非同期転送モード(ATM) : ATM フレーム リレー間インターワーキング

フレームリレー/ATM 間サービス インターワーキング(FRF.8)PVC でのトラフィック シェーピングの設定

2015 年 11 月 26 日 - 機械翻訳について
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目次


概要

両端にある ATM とフレームリレーを接続するワイドエリア ネットワーク リンクの構築全体で適切なトラフィック シェーピングを考慮します。 適切なトラフィック シェーピングを行わないと、リンクのミスマッチが生じます。 ネットワーク リンクが、高速リンクから比較的低速のリンクにデータを転送する場合は常に、高速リンクからの余剰データをバッファリングするネットワーク デバイスでは、パケットが廃棄される場合があります。

この文書では、フレームリレーと ATM に対して定義されるトラフィック シェーピング パラメータを紹介します。 それはまたスムーズなネットワークパフォーマンスを確認するためにフレームリレーフォーラム (FRF)が FRF.8 サービス インターワーキング接続の両端の整形パラメータと一致するために推奨する数式を説明します。

前提条件

要件

このドキュメントに関する特別な要件はありません。

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。

表記法

ドキュメント表記の詳細は、『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。

ポート速度

ポート速度、別名行比率は、各物理インターフェイスを定義します。 ポート速度は、物理インターフェイスが 1 秒間に送受信できる最大ビット数を表します。 たとえば、PA-A3-T3 ATM ポート アダプタには、レイヤ 2 の ATM およびレイヤ 1 の DS-3 からなる単一ポートが搭載されています。 PA-A3-T3 のポート速度は、44209 kbps、つまり 45 Mbps です。 データ通信機器(DCE)で設定される Cisco シリアルインターフェイスの clock rate コマンドでポート速度を減らして下さい。 ポート速度は、アクセス インターフェイスのクロック速度に関連します。 デフォルトでは、クロック速度は設定されておらず、ネットワーク インターフェイスはハードウェアに依存するデフォルトを使用します。

デフォルトのトラフィック シェーピング パラメータ

トラフィック形成パラメータの仕様のない ATM 相手先固定接続(PVC)の設定の間に、ルータはインターフェイスのポート速度に Peak Cell Rate (PCR; ピークセルレート)が設定されていると PVC を作成します。 仮想回線ディスクリプタ(VCD)、仮想パス識別子だけ(VPI)かの仕様どのようにこの例に説明されていますおよびバーチャルサーキットID (VCI)値は 44209 キロビット/秒の DS-3 ポート速度と等しい PeakRate パラメータで PVC を作成します。 PVC のトラフィック形成パラメータを表示するために show atm pvc {vpi/vci} コマンドを使用して下さい。

interface atm1/1/0.300 multipoint

pvc 3/103

!--- Use the new-style pvc command.


interface atm1/1/0.300 point

atm pvc 23 3 103 aal5snap

!--- Use the old-style pvc command.


7500#show atm pvc 3/103
ATM1/1/0.300: VCD: 23, VPI: 3, VCI: 103
PeakRate: 44209, Average Rate: 0, Burst Cells: 0
AAL5-LLC/SNAP, etype:0x0, Flags: 0xC20, VCmode: 0x0
OAM frequency: 0 second(s), OAM retry frequency: 0 second(s)
OAM up retry count: 0, OAM down retry count: 0
OAM Loopback status: OAM Disabled
OAM VC state: Not Managed
ILMI VC state: Not Managed
InARP DISABLED
Transmit priority 4

同じルールが、フレームリレーにも当てはまります。 PVC はトラフィック形成パラメータの仕様なしでフレームリレー PVC の設定の間にポート速度が定義する最大伝送 レートを使用します。

フレームリレー トラフィック シェーピングに関しては、bandwidth コマンドがビット レートを形成すると一般に誤解されています。 これは正しくありません。 bandwidth コマンドは Open Shortest Path First (OSPF)および Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)のような高レベル プロトコルと現在の帯域幅を、伝えるためにただ情報パラメータを設定 します。 bandwidth コマンドを使用しても、フレームリレー PVC の実際の帯域幅は調整できません。

フレームリレー トラフィック シェーピング

この項では、フレームリレー トラフィック シェーピングの概念について説明します。 詳細な説明は、この文書の適用範囲外です。 フレーム リレー トラフィック シェーピングを用いる支援のためのこれらの文書を参照して下さい:

この表はフレーム リレー トラフィック シェーピングと使用されるパラメータを記述したものです。

パラメータ 説明
Available Rate(AR; 使用可能レート) これはビット/秒(ビット/秒)の物理ラインレートまたはポート速度です。
Time Interval(T または Tc; タイム インターバル) これはフレームリレー バーチャル サーキット(VC)の間隔の間に BC と等しいいくつかのビットをいつも送信するシリアルインターフェイスです。 この間隔の長さは、CIR と Bc に応じて異なります。 その長さは、125 ミリ秒を超えることはありません。
Committed Information Rate(CIR; 認定情報レート) これは VC の伝達の平均レートで、またトラフィックの中間ビット/秒比率と間隔の間にいつも定義されます。
Burst Size Committed(Bc; 認定バースト サイズ) これはフレームリレーVC が間隔の間にいつも送信するビットの数です。 BC は名前が意味すると同時に CIR 内の託されたビットの数を、CIR の上のないビット定義します。
Burst Size Excess(Be; 超過バースト サイズ) これはフレームリレーVC がの間に CIR の上で間隔最初に送信できるビットの数です。

フレームリレー VC に使用できる帯域幅は、ポート速度と CIR で規定されます。 以前に記述されているように、ポート速度はインターフェイスのクロック レートを示します。 CIR はフレームリレー通信業者が VC を提供するためにに託されることエンド ツー エンド 帯域幅を示します。 この帯域幅は、VC が接続されている物理ポートのクロック速度からは独立しています。 一般的に 1 つのシリアル インターフェイスで、多くのフレームリレー VC がサポートされます。

定義される 64 k のクロック レートのシリアルインターフェイスで、k が技術的に CIR の上の 64 までの k.帯域幅を送信できる 32 の CIR で設定されるフレームリレーVC はバースト トラフィックと呼ばれます。

ATM トラフィック シェーピング

この項では、ATM トラフィック シェーピングの概念について説明しますが、詳細までは扱いません。

この表は ATM トラフィックシェーピングで使用されるパラメータを記述したものです。

ATM パラメータ
パラメータ 説明
Sustained Cell Rate(SCR; 平均セルレート) 全体的にみて、これは ATM VC のための平均セルレートです。 それはルータのキロビット/秒と多くの ATM WAN スイッチのセル/秒で定義されます。
Peak Cell Rate(PCR; ピーク セルレート) これは ATM VC のための最大レートです。 それはルータのキロビット/秒と多くの ATM WAN スイッチのセル/秒で定義されます。
Maximum Burst Size(MBS; 最大バースト サイズ) これはピーク セル レートで送信することができるデータの最大量です。 それはセルの総計で定義されます。

ATM トラフィックシェーピングの支援のためのこれらの文書を参照して下さい:

ATM およびフレームリレーでのタイム インターバル

トラフィック シェーピングにより、保証または認定されたシェーピング値よりもトラフィック負荷が上回る場合、いつフレームをバッファリングまたは廃棄するかを、ルータが制御できます。 帯を安定したレートで送信するためにフレーム リレーおよび ATM トラフィックシェーピングは両方ために帯域幅 しきい値を超過しないために設計されています。 ただし、フレームリレーと ATM は、タイム インターバルの概念で異なる点があります。

フレームリレー VC は、各タイム インターバル(T)の任意の時点で、Bc のビット数を送信します。 この間隔は CIR と BC から計算され、0 ~ 125 ミリ秒の値を取ります。 たとえば、フレームリレー PVC の CIR が 64 kb であるとします。 BC を 8 kb に設定すると、計算式は次のようになります。

Bc/CIR = Tc

8 kb/64 kb = 8 time intervals

8 つのタイムインターバルのそれぞれの間に、フレームリレーVC は 8 kb を送信します。 1 秒の期間の終了時点で、VC は 64 kb の送信を完了します。

これに対して ATM は、タイムインターバルをセルユニットで定義し、一連の受信セルのタイムインターバルは Cell Delay Variation Tolerance(CDVT; セル遅延変動許容値)パラメータを使用して定義します。 ATM スイッチは、隣接セルの実際の到達レートを理論上の到達時間と比較し、比較的一貫したセル間のギャップとセル間の到達時間を想定します。 ATM スイッチ 使用はより少ない一貫したインターセルギャップと CDVT 値到着セルを説明するために群生しています。

ATM フォーラムのトラフィック シェーピングに関する勧告

フレームリレーフォーラムはフレームリレーテクノロジーの使用を促進するために実装 合意書を定義します。 FRF.8 実装協定は、フレームリレー エンドポイントと ATM エンドポイント間のサービス インターワーキングを定義しています。

FRF.8 のセクション 5.1 はフレームリレートラフィック 適合パラメータと ATMトラフィック 適合パラメータ間の変換におけるトラフィック管理手順を記述します。 ユーザ ネットワーク インターフェイス(UNI)のユーザサイドから来るトラフィック適合性は ATMセルがトラフィック契約に合致するかどうか判別するのに使用されるプロセスを説明します。 通常、UNI のネットワーク側の ATM スイッチは、セルがコントラクトに適合しているかどうかを判別する Usage Parameter Control(UPC; 使用パラメータ管理)アルゴリズムを使用します。 特定の適合性定義は ATMサービスクラスおよび使用されたトラフィックパラメータと変わります。 ATM Forum トラフィック管理 仕様 4.0 のセクション 4.3 は公式に セル準拠および接続準拠性を定義します。

FRF.8 のトラフィック管理手順は、CIR、Bc、Be などのフレームリレー パラメータを、ATM ネットワークにある同等の値にマッピングする方法を定義しています。 フレームリレーフォーラムはそのようなマッピングの現存するガイドラインに延期します:

  • ATM フォーラム B-ICI仕様書の付録 A

  • 付録 B、例 2a および ATMフォーラムUNI 3.1 仕様の 2b

BICI ガイドラインは ATMフォーラムUNI 3.1 仕様で定義されるガイドラインに実際に基づいています。 従って、UNI 準拠例を理解することは重要です。

この表は UNI 仕様の例 2a および 2b 間の主な違いを説明したものです。 Example 2a は 3 つの適合性定義を定義していますが、Example 2b が定義するこのような定義は 2 つのみです。 例は両方ともジェネリック セルレート アルゴリズム (GCRA)のアプリケーションによって準拠を判別します。 ATM フォーラムはトラフィック管理仕様 4.0 の GCRA を定義します。 GCRA は、この文書では扱いません。

定義 Example 2a Example 2b
CLP=0+1 の PCR はい はい
CLP=0 の SCR はい はい
CLP=1 の SCR はい いいえ

適合性定義はセル廃棄優先 (CLP) ビットの点では定められます。 このビットは ATMネットワークによって移動すると同時に極度の輻輳に出会う場合セルが廃棄することができるかどうか示すために使用されます。 1 ビット フィールドは 2 つの値があることを意味します:

  • - 0 値は高優先順位を示します。

  • 1 値は低い 優先順位を示します。

各例のための詳しい同等化の仕様による UNI 仕様の適合性定義の BICI ビルド。 Cisco キャンパスATM スイッチが、Catalyst 8500 のような、2 Generic Call Rate Algorithm (GCRA) 数式を使用するので、この 文書 の 残りは 2GCRAフォーミュラだけを論議します。

B-ICI仕様書からの 2 GCRA 同等化を検知 して下さい:

PCR(0+1) = AR /8 * [OHA(n)] 

SCR(0) = CIR/8 * [OHB(n)]

MBS(0) = [Bc/8 * (1/(1-CIR/AR)) + 1] * [OHB(n)]

注: PCR と SCR の単位はセル/秒です。 AR と CIR の単位は bps です。 パラメータ n は、フレーム内の情報をオクテット数で表したものです

これらの式の目的は、接続の両端で、ユーザ トラフィックの帯域幅を等しくすることです。 従って、VC のオーバーヘッド ファクタ(オハイオ州)を計算する各同等化の最終弁論は数式です。 オーバーヘッドの要素は、次の 3 つのコンポーネントから構成されています。

  • h1 — 2 バイトのフレームリレー ヘッダー

  • h2 - 8 バイトの AAL5 トレーラ

  • h3 — CRC-16 およびフラグの 4 バイトのフレームリレー ハイレベル データ リンク コントロール(HDLC) オーバーヘッド

これらはバイト/セル 値を戻すオーバーヘッド数式のブレイクアウトです、:

OHA(n) = Overhead factor for AR = [(n + h1 + h2)/48] / (n + h1 + h3)

OHB(n) = Overhead factor for CIR = [(n + h1 + h2)/48] / n

注: OHA のための角カッコ(n)および OHB (n)次の整数にそれ円形平均。 たとえば値が 5.41 であれば、6 に切り上げます。

B-ICI オーバーヘッド公式によって、固定オーバーヘッドは求められます。 ATM VC はまたフレーム毎にゼロから 47 バイトの可変オーバーヘッドを ATM アダプテーション レイヤ 5 (AAL5)プロトコル データ ユニット (PDU)に 48 バイトの多重にパッドを入れるために導入します。

オーバーヘッド公式では、n はフレーム内のユーザ情報のバイト数を指します。 典型的なフレームサイズ、中間フレームサイズ、または最悪のシナリオに基づいて n のために値を使用して下さい。 ユーザトラフィックが生成する正確なパケット配布を計算できない場合推定を使用して下さい。 インターネットの IP パケットの平均サイズは、250 バイトです。 この値はこの 3 つの典型的なパケットサイズから得られます:

  • 64 バイト(コントロールメッセージのような)

  • 1500 バイト(ファイル転送のような)

  • 256 バイト(他のすべてのトラフィック)

要約すると、オーバーヘッド要因はパケット サイズにより異なります。 小サイズのパケットはパディングが大きくなり、オーバーヘッドが増加する原因になります。

計算例 #1 : ATM からフレームリレー

この例は 768 キロビット/秒の PCR および 512 キロビット/秒の SCR がある nrt-VBR PVC で ATM ヘッドエンドを設定したと仮定します。

ATM エンドポイント
インターフェイス ATM4/0/0.213 マルチポイント IP アドレス 10.11.48.49 255.255.255.252 PVC 5 0/105 protocol ip 10.11.48.50 ブロードキャスト vbr-nrt 768 512

フレーム リレー エンドポイント
インターフェイス Serial0/0 カプセル化フレームリレーIETF frame-relay lmi-type cisco! インターフェイス Serial0/0.1 ポイントツーポイント IP アドレス 10.11.48.50 255.255.255.252 frame-relay interface-dlci 50

フレームリレー側の CIR を判別するためにこれらのステップを完了して下さい:

  1. SCR を kbps からセル/秒に変換します。

    512000 * (1/8) * (1/53) = 1207 cells/second
  2. SCR の計算のための数式を適用し、できるだけ多くの値を記入して下さい。 オーバーヘッド要因には、値 6/250 を使用します。

    1207 = CIR/8 * (6/250)
  3. CIR を求めるために同等化を変更して下さい。

    1207 * 8 * (250/6) = 405,550 bits/sec

計算例 #2 : フレームリレーから ATM

この例はフレーム リレー値からの ATM でのトラフィック シェーピング値を判別するために使用するステップを説明したものです。 この例では、フレームリレー エンドポイントはこれらの値を使用します:

  • AR = 256 kbps

  • CIR = 128 kbps

  • Bc = 8 kbps

  • n = 250(平均インターネット パケット サイズ)

  1. AR のオーバーヘッド要因を計算します。

    OHA(n) = Overhead factor for AR = [(n + h1 + h2)/48]/(n + h1 + h3) 
    OHA(250) = [(250 bytes + 2 bytes + 8 bytes)/48] / (250 bytes + 2 bytes + 4 bytes)
    OHA(250) = [260 bytes/ 48} / 256 bytes
    OHA(250) = 6/256
    OHA(250) = 0.0234
  2. CIR のオーバーヘッド要因を計算します。

    OHB(n) = Overhead factor for CIR = [(n + h1 + h2)/48]/ n 
    OHB(250) = [(250 bytes + 2 bytes + 8 bytes)/48]/(250 bytes)
    OHB(250) = [260 bytes/48]/ 250 bytes
    OHB(250) = 6/250
    OHB(250) = 0.0240
  3. OHA があるのでこれらの同等化の PCR、SCR および MBS の値を判別して下さい(n)および OHB (n):

    PCR を計算して下さい:

    PCR(0+1) = AR /8 * [OHA(n)]
    
    PCR = 256000 / 8 *(0.0234) 
    PCR = 32000/0.0234
    
    PCR = 749 cells / sec 
    
    
    And converting cells / sec to kbps, we have:
    
    PCR = (749 cells / sec) * (53 bytes/ cell) * (8 bits / 1 byte)
    PCR = 318 kbps
    Calculating the SCR:
    
    
    SCR(0) = CIR/8 * [OHB(n)] 
    SCR = (128000 / 8 )* 0.240 
    SCR =  384 cells / sec 
    
    And converting  cells / sec to kbps, we have: 
    
    SCR = (384 cells/ sec) * (53 bytes/ cell) * (8 bits / 1 byte)
    SCR =  163 kbps

    MBS を計算して下さい:

    MBS(0) = [ Bc/8 * (1/(1-CIR/AR)) + 1] * [OHB(n)] 
    MBS = [8000/8*(1/(1-128/256)+1)]*0.0240 
    MBS = [1000 * 3] *0.0240 
    MBS = 72 cells

代替方式

フレーム リレーおよび ATM トラフィックシェーピング パラメータは完全に一致することができませんが推奨される同等化の近似値はほとんどのアプリケーションでうまく作動します。

前のセクションのサンプル計算では、同等化は ATM VC およびフレームリレーVC の CIR の SCR 間の 20%の違いを生成 しました。 同等化を避け、ATM 側に 15%から 20%より高いためにトラフィック形成パラメータを設定することを選択して下さい。

フレームリレー側の設定値が ATM フレーム リレー間インターワーキングの設定の間に ATM 側のパラメータにきちんとマッピング されるようにして下さい。 実際のユーザトラフィックに等価帯域幅を提供するために ATMネットワークによってフレームリレーフレームの移動で導入されるオーバーヘッドを取り扱うために必要な余分余白を含むために PCR および SCR の値を選択して下さい。

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