsl int atm 0
                ATU-R (DS)                      ATU-C (US)
Modem Status:    Showtime (DMTDSL_SHOWTIME)
DSL Mode:        ITU G.992.1 (G.DMT)
ITU STD NUM:     0x01                            0x01
Vendor ID:       'ALCB'                          'ANDV'
Vendor Specific: 0x0000                          0x0000
Vendor Country:  0x00                            0x00
Capacity Used:    7%                             31%
Noise Margin:    29.0 dB                         23.0 dB
Output Power:    18.0 dBm                        12.5 dBm
Attenuation:      1.0 dB                          7.0 dB
Defect Status:   None                            None                        
Last Fail Code:  None
Selftest Result: 0x49
Subfunction:     0x02
Interrupts:      49941 (1 spurious)
Activations:     41
Init FW:         embedded
Operartion FW:   embedded
SW Version:      3.8129
FW Version:      0x1A04

                 Interleave             Fast    Interleave              Fast
Speed (kbps):           128                0           128                 0
Reed-Solomon EC:          0                0             0                 0
CRC Errors:               0                0             0                 0
Header Errors:            0                0             0                 0
Bit Errors:               0                0
BER Valid sec:            0                0
BER Invalid sec:          0                0
<skip>
  • A primeira situação é assegurar-se de que o VBR-NRT seja 128Kbps no roteador ADSL configurando este explicitamente como mostrado abaixo:

    interface ATM0.100 point-to-point
     ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
     pvc 2/100 
      vbr-nrt 128 128
      encapsulation aal5snap
    

    Sibile o dispositivo final diversas vezes, meça o tempo RTT, e tome então uma média como mostrado abaixo:

    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 72/73/80 ms
    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 64/71/76 ms
  • A segunda situação é não usar o VBR-NRT sob o PVC. A configuração deve então olhar como esta:

    interface ATM0.100 point-to-point
     ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
     pvc 2/100 
      encapsulation aal5snap
    

    Sibile o dispositivo final diversas vezes, meça o tempo RTT, e tome então uma média como mostrado abaixo:

    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 40/40/44 ms
    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 40/41/44 ms
  • A terceira situação é não usar o Formatação do tráfego ATM. Para remover o modelagem de tráfego, não use nenhum comando interface do Formatação do tráfego ATM como mostrado abaixo. Neste caso a configuração seria como segue:

    interface ATM0
     no atm traffic-shaping
    

    Sibile o dispositivo final diversas vezes, meça o tempo RTT, e tome então uma média como mostrado abaixo:

    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 36/40/44 ms
    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 36/40/44 ms

Nós podemos ver nos testes acima que o Formatação do tráfego ATM aumenta o RTT dos sibilos mesmo que o valor em que o PVC é dado forma seja igual à largura de banda de linha.

Teste 2: Upstream de 64k

Este teste repete as três situações executadas no teste 1 mas com menos largura de banda. Neste caso nós usaremos somente 64kbps rio acima.

ADSL-router#show dsl int atm 0
                ATU-R (DS)                      ATU-C (US)
Modem Status:    Showtime (DMTDSL_SHOWTIME)
DSL Mode:        ITU G.992.1 (G.DMT)
ITU STD NUM:     0x01                            0x01
Vendor ID:       'ALCB'                          'ANDV'
Vendor Specific: 0x0000                          0x0000
Vendor Country:  0x00                            0x00
Capacity Used:    6%                             14%
Noise Margin:    31.0 dB                         27.0 dB
Output Power:    18.0 dBm                        12.0 dBm
Attenuation:      1.0 dB                          7.0 dB
Defect Status:   None                            None                        
Last Fail Code:  None
Selftest Result: 0x49
Subfunction:     0x02
Interrupts:      49948 (1 spurious)
Activations:     42
Init FW:         embedded
Operartion FW:   embedded
SW Version:      3.8129
FW Version:      0x1A04

                 Interleave             Fast    Interleave              Fast
Speed (kbps):            64                0            64                 0
Reed-Solomon EC:          0                0             0                 0
CRC Errors:               0                0             0                 0
Header Errors:            0                0             0                 0
Bit Errors:               0                0
BER Valid sec:            0                0
BER Invalid sec:          0                0
<skip>
  • Certifique-se que o VBR-NRT é 64Kbps no roteador ADSL configurando este explicitamente como mostrado abaixo:

    interface ATM0.100 point-to-point
     ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
     pvc 2/100 
      vbr-nrt 64 64
      encapsulation aal5snap

    Sibile o dispositivo final diversas vezes, meça o tempo RTT, e tome então uma média como mostrado abaixo:

    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 104/113/120 ms
    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 104/113/120 ms
  • A segunda situação é não usar o VBR-NRT sob o PVC. Para conseguir isto, não use nenhum comando VBR-NRT 64 64configuration da relação. A configuração olha então como:

    interface ATM0.100 point-to-point
     ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
     pvc 2/100 
      encapsulation aal5snap
    

    Sibile o dispositivo final diversas vezes, meça o tempo RTT, e tome então uma média como mostrado abaixo:

    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 56/64/80 ms
    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 56/60/72 ms
  • A terceira situação é não usar o Formatação do tráfego ATM. Neste caso, nenhum comando do tráfego-shapingconfiguration atm é usado da configuração em etapa 2

    Sibile o dispositivo final diversas vezes, meça o tempo RTT, e tome então uma média como mostrado abaixo:

    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 52/56/60 ms
    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 52/56/60 ms

Segundo as indicações dos exemplos acima, o RTT dos sibilos em 64kbps é mais alto do que em 128kbps.

Teste 3: Impacto do clump de célula

Este teste mostrar-nos-á o impacto do clump de célula no RTT total. A taxa de bit upstream será 128Kbps, e um 64Kbps VBR-NRT PVC será usado.

interface ATM0
 no atm cell-clumping-disable
!
interface ATM0.100 point-to-point
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
 pvc 2/100 
  vbr-nrt 64 64
  encapsulation aal5snap

ADSL-router#show dsl int atm 0
                ATU-R (DS)                      ATU-C (US)
Modem Status:    Showtime (DMTDSL_SHOWTIME)
DSL Mode:        ITU G.992.1 (G.DMT)
ITU STD NUM:     0x01                            0x01
Vendor ID:       'ALCB'                          'ANDV'
Vendor Specific: 0x0000                          0x0000
Vendor Country:  0x00                            0x00
Capacity Used:    7%                             32%
Noise Margin:    30.0 dB                         23.0 dB
Output Power:    18.0 dBm                        12.0 dBm
Attenuation:      1.0 dB                          7.0 dB
Defect Status:   None                            None                        
Last Fail Code:  None
Selftest Result: 0x49
Subfunction:     0x02
Interrupts:      50011 (1 spurious)
Activations:     50
Init FW:         embedded
Operartion FW:   embedded
SW Version:      3.8129
FW Version:      0x1A04

                 Interleave             Fast    Interleave              Fast
Speed (kbps):           576                0           128                 0
Reed-Solomon EC:          0                0             0                 0
CRC Errors:               0                0             0                 0
Header Errors:            0                0             0                 0
Bit Errors:               0                0
BER Valid sec:            0                0
BER Invalid sec:          0                0
<skip>
  • Sibile o dispositivo final diversas vezes, meça o tempo RTT, e tome então uma média como mostrado abaixo:

    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 40/42/44 ms
    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 40/43/44 ms
    

    Remova o clump de célula e testemunhe o impacto no RTT:

    interface ATM0
     atm cell-clumping-disable
    

    Sibile o dispositivo final diversas vezes, meça o tempo RTT, e tome então uma média como mostrado abaixo:

    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 76/79/84 ms
    ADSL-router#ping 1.1.1.2
    
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 76/80/88 ms

O teste acima mostra que significativamente permitir a aglutinação pode reduzir o RTT. Contudo, o uso da aglutinação não é recomendado. Desde que as pilhas são enviadas nos grupos, se o ATM anexado switch/DSLAM está fazendo o policiamento, algumas das pilhas podem ser deixadas cair porque estão violando o contrato.

Teste 4: Impacto da carga adicional de DSL

Este teste final mostrará o impacto da carga adicional de DSL no RTT total. Para este teste, o DSLAM foi configurado assim os usos de linha 0 bytes de verificação (que é configurado no perfil do DSLAM). A configuração usada no roteador é a seguinte:

interface ATM0.100 point-to-point
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
 pvc 2/100 
  vbr-nrt 64 64
  encapsulation aal5snap

ADSL-router#sh dsl int atm 0
                ATU-R (DS)                      ATU-C (US)
Modem Status:    Showtime (DMTDSL_SHOWTIME)
DSL Mode:        ITU G.992.1 (G.DMT)
ITU STD NUM:     0x01                            0x01
Vendor ID:       'ALCB'                          'ANDV'
Vendor Specific: 0x0000                          0x0000
Vendor Country:  0x00                            0x00
Capacity Used:    7%                             27%
Noise Margin:    26.5 dB                         21.0 dB
Output Power:    18.0 dBm                        12.0 dBm
Attenuation:      1.0 dB                          7.0 dB
Defect Status:   None                            None                        
Last Fail Code:  None
Selftest Result: 0x49
Subfunction:     0x02
Interrupts:      50025 (1 spurious)
Activations:     52
Init FW:         embedded
Operartion FW:   embedded
SW Version:      3.8129
FW Version:      0x1A04

                 Interleave             Fast    Interleave              Fast
Speed (kbps):           576                0           128                 0
Reed-Solomon EC:          0                0             0                 0
CRC Errors:               0                0             0                 0
Header Errors:            0                0             0                 0
Bit Errors:               0                0
BER Valid sec:            0                0
BER Invalid sec:          0                0
<skip>

ADSL-router#ping 1.1.1.2

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 56/62/68 ms
ADSL-router#ping 1.1.1.2

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 56/59/68 ms

Como você pode ver, reduzir a carga adicional de DSL igualmente melhora o RTT total. Reduzindo a carga adicional de DSL, contudo, você está aumentando as possibilidades que os dados estarão perdidos se a linha DSL está produzindo erros. Isto é porque os erros que ocorrem no link DSL não poderiam ser corrigidos. Em consequência, ajustar os parâmetros de DSL deve ser feito com cuidado.

Conclusão

Como pode visto de todos os dados acima, há menos latência quando o sibilo RTT permanecer relativamente o mesmo com/sem modelagem de tráfego na velocidade ascendente da elevação. Menor a largura de banda fluxo acima, contudo, mais grande a diferença é com e sem o modelagem de tráfego.

Além, mesmo que o clump de célula melhore o RTT porque as pilhas são enviadas nos grupos, o ATM anexado switch/DSLAM pode deixar cair pilhas se a configuração CDVT está demasiado apertada. Tal configuração não é recomendada assim.

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