Voz : Qualidade de voz

Frame Relay Traffic Shaping para VoIP e VoFR

22 Maio 2008 - Tradução Manual
Outras Versões: Versão em PDFpdf | Tradução por Computador (29 Julho 2013) | Inglês (2 Fevereiro 2006) | Feedback


Índice

Introdução
Antes de Iniciar
     Convenções
     Pré-requisitos
     Componentes Usados
Visão Geral do Frame Relay Traffic Shaping
Diagrama de Rede
Cenário de Exemplo: Frame Relay Traffic Shaping Apenas para Dados
     FRTS para PVCs de Dados
     Comandos Relevantes do FRTS
Frame Relay Traffic Shaping para Voz
Cenário de Exemplo: Frame Relay Traffic Shaping para Voz
     Configuração da Formatação de Tráfego para Voice over IP (VoIP) no Frame Relay
     Configuração da Formatação de Tráfego para Voice over Frame Relay (VoFR)
     Comandos Relevantes do FRTS
Verificação e Solução de Problemas
     Verificar a Configuração do IOS
Discussões relacionadas da comunidade de suporte da Cisco
Informações Relacionadas

Introdução

Este documento fornece diretrizes para configurar o FRTS (Frame Relay Traffic Shaping) para aplicativos de voz.

A configuração do FRTS para o tráfego de voz é diferente do Traffic Shaping apenas para dados, especialmente se a voz de qualidade for requerida. Ao configurar o FRTS para alcançar qualidade de voz, alguns comprometimentos são feitos com o tráfego de dados, como um throughput menor devido às restrições de largura de banda do traffic shaping. O usuário deve decidir se o throughput de dados ou se a qualidade de voz é a prioridade.

Antes de Iniciar

Convenções

Para obter mais informações sobre convenções em documentos, consulte Convenções de Dicas Técnicas da Cisco.

Pré-requisitos

Não existem pré-requisitos específicos para este documento.

Componentes Usados

Este documento não está restrito às versões específicas de software e de hardware.

Visão Geral do Frame Relay Traffic Shaping

O FRTS fornece parâmetros úteis para o gerenciamento de congestionamento do tráfego nas redes frame relay. O FRTS elimina gargalos nas redes de Frame Relay com conexões de alta velocidade ao site central e conexões de baixa velocidade aos sites de ramificação. Você pode configurar os valores de reforço de taxas para limitar a taxa na qual os dados são enviados do circuito virtual (VC) ao site central.

Essas definições são importantes ao FRTS:

Termo

Definição

Committed Information Rate (CIR)

Taxa (bits por segundo) garantida pelo provedor de Frame Relay para transferência de dados. Os valores de CIR são configurados pelo provedor de serviços Frame Relay e configurados pelo usuário no roteador.

Observação: A taxa de acesso da porta/interface pode ser maior que a CIR. A média da taxa é definida por um período de tempo de Tc.

Bc (Committed Burst)

O número máximo de bits a rede de frame relay se compromete a transferir por um Tc (Intervalo de Medida da Taxa Comprometida). Tc = Bc / CIR.

Be (Intermitência Excedente)

O número máximo de bits não comprometidos que o switch de frame relay tenta transferir além da CIR durante o Tc (Intervalo de Medida da Taxa Comprometida).

Committed Rate Measurement Interval (Tc)

Intervalo de tempo pelo qual os bits Bc ou (Bc+Be) são transmitidos. Tc é calculado como Tc = Bc / CIR. O valor de Tc não é diretamente configurado nos roteadores Cisco. É calculado após os valores de Bc e CIR serem calculados. Tc não pode ultrapassar 125 ms.

Notificação de congestionamento explícita inversa

Um bit no cabeçalho do quadro Frame Relay, que indica a congestão na rede. Quando um switch de Frame Relay reconhece um congestionamento, ele configura o bit BECN em quadros destinados ao roteador de origem, instruindo o roteador a reduzir a taxa de transmissão.

Diagrama de Rede

Este diagrama ilustra a topologia de rede para os cenários de exemplo utilizados neste documento.

fr_traffic.gif

Cenário de Exemplo: Frame Relay Traffic Shaping Apenas para Dados

Considere este cenário: Um circuito frame relay de 128 Kbps com um PVC CIR de 64 Kbps. O usuário deseja ultrapassar a velocidade da porta (128 Kbps) e reduzir a taxa de CIR (64 kbps) se os BECNs forem recebidos para evitar perda de dados.

FRTS para PVCs de Dados

Esta é uma configuração típica de FRTS para PVCs de dados:

            
               
!--- Saída suprimida.

            
interface Serial1
 no ip address
 no ip directed-broadcast
 encapsulation frame-relay
 no fair-queue
 frame-relay traffic-shaping
!
interface Serial1.100 point-to-point
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
 no ip directed-broadcast
 frame-relay interface-dlci 100
  class my_net
!

               
!--- Saída suprimida.

            
!
map-class frame-relay my_net
 frame-relay adaptive-shaping becn
 frame-relay cir 128000
 frame-relay bc 8000
 frame-relay be 8000
 frame-relay mincir 64000
         

Comandos Relevantes do FRTS

  • frame-relay traffic-shaping — Este comando ativa o FRTS para a interface. Cada DLCI sob esta interface tem seu tráfego formatado com os parâmetros de formatação de tráfego definidos pelo usuário ou padrão. Os parâmetros definidos pelo usuário podem ser especificados de duas maneiras:

    • Utilizando o comando class class_name sob a configuração de frame-relay interface-dlci ou

    • Utilizando o comando frame-relay class na interface serial.

    No exemplo acima, class my_net é utilizado sob a configuração de DLCI.

  • class class_name — Utilize este comando para configurar os parâmetros de FRTS para um DLCI específico. No exemplo acima, a classe é definida como "my_net". Os parâmetros de classe são configurados sob o comando map-class frame-relay class_name .

  • map-class frame-relay class_name — Utilize este comando para configurar os parâmetros de FRTS para uma classe específica. Pode haver vários mapas de classe em uma configuração. Cada DLCI pode ter uma classe separada ou os DLCIs podem compartilhar uma única classe de mapa.

  • frame-relay adaptive-shaping becn — Este comando configura o roteador para responder às estruturas de frame relay que possuem o conjunto de bits BECN. Quando um quadro é recebido no PVC com o conjunto de bits BECN, então o roteador reduz o tráfego nesse PVC para o valor MINCIR. A CIR é, em geral, configurada como a velocidade da porta ou um valor maior que a CIR verdadeira do PVC. O valor MINCIR é então definido como a CIR verdadeira do PVC.

  • frame-relay cir bps — Utilize este comando para especificar a taxa de informações comprometidas (CIR) de entrada ou saída para um circuito virtual de Frame Relay.

  • frame-relay bc bits — Utilize este comando para especificar o tamanho de intermitência comprometido (Bc) de entrada ou saída para um circuito virtual de Frame Relay.

  • frame-relay be bits — Utilize este comando para especificar o tamanho de intermitência excessivo (Be) de entrada ou saída para um circuito virtual de Frame Relay.

  • frame-relay mincir bps — Utilize este comando para especificar a taxa de informações comprometidas (CIR) de entrada ou saída mínima aceitável para um circuito virtual de Frame Relay. Essa é a taxa na qual o tráfego será reduzido ao utilizar a formatação adaptativa.

Frame Relay Traffic Shaping para Voz

Ao configurar o FRTS para voz, o desempenho dos dados pode sofrer por conta da boa qualidade de voz. Aqui há algumas diretrizes para aprimorar a qualidade de voz ao configurar o FRTS para voz.

  • Não ultrapasse a CIR do PVC

    A maioria dos usuários tem dificuldade em seguir esta recomendação, pois o resultado é que o roteador não estará mais apto a aumentar a velocidade da porta. Como a qualidade de voz não pode tolerar muito atraso, qualquer enfileiramento dos pacotes de voz na nuvem do Frame Relay deve ser minimizado. Quando a CIR é ultrapassada (PVC CIR, não a CIR configurada do roteador), dependendo do provedor e de quão congestionado está o resto da rede do Frame Relay, os pacotes podem começar a ser enfileirados na rede do Frame Relay. No momento em que as filas do switch do Frame Relay possuem backup suficiente para acionar os BECNs, a qualidade de voz já está reduzida. Como os clientes possuem muitos provedores diferentes do Frame Relay e quantidades diferentes de congestão nos sites, é difícil prever que configuração funciona. A manutenção de valores na (ou abaixo da) CIR nos PVCs que transportam voz provou funcionar consistentemente.

    Alguns provedores vendem um serviço do Frame Relay de CIR 0. Obviamente, não ultrapassar a CIR, nesse caso, evitaria que qualquer voz fosse enviada pelo link de quadro. Um serviço de CIR 0 pode ser utilizado para a voz, mas precisa ser um SLA (Service Level Agreement) com o provedor para garantir o atraso e variação de sinal mínimos para uma determinada largura de banda no PVC CIR 0.

  • Não utilize o frame relay adaptive shaping

    Se a CIR configurada na classe de mapa do frame relay for a mesma da CIR verdadeira do PVC, não é necessário reduzir o tráfego devido aos BECNs. Se a CIR não for ultrapassada, os BECNs não são gerados.

  • Torne Bc baixo para que Tc (intervalo de formatação) seja baixo (Tc = Bc/CIR)

    O valor de Tc mínimo é de 10 ms, que é o ideal para voz. Com um valor de Tc baixo, não há risco de haver pacotes grandes utilizando todos os créditos de formatação. Valores de Tc altos podem levar a grandes intervalos entre os pacotes enviados, pois o traffic shaper espera por todo um período de Tc para formar créditos adicionais para o envio do próximo quadro. Tornar Bc = 1000 bits é, geralmente, um valor baixo suficiente para forçar o roteador a utilizar o TC mínimo de 10 ms. Esta configuração não deve afetar o throughput de dados.

  • Configure Be = zero

    Para assegurar que o valor de CIR não será ultrapassado, Be é configurado como zero, para que não haja intermitência excessiva no primeiro intervalo de formatação.

Observação:  Uma boa solução empregada por alguns clientes é utilizar PVCs separados para dados e voz. Esta solução permite que o cliente transmita até a velocidade da porta no PVC apenas de dados, mantendo uma carga na CIR ou abaixo dela no PVC de voz. Alguns provedores de quadro podem não encontrar a solução apropriada, dependendo do switch do quadro e da estrutura de filas. Se possível, faça com que o provedor do Frame Relay priorize o PVC de voz em relação ao de dados, para que não haja atrasos por filas devido aos pacotes de dados.

Cenário de Exemplo: Frame Relay Traffic Shaping para Voz

Considere o seguinte cenário: Um circuito frame relay de 128 Kbps com um PVC CIR de 64 Kbps. O PVC do Frame Relay é utilizado para transportar voz e tráfego de dados.

Configuração da Formatação de Tráfego para Voice over IP (VoIP) no Frame Relay

Esta é uma configuração típica da formatação de tráfego para Voice over IP (VoIP) no Frame Relay:

            
               !--- Saída suprimida.

            
!
interface Serial1
 no ip address
 no ip directed-broadcast
 encapsulation frame-relay
 frame-relay traffic-shaping

!
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
 no ip directed-broadcast
 frame-relay interface-dlci 100
  class voice


!

               !--- Saída suprimida.

            
!
map-class frame-relay voice
 frame-relay fragment 160
 no frame-relay adaptive-shaping
 frame-relay cir 64000
 frame-relay bc 1000
 frame-relay be 0
 frame-relay fair-queue
!

Configuração da Formatação de Tráfego para Voice over Frame Relay (VoFR)

Esta é uma configuração típica da formatação de tráfego para VoFR:

            
               !--- Saída suprimida.

            
!
interface Serial1
 no ip address
 no ip directed-broadcast
 encapsulation frame-relay
 frame-relay traffic-shaping
!
interface Serial1.100 point-to-point
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
 no ip directed-broadcast
 frame-relay interface-dlci 100
  class voice
  vofr cisco
!


               !--- Saída suprimida.

            
!
map-class frame-relay voice
 frame-relay voice bandwidth 32000
 frame-relay fragment 160
 no frame-relay adaptive-shaping
 frame-relay cir 64000
 frame-relay bc 1000
 frame-relay be 0
 frame-relay fair-queue
!

Comandos Relevantes do FRTS

Os comandos relevantes do FRTS (não discutidos na seção Frame Relay Traffic Shaping para Dados) são explicados nesta seção.

  • vofr cisco — (Aplicável apenas para VoFR) Este comando ativa o VoFR para PVC.

  • frame-relay voice bandwidth bps — Aplicável apenas para VoFR) Utilize este comando para especificar quanto da largura de banda é reservado para o tráfego de voz em um identificador de conexão de link de dados (DLCI) específico. Este comando fornece um teto de largura de banda ao tráfego de voz.

  • frame-relay fragment bytes — Utilize este comando para ativar a fragmentação dos quadros do Frame Relay para uma classe de mapa do Frame Relay. Para obter mais informações, consulte: Fragmentação do Frame Relay para Voz. Esteja ciente de que todo PVC que compartilha uma interface com um PVC de voz necessitará de fragmentação, dependendo da velocidade de link mais baixa entre os dois roteadores, mesmo se o PVC for apenas de dados. Como o PVC de voz pode compartilhar a mesma interface física dos outros PVCs, datagramas grandes resultantes desses outros PVCs podem resultar em atraso para os pacotes de voz que tentam sair da mesma interface física em um PVC de voz.

  • no frame-relay adaptive-shaping — Este comando desativa a formatação adaptativa.

  • frame-relay cir 64000 — Utilize este comando para forçar o roteador a transmitir na mesma taxa do PVC CIR (no exemplo acima, 64kbps, apesar da velocidade da porta ser 128Kbps).

  • frame-relay bc 1000 — Utilize este comando para configurar o roteador a utilizar um Tc ou intervalo de formatação baixo.

  • frame-relay be 0 — Como o PVC CIR não será ultrapassado, Be é configurado como 0, para que não haja intermitência excessiva no primeiro intervalo de formatação.

Verificação e Solução de Problemas

Esta seção contém algumas diretrizes para verificar e solucionar problemas do FRTS.

Verificar a Configuração do IOS

  • Utilize o comando show traffic-shape para exibir os parâmetros do FRTS configurado. A saída de exemplo a seguir aplica-se à configuração do FRTS de voz acima:

    ms3810-3c#sh traffic-shape
    
               Access Target    Byte   Sustain   Excess    Interval  Increment Adat
    
    I/F        List   Rate      Limit  bits/int  bits/int  (ms)       (bytes)  ActeSe1.100
    
    64000     1125   1000      8000      15        125       -
    

    Observação: No exemplo acima, o intervalo Tc está configurado como 15 ms, o valor mínimo é de 10ms. Não se preocupe com o fato de a configuração Bc ser muito baixa, visto que ela será recalculada para 10 ms se Bc tentar forçá-la abaixo dos 10 ms. A CIR também é configurada como 64000bps, que é a CIR do PVC.

    Esta tabela explica como interpretar os valores da saída do comando show traffic-shape:

    Taxa de Destino

    frame-relay cir

    Limite de Bytes

    frame-relay bc + frame-relay be (valor em bytes)

    bits/int de sustentação

    frame-relay bc (valor configurado em bits)

    bits/int em excesso

    frame-relay be (valor configurado em bits)

    intervalo (ms)

    Equivalente ao Tc definido por Tc=Bc/CIR

    Incremento (bytes)

    frame-relay bc (em bytes)

  • Outro comando a ser utilizado para verificar a configuração é show frame-relay pvc. Abaixo há uma saída de exemplo para este comando.

    ms3810-3c#sh frame pvc 100
    
    PVC Statistics for interface Serial1 (Frame Relay DTE)
    
    DLCI = 100, DLCI USAGE = LOCAL, PVC STATUS = DELETED, INTERFACE = Serial1.100
    
      input pkts 0             output pkts 0            in bytes 0
      out bytes 0              dropped pkts 0           in FECN pkts 0
      in BECN pkts 0           out FECN pkts 0          out BECN pkts 0
      in DE pkts 0             out DE pkts 0
      out bcast pkts 0          out bcast bytes 0
      pvc create time 05:29:55, last time pvc status changed 05:29:05
      Service type VoFR-cisco
      configured voice bandwidth 32000, used voice bandwidth 0
      fragment type VoFR-cisco         fragment size 160
      
    cir 64000     bc   1000      be 8000      limit 1125   interval 15
      mincir 64000     byte increment 125   BECN response no
      fragments 0         bytes 0         fragments delayed 0    bytes delayed
      shaping inactive
      traffic shaping drops 0
       Voice Queueing Stats: 0/100/0 (size/max/dropped)
      Current fair queue configuration:
       Discard     Dynamic      Reserved
       threshold   queue count  queue count
       64          16           2
      Output queue size 0/max total 600/drops 0
    
    ms3810-3c#
    

    Observação: Muitas vezes, a formatação de tráfego não está configurada até que o usuário inclua o tráfego de voz a alguns dos PVCs em uma interface. Isso força todos os PVCs em uma interface que não possuem parâmetros do FRTS definidos pelo usuário a utilizar os parâmetros padrão. A saída a seguir exibe os parâmetros FRTS padrão.

    ms3810-3c#show traffic-shape
    
                 Access Target    Byte   Sustain   Excess    Interval Increment Adat
    I/F         List   Rate      Limit  bits/int  bits/int  (ms)      (bytes)  Acte
    
    Se1                56000     875    56000     0         125       875       -
    
    

    Observação: A CIR é padronizada a um valor de 56 Kbps. Assim, os PVCs que herdam esses atributos do FRTS padrão são forçados ao throughput de 56 Kbps. Este é um detalhe importante para os clientes que configuraram o PVC de voz e de dados na mesma interface.


Discussões relacionadas da comunidade de suporte da Cisco

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