ダイヤルとアクセス : 非同期接続

汎用モデムおよび NAS 回線の品質の概要

2002 年 3 月 1 日 - ライター翻訳版
その他のバージョン: PDFpdf | 機械翻訳版 (2013 年 8 月 21 日) | 英語版 (2007 年 7 月 9 日) | フィードバック

目次


概要

この文書では、ネットワーク アクセス サーバ(NAS)でのデジタル モデムおよび NAS に接続された T1/E1 回線の性能を検証する方法を説明します。クライアント サイドのモデムの性能または設定については扱いません。詳細については、「Configuring Client Modems to Work with Cisco Access Servers」を参照してください。

汎用モデムおよび回線の運用品質は、次のような多くの要素と密接に結び付いています。

  • フィールドに存在する、多種多様な(品質もさまざま)ピア モデムに対するモデムの相互運用性

  • クライアント モデムと NAS 間の回線(エンドツーエンド接続)の品質

  • クライアント側と NAS 側双方のモデムの品質

  • 回線中のアナログ-デジタル(A/D)変換の数

:この文書の中で示す情報は、特定のラボ環境内のデバイスから作成されたものです。この文書中で使われているデバイスはすべて、初期化された(デフォルト)設定で起動されたものです。実際のネットワークを運用している場合、コマンドを使用する前にそのコマンドの潜在的影響を理解しておいてください。debug コマンドを試す前に、「Important Information on Debug Commands」を参照してください。

汎用モデムおよび NAS 回線品質の概要に進む前に、次に示す基本要素を確認する必要があります。

  • NAS がモデムのコールを受け取っている。

    NAS 内のいずれかのモデムにコール受信の問題がある場合、受話器から NAS にコールインし、NAS 上のモデムがアンサー バック トーンに応答することを確認します。ダイヤルアウトによって電話が鳴ることを確認するために、NAS からコールアウトする必要があります。コール シグナリングに問題がある場合、debug isdn q931 コマンドを使って、telco スイッチが NAS にすべてのセットアップ情報を送っていることを確認します。さらにトラブルシューティングが必要な場合には、次に示す URL を参照してください。

ネットワークダイヤグラム

ネットワーク図

:telco は、クライアントのモデムからのアナログ信号をデジタルに変換します。Public Switched Telephone Network(PSTN; 公衆電話交換網)から NAS へ T1 回線を使っているため、デジタル信号をアナログに戻す必要はありません。したがって、この回線中では、A/D 変換は 1 回だけです。V.90 の速度で伝送するためには NAS モデムは PSTN に対するフル デジタル アクセスを必要とするため、このトポロジは V.90 56 kbps 接続の場合に必要です。このような接続は、NAS の T1/E1 を介してのみ利用可能です。

NAS とスイッチ間のデジタル パスの検証

NAS に接続する T1/E1 回線の品質を検証するには、次に示す手順に従います。複数の show コマンドおよびコンセプトを使って、NAS の T1/E1 回線が正しく機能することを確認します。

NAS に入る T1/E1 の品質の総合的な見解を得るために NAS 上で利用できるコマンドを次に示し説明します。

  • show controllers t1 - このコマンドは、T1 回線のエラーのない運用性を検証するのに使用します。

  • show controllers t1 call-counter - このコマンドは、DS0 が正しく機能していることを検証するのに使用します。

  • show modem operational-status slot/port - このコマンドは、NAS とローカル telco スイッチ間のパス中で、関係のない A/D 変換が行われていないことを確認するのに使われます。

:NAS だけで T1/E1 を評価することでは、T1/E1 品質の正確な状態を示さない場合があります。可能であれば、T1 サービス プロバイダーがテストを実行し、NAS からフレームを受信していることを確認する必要があります。T1/E1 に不規則な動作があった場合には、telco で Bit Error Rate Test(BERT; ビット エラー率テスト)も実行できます。

T1/E1 の全体的な品質の検証

ご使用のシスコ デバイスの、show controllers {t1|e1} コマンドの出力データがあれば、これを使用して 今後予想される障害や修正を表示できます。これを使用するには、 CCO 登録ユーザとしてログインしており、JavaScript を有効化している必要があります。

T1/E1 レイヤでは実質的にエラーなしでなければなりません。show controllers t1 または show controllers e1 コマンドを使って、NAS 上の T1/E1 カウンタをチェックします。

注:ここで示すコマンドは、T1 コマンドです。E1 コマンドを使う場合には、単にコマンドの中で t1 を e1 に置き換えます。

次の出力は、正常な T1 回線を示したものです。アラーム、違反、あるいはエラー発生期間(秒)がないことに注目してください。

maui-nas-01#show controllers t1

   T1 0 is up.

     Applique type is Channelized T1

     Cablelength is long gain36 0db

     No alarms detected.

     Version info of slot 0:  HW: 4, Firmware: 16, PLD Rev: 0

   

   Manufacture Cookie Info:

    EEPROM Type 0x0001, EEPROM Version 0x01, Board ID 0x42,

    Board Hardware Version 1.32, Item Number 800-2540-2,

    Board Revision A0, Serial Number 15264684,

    PLD/ISP Version 0.0, Manufacture Date 29-Sep-1999.

   

     Framing is ESF, Line Code is B8ZS, Clock Source is Line Primary.

     Data in current interval (844 seconds elapsed):

        0 Line Code Violations, 0 Path Code Violations

        0 Slip Secs, 0 Fr Loss Secs, 0 Line Err Secs, 0 Degraded Mins

        0 Errored Secs, 0 Bursty Err Secs, 0 Severely Err Secs, 0 Unavail Secs

     Total Data (last 58 15 minute intervals):

        0 Line Code Violations, 0 Path Code Violations

        0 Slip Secs, 0 Fr Loss Secs, 0 Line Err Secs, 0 Degraded Mins,

        0 Errored Secs, 0 Bursty Err Secs, 0 Severely Err Secs, 0 Unavail Secs

T1 回線にアラームがあるかエラーに遭遇したことがわかった場合には、T1 トラブルシューティング フローチャートを使い、問題を切り分けて修正します。必ずハード プラグ ループバック テストを実行して、エラーがルータその他のハードウェアの問題から発生したのではないことを確認するようにしてください。

Output Interpreter ツールによって、show controllers {t1|e1} コマンドの出力の分析を受け取ることができます。

このツールは、show controller t1 コマンド出力で異常を発見した場合、示された症状に基づいてトラブルシューティング プロシージャを生成します。このプロシージャとともに T1 トラブルシューティング フローチャート を使って、問題の解決に役立てることができます。

show controllers t1 call-counters コマンドを使った DS0 の評価

show controllers t1 call-counter コマンドを使って、T1/E1 上の各 DS0 の品質を検証します。出力の中で、異常に高い「TotalCalls」および異常に低い「TotalDuration」を持った DS0 を探します。不良 DS0 のある show controllers t1 call-counter コマンドからのサンプル出力の一部を次に示します。

TimeSlot   Type   TotalCalls   TotalDuration

       1       pri         873       1w6d

       2       pri         753       2w2d

       3       pri        4444      00:05:22

   

Timeslot 3 で短期間に大量のコールが受信されたことに注目してください。これは不良 DS0 を示すものであり、この問題についてプロバイダーに連絡する必要があります。

注: isdn service dsl コマンドを使って、疑わしい不良 DS0 をビジーアウトすることができます。

T1 回線でのループバック コールの実行

NAS とローカル telco スイッチ間のパス内で、外部の A/D 変換が行われていないことを確認します。不必要な A/D 変換はニアーエンドエコーをもたらします。このニアーエンドエコーとは、MICA などのデジタル モデムで処理できない場合があり、Pulse Code Modulation(PCM; パルス符号変調)モデム接続を妨げます。

V.90 などの PCM モデム接続では、シグナル パス全体で A/D 変換が 1 回だけである必要があります。クライアント近くの PSTN スイッチが A/D 変換を行うため、回線上の他の A/D 変換は、パフォーマンスを損ないます。デジタルからアナログへの不要な変換は、多くの場合チャネル バンクで発生します。NAS とスイッチ間の回線上にチャネル バンクがないことを確認する必要があります。

NAS からのデジタル出力前および再び NAS に戻る前に近端エコーをチェックすることで、不必要な A/D 変換がないかテストできます。次の手順を使って、スイッチへ向かうパスがデジタル モデムに適しているかどうかを判断します。
  1. T1 上で NAS からの発信コールができるように T1/E1 回線が用意されていることを確認します。
  2. Mica モデム内で Reverse Telnet を行い、AT コマンドを使って、次に示したようにテストする T1 の番号をダイヤルします。
   as5200-1#telnet 172.16.186.50 2007

      Trying 172.16.186.50, 2007 ... Open 
   User Access Verification
   Username: cisco

      Password:

      Password OK

      at

      OK

      atdt 5554100

      CONNECT 33600/REL - MNP
   User Access Verification
   Username: cisco

      Password:

      as5200-1>
  1. コールはスイッチに進み、NAS にループバックし、他のモデムの一つに接続します。
  2. いずれかのデジタル モデムに接続した後、別の Telnet セッションからの show modem operational-status slot/port コマンドを使用し(slot/port は、使用中のモデム)、「Parameter #26 Far End Echo Level:」の値をチェックします。

レベルが -55dBm 未満の場合、回線に問題はありません。値がそれよりも大きい場合には、おそらくスイッチに向かうパス内で外部の A/D 変換が行われています。負の値の場合、-75dBm は -55dBm よりも小さく、-35dBm は-55dBm よりも大きいことを忘れないでください。不必要な A/D 変換があると判断した場合には、サービス プロバイダーに連絡し、改善してください。

モデム性能情報の収集

この項では、NAS 側のモデム性能について扱います。クライアント モデムからの情報収集についての詳細は、「Configuring Client Modems to Work with Cisco Access Servers」を参照してください。可能であれば、modemlog.txt や ppplog.txt など、クライアント PC からさまざまなログを収集します。これらのログは、この文書の「接続解除理由」の項とともに、不必要な接続解除がないかどうかを判断するのに使用することができます。

注:次に扱うコマンドは、MICA モデム向けのものです。NAS で MICA モデムの代わりに NextPort Software Port Entity(SPE)が 使用されている場合には、「Comparing NextPort SPE Commands to MICA Modem Commands」という文書を参照し、各 MICA コマンドの代わりになる 同等の NextPort コマンドを探し出してください。

NAS 側のモデムの品質を検証するには、次に示すいくつかの show コマンドおよびコンセプトを使用し、NAS 側のモデムが正しく機能していることを確認します。

NAS 側でモデム動作を総合的に把握するためのコマンドを次に示し、説明します。

  • show modem summary - このコマンドは、全着信コールの接続成功率を検査するのに使用します。全モデムの性能の概要を示します。

  • show modem - このコマンドは、各モデムの品質および状態を検証するのに使用します。

  • show modem connect-speeds - このコマンドは、高速なモデム接続速度を検証するのに使用します。

  • show modem call-stats - このコマンドは、接続解除の種類を判断するのに使用します。

  • show modem operational-status - このコマンドは、各モデムの性能統計を表示します。

Determining Overall Modem Success with the show modem summary コマンドによるモデムの総合的な動作の判定

全モデムでの全着信コールの接続成功率を確認するには、次に示したような show modem summary コマンドを使用します。

router#show modem summary

            Incoming calls       Outgoing calls      Busied   Failed   No    Succ

   Usage  Succ   Fail  Avail   Succ   Fail  Avail    Out      Dial     Ans   Pct. 

      0%  4901    171     24      0      0     24        1        0    27     96%

   

注:show modem summary コマンドは、着信コールの大量サンプルの場合にのみ重要です。各種フィールドの出力について詳しくは、下のを参照してください。

show modem コマンドによるモデム別統計の取得

各モデムの品質および状態を確認するには、show modem コマンドを使用します。

router#show modem

   Codes:

   * - Modem has an active call

   C - Call in setup

   T - Back-to-Back test in progress

   R - Modem is being Reset

   p - Download request is pending and modem cannot be used for taking calls

   D - Download in progress

   B - Modem is marked bad and cannot be used for taking calls

   b - Modem is either busied out or shut-down

   d - DSP software download is required for achieving K56flex connections

   ! - Upgrade request is pending

   

                    Inc calls     Out calls     Busied   Failed    No      Succ 

     Mdm  Usage    Succ   Fail   Succ   Fail      Out     Dial    Answer   Pct.

   * 1/0    17%      74      3      0      0       0        0       0       96%

   * 1/1    15%      80      4      0      0       0        1       1       95%

   * 1/2    15%      82      0      0      0       0        0       0      100%

     1/3    21%      62      1      0      0       0        0       0       98%

     1/4    21%      49      5      0      0       0        0       0       90%

   * 1/5    18%      65      3      0      0       0        0       0       95% 

     ... 

上のコマンドからの注目すべき情報は、次の表にあります。

カテゴリ
説明
Succ Pct NAS 宛の着信コールで、「Succ Pct」はネゴシエートされるキャリアの比率を表します。ほとんどのダイヤルイン アプリケーションの場合、これは少なくとも 90 % である必要があります。
Fail これは、NAS モデムがオフフックに移行したが、エンドツーエンドのモデムがトレインアップに失敗したことを示します。リダイヤルを何度も繰り返す問題のあるクライアント モデムが 1 つあっても、大量の「Fail」が誤って発生する可能性があることを覚えていてください。したがって、使用するクライアント モデムの実際の組み合わせに注意します。着信コールでの非常に高い「Fail」の比率は、多くの場合、コール セットアップ中のシグナリング問題または低いチャネル品質のいずれかを示すものです。show modem summary 出力で「Fail」が高い数字であった場合には、show modem コマンドを使って、障害が 1 つのモデムに限られるのか、1 つの「不良」モデムのかたまりに限られるのかどうかを判断します。
Succ このコマンドは、モデムがトレインアップし、シスコ IOS(R) Software Release で Data Set Ready(DSR)が高くなるのがわかったことを示します。しかし、これは Point-to-Point Protocol(PPP)などの上位レイヤ プロトコルが正常にネゴシエートされたこと意味しません。
No Ans これは、Call Switch Module(CSM)が、モデムへのコールを送ったが、モデムが応答に失敗したことを意味します。ほとんどのダイヤルイン アプリケーションの場合、これはコール総数の 1 % 未満である必要があります、高い数字の「No Ans」は、モデムのミスコンフィギュレーションかビジー状態のルータ CPU のいずれかが原因である可能性があります。show processes cpu コマンドを使って、5 分間の CPU の使用率が 90% を超えていないことを確認します。「No Ans」の他の一般的原因としては、NAS とスイッチ間のシグナリング問題、モデムのバグ、および R2 ミスコンフィギュレーションによる Channel Associated Signaling(CAS)問題があります。このテーマについて詳しくは、「E1 R2 Signaling Theory」を参照してください。

show modem connect-speeds コマンドによるモデム データ レートの収集

モデム接続品質を最もよく表すもの(事実、Windows ダイヤルアップ ネットワーク クライアントで、通常一般的に利用可能な唯一のもの)は、初期モデム接続速度です。しかし、次に示す理由により、初期接続速度は誤解を招くものであることをここで強調しておく必要があります。

  • 今日のモデム接続に使われるスピードは、接続の間全体を通して変化する場合があります。これは、回線状況の調節のためにモデムによって行われる継続的なリトレインおよびスピードシフトのためです。

  • 任意の回線品質について、あるポイントで、ブロック エラー、リトレイン、および再伝送によって、高いキャリア レートが低いキャリア レートよりも低い実際のスループットをもたらす場合があります。たとえば、(任意の回線で)28800 bps のレートが公称レート 42000 bps のリンクよりも適切なスループットをもたらす可能性があります。したがって、Transmission Control Protocol(TCP)ファイル転送は、真のキャリア レートを正確に表すものになります。

しかし、初期モデム接続速度情報は、傾向分析に役に立ちます。NAS 側の初期接続速度を知るには、次に示すコマンドを実行します。

  • show modem connect-speeds 56000

  • show modem connect-speeds 46667

  • show modem connect-speeds 38000

  • show modem connect-speeds 33600

  • show modem connect-speeds 14400

V.34 接続の場合、一般的な初期接続速度の正常な分布を次に示します。次に示した例は、チャネライズド T1 で設定され Microcom 3.3.20 NAS モデムが付いた NAS です。

注:次の出力は、スペースの制限により要略しています。

asfm07#show modem connect-speeds 33600

     transmit connect speeds

     Mdm    16800  19200  21600  24000  26400  28800  31200  32000  33600 TotCnt

     2/0       18     23    28      24     36     44     55     12     66    353

     ...

     ...

     2/47      8      17     15     25     33     43     37      2      5    145

     Tot       17    109     60    226    932   2482   1884     44    216   7666

     Tot %      0      1      0      2     12     32     24      0      2

     

     receive connect speeds

     Mdm    16800  19200  21600  24000  26400  28800  31200  32000  33600 TotCnt

     ...

     ... 

     Tot       18    116     88    614   2608   2844    904      0      1   7667

     Tot %      0      1      1      8     34     37     11      0      0

   

正常な V.34 接続は、2400 bps ごとに 21600 〜 33600 bps を範囲とします。しかし、26400 〜31200 bps という範囲の中でピークを迎えます。

as2#show modem connect-speeds 56000

     transmit connect speeds

   

     Mdm   48000  49333  50000  50667  52000  53333  54000  54667  56000 TotCnt

     ...

     Tot     1888   6412    939   5557    994    977      0    261      1  53115

     Tot %      3     12      1     10      1      1      0      0      0

     ...

   

   as2#show modem connect 46667

     transmit connect speeds

   

     Mdm   38667  40000  41333  42000  42667  44000  45333  46000  46667 TotCnt

     ...

     Tot      577    675    446     46    550   1846   3531    186   1967  53121

     Tot %      1      1      0      0      1      3      6      0      3

     ...

   

PCM スピードの場合(たとえば、K56Flex または V.90)、典型的なスピード分布を特徴付けるのは困難です。なぜならば、PCM 接続はクライアントとサーバ間のテレフォニー パスの特定の仕様に大きく依存するためです。44 〜55 kbps の接続速度分布の中でピークを探します。しかし、外部の A/D コンバータ、ブリッジ タップ、およびロード コイルなどの障害の存在は、PCM 接続を妨げ、あるいは歪んだデータを生み出す場合があります。

show modem call-stats コマンドを使った一般的な接続解除原因の判定

システム レベルでは、show modem call-stats コマンドを使って、「rmtLink」および「hostDrop」によって示される「適切な」接続解除が「不適切な」接続解除よりも多く発生していることを判断します。次は、ダイヤルイン コールの接続解除原因を表している MICA モデムからの一般的な正常出力です。

router#show modem call-stats

          compress  retrain lostCarr userHgup  rmtLink  trainup hostDrop wdogTimr

     Mdm     #   %    #   %    #   %    #   %    #   %    #   %    #   %    #   %

    Total  103      554      806      130     8654      206     9498        0

   

「rmtLink」はリモート クライアントが要求した接続解除であり、「hostDrop」は NAS での Data Terminal Ready(DTR)ドロップです。モデムに関しては、これらは「適切な」接続解除です。

show modem call-stats
コマンドによって示されるその他の理由は「不適切な」理由であり、総接続解除(コール)の 10 % 未満でなければなりません。この総接続解除(コール)は、「Total」行の全トータル数の合計になります。

接続解除原因に関する情報をさらに取得するには、debug modem を使用します。しかし、ドロップが PSTN ネットワークから起こった場合、DTR ドロップとして表示されます(なぜならば、デジタル モデムでは、Data Terminal Equipment(DTE; データ端末装置)が PSTN インターフェイスを扱うためです)。

モデム接続解除の適切な理由

モデムは、クライアントの接続解除、telco エラー、NAS でのコール ドロップなどのさまざまな要因により接続解除することができます。「適切な」接続解除理由は、一方の側で DTE(クライアント モデムまたは NAS)がシャットダウンを希望したというものです。たとえば、NAS がアイドル タイムアウト期間に達し、コールを接続解除するようにモデムに指示した場合や、クライアントがセッションを終了したために「接続解除」ボタンをクリックした場合です。このような接続解除は「ノーマル」であり、接続解除がモデムまたは転送レベルのエラーの結果でないことを示します。DTR ドロップは、モデムに問題点があるためではありません。これは「適切な」接続解除理由とみなされます。しかし、DTR ドロップの数が多すぎると思われる場合、NAS コンフィギュレーションなどの他の要因を調べます。

DTE のどれか 1 つが接続解除を開始するまで、モデム接続を終わらせることは望ましくありません。モデムは、接続が終了した理由を報告します。MICA には多くのさまざまな接続解除理由がありますが、それらはすべて、次に示したクラスのいずれかに入ります。
  • EC DISC:リモート クライアント モデムが接続解除を要求(「rmtLink」によって示される)

  • ローカル DTE が接続解除を要求(「dtrDrop」または「hostDrop」によって示される)

    • DTR ドロップ(説明のためにローカル DTE(NAS およびシスコ IOS)をチェックする必要あり)
    • +++ / ATH を受信 ・これはモデムのハングアップを引き起こす
    • ネットワークが始動した接続解除。たとえば、PSTN 回線がクリアーされた
    • ピアから PPP LCP TERMREQ(終了要求)を受信

  • モデル リンクに関わる問題(不適切な接続解除)

    • キャリア損失
    • EC 再送信が多すぎる
    • リトレインが多すぎる
    • モデム プロトコル エラー:不良の EC フレームまたは不正な圧縮データ

さまざまな MICA の状態および MICA モデムにより報告される接続解除理由の詳細については、「MICA Modem States and Disconnect Reasons」文書を参照してください。

show modem operational-status コマンドによる各モデムの検査

ご使用のシスコ デバイスの、show modem operation-status コマンドの出力データがあれば、これを使用して 今後予想される障害や修正を表示できます。これを使用するには、 CCO 登録ユーザとしてログインしており、JavaScript を有効化している必要があります。

show modem コマンドを使用し特定のモデムまたはモデム クラスタで障害率が高いことに気づいた場合、または特定の MICA モデムを検査したいだけの場合には、show modem operational-status コマンドを使用する必要があります。

show modem operational-status 出力について詳しくは、「IOS show modem Command Reference」を参照してください。

動作の状態をよく理解するために、また設定の変更が著しい改善をもたらしているかどうかがわかるように、重要なモデム性能メトリックの値を測定および記録します。

Output Interpreter ツールによって、show modem operational-status コマンドの出力の分析を受け取ることができます。

このツールは、現行コールのパラメータ(たとえば、Signal-to-Noise Ratios(SNR)や接続速度)を評価するのに使用できる情報を提供します。モデム コールの品質は SNR、回線の形状、デジタル パッドなどの要因によって影響を受ける可能性があり、Output Interpreter はこれらの要因の評価をシンプルな言葉で提供します。この分析および推奨を使って、さらに問題をトラブルシューティングすることができます。

その他のオプション

T1 レイヤが仕様内で動作していることが検証済みであり、モデム レイヤでの動作に不審点がある場合には、次のように試してください。

  • 最新のモデム ファームウェア コードで実行していることを確認します。ソフトウェア センター(www.cisco.com)からモデムのファームウェアをダウンロードすることができます。NAS 上でコードをアップグレードするには、「Software Installation and Upgrade Procedures」を参照してください。

  • 既知の適切なモデムまたはローカル ループからダイヤルアウトし、ターゲット NAS に入ります。希望する品質の接続が得られた場合、これは NAS、そのモデム、 およびその T1/E1 回線が正常であることを証明します。

モデム接続性の問題をトラブルシューティングしているとき、接続に影響を及ぼす多くの矛盾する要因があることを理解することが重要です。したがって、障害部分を正確に特定することは困難な場合があります。また、問題が PSTN ネットワーク内にある場合、その問題を修正するのは難しい場合があります。


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