非同期転送モード(ATM) : IP-ATM 間サービス クラス

PA-A3 および NM-1A ATM インターフェイスでの VC 単位の送信キューについて

2015 年 11 月 26 日 - 機械翻訳について
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目次


概要

PA-A3 ポート アダプタ、NM-1A-OC3/DS3、および Inverse Multiplexing for ATM(IMA)アダプタを含む、新しいルータ ATM ハードウェアは、インターフェイス ハードウェア バッファ内の仮想回線(VC)ごとに別々のパケット キューを作成します。 これらのバッファは、転送リングとも呼ばれます。 VC 単位のキューの目的は、輻輳している 1 つの VC が全メモリ リソースを消費した結果、他の VC がリソース不足に陥らないようにすることです。

このドキュメントリビュー PA-A3 と NM-1A ネットワークモジュールによって行われる VC 単位のキューイング アプローチ。 それはまた ATMインターフェイスが IP to ATM Class of Service (CoS) 機能で設定されるとき VC 単位のキューイングがどのように変更するか検討します。

はじめに

表記法

ドキュメントの表記法の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。

前提条件

このドキュメントに関する固有の要件はありません。

使用するコンポーネント

このドキュメントは、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

VCキューへのアプローチ

各 ATMインターフェイスはすべての VC によってパケット バッファに公平なアクセスを確認する必要があります。 一般に、パケット バッファを割り当てることへ 2 つのアプローチがあります:

  • 各 VC にバッファの固定番号を割り当てて下さい。 すなわち、すべての設定された VC 間でバッファを均等に分割して下さい。

  • 1 VC が必要に応じて多くのパケット バッファを使用するようにして下さい。

PA-A3 および ATMネットワーク モジュールは 2 つのアプローチの組み合せを設定します。 VC セットアップの間に、インターフェイス ドライバは VC に送信するクレジットを与えます。 Cisco IOS か。 コンフィギュレーション ガイドは送信リングとして送信するクレジットを参照します。 tx-ring-limit コマンドで送信リングの値を調整できます。

各ハードウェア タイプが送信するクレジットをどのようにの計算するか簡潔な説明はここにあります:

  • PA-A3 - 可変ビットレートの Sustained Cell Rate (SCR; 平均セルレート)に会うのに必要とされるバッファ 番号に基づいて送信するクレジットを非実時間(VBR-nrt) VC 計算します。 使用可能ビット レート (ABR)および未指定ビット レート (UBR) VC は 128 および 40 のデフォルト値を、それぞれ割り当てられます。

  • NM-1A - VC または最大伝送ユニット(MTU) サイズ フレームの Peak Cell Rate (PCR; ピークセルレート)に会うのに必要とされるバッファ 番号に基づいて送信するクレジットを計算します。 ネットワークモジュールは大きい値を選択します。

多くはこのテクニカルノートの以降のセクションのこれらのアプローチのそれぞれについて説明されます。

PA-A3 アーキテクチャの概要

PA-A3 使用はレシーブを分け、Segmentation And Reassembly (SAR)チップを送信します。 各 SAR は PA-A3 のローカルメモリの自身のサブシステム自体によってサポートされます。 このメモリは VC 表のようなパケット、またキーデータ構造を保存します。 送信する パスで、ローカルメモリは 576 バイト構成されています(またはルータの中のパケットと移動する)内部 4 バイト ヘッダとの 580 の 6144 のパーティクルで。 これらから、PA-A3 はオペレーション、管理およびメンテナンス(OAM)セルのようなシステムパケットのために 144 のパーティクルを確保します。 6144 の粒子を表示する show controller atm コマンドを使用して下さい。

[...snip...] 
BFD Cache status: 
  base=0x62931AA0, size=6144, read=143 
Rx Cache status: 
[...snip...]

PA-A3 は VC 単位の送信するクレジットに次のデフォルト値を割り当てます:

VC サービス カテゴリ デフォルト 送信するクレジット 施行期間
VBR-nrt 数式に基づく: (48 * SCR)/(Particle_size * 5)

注: SCR は ATM オーバーヘッドを含むセル レートです。

常時
ABR 128 常時
UBR 40 クレジット利用率の合計が 75 % または tx_threshold 値(show controller atm で表示される)を超えた場合のみ

ATM ネットワーク・モジュール・アーキテクチャの概要

ATMネットワーク モジュールは 2048 の送信バッファ記述子(TBD)をサポートします。

注: 送信するクレジットを割り当てることに最初のアプローチを行い、均等に 1024 可能性のある アクティブ VC の中のこの 2048 TBD を分けた場合、各 VC に 2 TBD だけあります。

2048 TBD を表示する show controller atm コマンドを使用して下さい。

3640-2.2#show controller atm 3/0 
Interface ATM3/0 is up 
 Hardware is RS8234 ATMOC3 
 LANE client MAC address is 0030.9475.10d0 
 hwidb=0x61FDA664, ds=0x61FDC31C 
 RS8234 base 3D800000, ds 61FDC31C, PM5346 base 3DC00000, slave base 3DC00000 
 SBDs - avail 2048, guaranteed 22, unguaranteed 2026, starved 0 rbds 3588

インターフェイス ドライバは各 VC に 1 保証された TBD を与えます。 この TBD は各 VC に最小即時送信する機会があることを確認します。 他の TBD はすべてアクティブが送信するクレジットまで VC より多くのバッファを引き抜くことができる無保証プールに入ります。

インターフェイス ドライバはセットアップ時間に各 VC のための送信するクレジットを計算します。 それは 2 つの続く数式の 1 つに起因する大きい値を選択します:

  • MTU ベース クレジット = パーティクルサイズ(すなわち、MTU/パーティクルサイズ)で分けられるインターフェイスまたはサブインターフェイスの最大伝送ユニット (MTU)

  • PCRベース クレジット = 100 マイクロ秒*典型的なフレームサイズが 512 バイトであるところ、PCR/典型的なフレームサイズ(ビットで)。

インターフェイス ドライバは最大のパフォーマンスを確認する SAR に単一 コマンドで 1 つの MTUサイズ フレームを送信する必要があるので MTU を考慮します。 この要件は VC が 1 つの MTUサイズ フレームを送信するのに必要とされるパーティクルの数と等しい少なくとも十分な TBD を必要とすることを意味します。

IP to ATM CoS の前に

このセクションは IP to ATM Class of Service (CoS)の前に VC 単位のキューイング アーキテクチャを論議します。

従来、送信リングの VC 単位の送信するクレジットに加えて、ATMインターフェイス(およびすべての Ciscoルータインターフェイス)アウトプット待機キューをサポートしました。 このキューはルータによってローカルで生成された続き、他のどのパケットもプロセスがパスを切り替えたパケットが保持されました。 プロセス スイッチングはルータを通してフォワーディング パケットの方式を定義します。 Cisco IOS スイッチング パスを参照して下さい。

デフォルトで、すべてのインターフェイスは 40 のパケットのアウトプット待機キュー サイズを使用します。 現在 の 値を表示する show interface atm コマンドを使用して下さい。 デフォルト以外 の 値を設定する hold-queue {value} out コマンドを使用して下さい。

7206b(config)#interface atm 5/0 
   7206b(config-if)#hold-queue ? 
  <0-4096>  Queue length
7206b(config-if)#hold-queue 75 out 
7206b(config)#end 
     7206b#show interface atm 5/0 
     ATM5/0 is up, line protocol is up 
  Hardware is ENHANCED ATM PA 
  MTU 4470 bytes, sub MTU 4470, BW 44209 Kbit, DLY 190 usec, rely 255/255, load 
1/255 
  Encapsulation ATM, loopback not set, keepalive not supported 
  Encapsulation(s): AAL5 
  4096 maximum active VCs, 3 current VCCs 
  VC idle disconnect time: 300 seconds 
  22 carrier transitions 
  Last input 00:00:03, output 00:03:59, output hang never 
  Last clearing of "show interface" counters 2w0d 
  Queuing strategy: fifo 
  Output queue 0/75, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops 
  [snip]

インターフェイスアウトプット 保留待 ち 行列を理解するので、入力からの出力 インターフェイスへのルータによって転送されると同時に高速経路かプロセスパスに従っているかどうかによってパケットが移動することパスを論議できます。

プロセス交換パスに従うパケットは次のステップを通過します:

  1. パケットはインターフェイスアウトプット 保留待 ち 行列に入れられます。

  2. ルータは PA-A3 ドライバの注意をつかまえ、キューが伝達を待つデータを保持することをアナウンスします。

  3. PA-A3 ドライバはアウトプット待機キューからのパケットを削除し、ローカルメモリと適切な VC の送信リングにパケットをコピーします。

  4. VC の送信するクレジットか送信リングが完全である場合、インターフェイス ドライバはよくあるアウトプット待機キューのパケットをキューに入れ続けます。

  5. 送信リングに余地が短期間以降にない場合、ドライバはよくある保留待 ち 行列から他に送信されるパケットのための Head of Line ブロッキングを避けるためにパケットを非輻輳 VC 廃棄します。

ファースト スイッチ パスに従うパケットは次のステップを通過します:

  1. 高速交換された パケットは送信リングに直接送信されます。 重要なのは、それらは最初にアウトプット待機キューをバイパスします。

  2. VC が送信するクレジットを一杯にする場合、パケットはアウトプット待機キューに入れられます。

  3. 送信リングに余地が短期間以降にない場合、ドライバはよくある保留待 ち 行列から他に送信されるパケットのための Head of Line ブロッキングを避けるためにパケットを非輻輳 VC 廃棄します。

VC の送信するクレジットが達する場合、保留待 ち 行列のサイズを増加することはインターフェイスの優先順位が head-of-line blocking (HoLB;行頭ブロッキング)を避けることであるのでパケット破棄を防ぎません。

IP to ATM CoS の後で

このセクションは IP to ATM CoS が VC 単位のキューイングをサポートする ATMネットワーク モジュールおよびポートアダプタの出力キューイングをどのように変更するか説明します。

VC が自動的に IP to ATM CoS をサポートする PA-A3 ドライバが VC ごとの保留待 ち 行列を作成するサービス ポリシーで明示的に設定されるときイメージを実行するとき(非ルート スイッチ プロセッサ[RSP]プラットフォーム)または。 すなわち、ハードウェア レベル キューか送信リングが VC ごとに維持されるので、PA-A3 は単一 アウトプット待機キューを伸ばし、VC ごとのユニークなアウトプット待機キューを作成します。

重要なのは、この VC単位保留キューは各 VC に後で説明されるように 2 組のバッファが、あることを意味します。

キュー 場所 キューイング方法 サービス ポリシーの適用 調整用コマンド
ハードウェア キューまたは送信リング ポート アダプタまたはネットワーク モジュール FIFO のみ いいえ tx-ring-limit
レイヤ 3 キュー レイヤ 3 プロセッサ システムまたはインターフェイス バッファ FIFO、フロー ベース 均等化キューイング (WFQ)、Class-Based WFQ (CBWFQ)、または低遅延キューイング (LLQ) はい キューイング方法と変わります: - vc-hold-queue - queue-limit

さらに、この VC単位保留キューは VC の送信するクレジットが完全なときパケットがどうなるか変更します。

高速経路およびプロセスパス両方のパケットは VC単位保留キューから寄与します。

  • プロセス交換パケット-送信するクレジットが完全なとき、パケットはインターフェイスの hold-queue から削除され、次に VC単位保留キューで再度要求されます。

  • 高速交換された パケット-送信するクレジットが完全なとき、ATM ドライバはハードウェアキューが VC のための 1つ以上の送信するクレジットを戻すまでこの VC のための伝達を単に中断します。 パケットは適切な VC単位保留キューに入れられます。

ルータが VC ごとの保留待 ち 行列を構築するので、PA-A3 は head-of-line blocking (HoLB; 行頭ブロッキング)の回避にかかわっている単に必要はないし、積極的にそれらを廃棄するかわりに過剰パケットをキューに入れます。

hold-queue およびvc-hold-queue コマンド

最適化されたパフォーマンスのためのルータを調整するとき次の 2 つのコマンド間の違いを理解することは重要です:

  • hold-queue {value}は VC 単位のキューイングなしでインターフェイスのインターフェイスレベルの出力保留キューを調整します。 VC 単位のキューイングが設定されるとき効果的に hold-queue {value} output コマンドを使用することを避けることができます(7500 シリーズのサービス ポリシーかデフォルトで非RSPプラットフォームのある特定の Cisco IOS ソフトウェア リリースから開始によって)。

  • vc-hold-queue {value} - VC 単位のキューイングのインターフェイスの VCごとの 出力 保留 キューを調整します。 このコマンドは非RSPプラットフォームだけと VC単位保留キューの中のパケットのデフォルト FIFOキューイング メカニズムを使用している VC にだけ適用されます。 vc-hold-queue コマンドは VC が送信する信用に達した後バッファリングできる何パケットか判別します。 vc-hold-queue コマンドは効果的にレイヤ3 キューの集約サイズを制限しました。 クラスごとのレイヤ3 キューのサイズを設定する queue-limit コマンドを使用して下さい。

注: vc-hold-queue コマンドは ATM PVCバンドル CLI (CSCdw29901)で設定することができません。

default vc-hold-queue or no vc-hold-queue コマンドを使用して ATM PVC の下で vc-hold-queue 設定を取除くことはまだ値を必要とします。 値は現在 の 値である場合もありますか、または番号が付いています。 この問題は見かけ上の問題で、ルータのパフォーマンスに影響を及ぼしません。 それは Cisco バグ ID CSCdx04931 によって解決されます。

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