Voz : Protocolos de gateway

Diseño e Implementación de PPP Multienlace (Multilink) sobre Frame Relay y ATM

10 Abril 2009 - Traducción manual
Otras Versiones: PDFpdf | Traducción Automática (31 Julio 2013) | Inglés (16 Agosto 2007) | Comentarios

Contenidos

Introducción
Prerrequisitos
      Requisitos
      Componentes Utilizados
      Convenciones
Diseño
      Sobrecarga de Enlace de Datos
      Requisitos de Ancho de Banda de VoIP
      Optimización del Tamaño de Fragmentación
      Consideraciones de Regulación y Modelado del Tráfico
Sugerencias y Advertencias
Caso Práctico
      Introducción
      Descripción General de la Red
      Configuraciones
Discusiones relacionadas de la comunidad de soporte de Cisco

Introducción

En Cisco IOS® Software Versión 12.1(5)T, se implementó el PPP Multienlace sobre ATM y Frame Relay (MLPoATM y MLPoFR). Esta función está dirigida a clientes con interconexión de Frame Relay/ATM (FR/ATM IW) que implementan Voz sobre IP (VoIP) en medios para enlaces WAN de baja velocidad. Antes de esta función, no existía un esquema de fragmentación de Capa 2 común soportado por Cisco IOS tanto en ATM como en Frame Relay; los clientes con FR/ATM IW se veían obligados a realizar la fragmentación en Capa 3.

Prerrequisitos

Requisitos

Este documento está dirigido al personal especializado en redes que participa en el diseño y la implementación de redes VoIP que comprenden redes MLPoATM y Frame Relay. Cisco recomienda poseer ciertos conocimientos acerca de los siguientes temas:

  • Frame Relay

  • ATM

  • PPP

  • MLP

  • Conexión entre redes Frame Relay/ATM

  • Configuración de Calidad de Servicio (QoS) para Voz

Este documento no tiene por objetivo proporcionar capacitación tecnológica sobre estos temas. Al final de este documento, se incluye una lista de materiales de referencia. Cisco recomienda que revise y comprenda estos documentos antes de leer éste:

Componentes Utilizados

La información de este documento está basada en estas versiones de software y hardware:

  • Cisco IOS Software Versión 12.1(5)T o posterior para MLP sobre FR/ATM IW

  • Cisco IOS Software Versión 12.2(2)T o posterior para Compressed Real Time Transport Protocol (cRTP) sobre ATM

  • Cisco IOS Software Versión 12.0(7)T para Low Latency Queueing (LLQ) sobre Frame Relay y ATM en la Interfaz Física

  • Cisco IOS Software Versión 12.1(2)T para LLQ sobre Frame Relay y ATM por circuito virtual permanente (PVC)

El caso práctico incluido en este documento está basado en una red de producción que utiliza estas versiones de software y hardware:

  • Los routers centrales Cisco 3660 ejecutan Cisco IOS Software Versión 12.2(5.8)T. Este requisito para cRTP sobre ATM determina el uso de Cisco IOS Software Versión 12.2T. Este conocido problema está resuelto en Cisco IOS Software Versión 12.2(8)T1:

    Id. de error de Cisco CSCdw44216 (sólo para clientes registrados): El cRTP origina un uso excesivo del CPU cuando se congestiona el enlace LLQ/CBWFQ (colocación en cola equilibrada ponderada basada en la clase).

  • Los routers secundarios Cisco 2620 están en proceso de ser actualizados de Cisco IOS Software Versión 12.2(3) a uno 2.2(6a). Los Cisco 2620 también actúan como gateways secundarios H.323. La actualización se acciona por un problema conocido con el gateway. Con respecto a las funciones WAN y QoS, Cisco IOS Software Versión 12.2(3) no presenta problemas significativos.

Convenciones

Consulte Convenciones de Consejos Técnicos de Cisco para obtener más información sobre las convenciones del documento.

Diseño

Esta sección analiza diversos conceptos de diseño relacionados con el diseño y la implementación del PPP Multienlace sobre Frame Relay y ATM.

Sobrecarga de Enlace de Datos

Cuando diseña redes ATM y Frame Relay con MLP, debe comprender la sobrecarga del enlace de datos. La sobrecarga influye en la cantidad de ancho de banda consumido por cada llamada VoIP. También ayuda a determinar el tamaño óptimo del fragmento del MLP. Es fundamental optimizar el tamaño del fragmento para que llene un número integral de celdas ATM, especialmente en los PVC de baja velocidad donde se desperdicia una cantidad significativa de ancho de banda en el relleno de celdas. La sobrecarga de enlace de datos en MLP sobre los PVC de ATM y Frame Relay depende de estos factores:

  • El modo de operación del dispositivo FRF.8 IW (transparente o con traducción).

  • La dirección del tráfico (ATM a Frame Relay o Frame Relay a ATM).

  • El segmento del PVC. La sobrecarga es diferente en los segmentos ATM y Frame Relay del PVC.

  • El tipo de tráfico. Los paquetes de datos tienen un encabezado MLP; los paquetes VoIP no.

Esta tabla muestra la sobrecarga de enlace de datos para un paquete de datos. Especifica la cantidad de bytes en los diversos encabezados Frame Relay, ATM, LLC, PPP y MLD para todas las permutaciones del modo de funcionamiento FRF.8, dirección de tráfico y segmento de PVC.

Modo FRF.8

Transparente

Traducción

Dirección del tráfico

Frame Relay a ATM

ATM a Frame Relay

Frame Relay a ATM

ATM a Frame Relay

Frame Relay o segmento ATM del PVC

Frame Relay

ATM

ATM

Frame Relay

Frame Relay

ATM

ATM

Frame Relay

                 

Indicador de Trama (0x7e)

1

0

0

1

1

0

0

1

Encabezado de Frame Relay

2

0

0

2

2

0

0

2

LLC DSAP/SSAP1 (0xfefe)

0

0

2

2

0

2

2

0

Control LLC (0x03)

1

1

1

1

1

1

1

1

NLPID2 (0xcf para PPP)

1

1

1

1

1

1

1

1

Id. de Protocolo MLP (0x003d)

2

2

2

2

2

2

2

2

Número de Secuencia MLP

4

4

4

4

4

4

4

4

Id. de Protocolo PPP (Sólo primer fragmento)

2

2

2

2

2

2

2

2

Contenido (Capa 3+)

0

0

0

0

0

0

0

0

Capa de Adaptación (AAL) 5 de ATM

0

8

8

0

0

8

8

0

Secuencia de Verificación de Tramas (FCS)

2

0

0

2

2

0

0

2

Sobrecarga Total (bytes)

15

18

20

17

15

20

20

15

1DSAP/SSAP:Punto de Acceso al Servicio de Destino/Punto de Acceso al Servicio de Origen (Destination Service Access Point/Source Service Access Point).

2NLPID: Identificación del Network Layer Protocol (Network Layer Protocol Identification).

El PVC de traducción es el más fácil de comprender ya que la sobrecarga es la misma en ambas direcciones. Esto se debe a que el dispositivo FRF.8 traduce entre los formatos MLPoATM y MLPoFR. En consecuencia, el formato de trama es MLPoFR en el segmento Frame Relay, en ambas direcciones. El formato en el segmento ATM es MLPoATM en ambas direcciones.

El PVC transparente es un poco más desordenado porque la sobrecarga varía en las dos direcciones. Esta complejidad se debe a que el router de Frame Relay envía paquetes en formato MLPoFR. Este formato es transportado a través del dispositivo IW al extremo ATM. De modo similar, el router de ATM envía paquetes en formato MLPoATM. Este formato es transportado a través del dispositivo IW al extremo Frame Relay. Por lo tanto, el resultado es formatos de trama diferentes en las dos direcciones de cada segmento.

En comparación, la sobrecarga en un PVC de Frame Relay integral (extremo a extremo) que utiliza FRF.12 es 11 bytes. Por lo tanto, en un enlace Frame Relay integral, FRF.12 es una opción más eficaz para la fragmentación e intercalación de enlace (LFI) que MLP. En los circuitos virtuales ATM integrales (VC), MLP es la única opción debido a que la fragmentación basada en estándares no está disponible. Sin embargo, los VC de ATM integrales (extremo a extremo) son de velocidad media a alta. Por lo tanto, la LFI no es necesaria. La excepción a esta regla son los VC de ATM de baja velocidad sobre la línea de suscriptor digital (DSL).

El Id. de PPP está presente sólo en el primer fragmento MLP. Por lo tanto, la sobrecarga en el primer fragmento siempre es dos bytes más que en los fragmentos posteriores.

Esta tabla muestra la sobrecarga de enlace de datos para un paquete VoIP. Especifica la cantidad de bytes en los diversos encabezados Frame Relay, ATM, LLC y PPP para todas las permutaciones del modo FRF.8 de funcionamiento, dirección de tráfico y segmento de PVC. La diferencia principal entre un paquete VoIP y un paquete de datos es que los paquetes VoIP se envían como paquetes PPP y no MLP. Todos los otros aspectos son idénticos al esquema de datos.

Modo FRF.8

Transparente

Traducción

Frame Relay a Frame Relay

Dirección del tráfico

Frame Relay a ATM

ATM a Frame Relay

Frame Relay a ATM

ATM a Frame Relay

 

Segmento Frame Relay o ATM del PVC

Frame Relay

ATM

ATM

Frame Relay

Frame Relay

ATM

ATM

Frame Relay

 
                   

Indicador de Trama (0x7e)

1

0

0

1

1

0

0

1

1

Encabezado de Frame Relay

2

0

0

2

2

0

0

2

2

LLC DSAP/SSAP (0xfefe)

0

0

2

2

0

2

2

0

0

Control LLC (0x03)

1

1

1

1

1

1

1

1

1

NLPID (0xcf para PPP)

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Id. de PPP

2

2

2

2

2

2

2

2

0

Contenido (IP+User Datagram Protocol (UDP)+RTP+Voz)

0

0

0

0

0

0

0

0

0

AAL5

0

8

8

0

0

8

8

0

0

FCS

2

0

0

2

2

0

0

2

2

Sobrecarga Total (bytes)

9

12

14

11

9

14

14

9

7

En comparación, la sobrecarga de enlace de datos para un paquete VoIP en un PVC de Frame Relay integral se indica en la última columna a la derecha.

Requisitos de Ancho de Banda para VoIP

Cuando administra ancho de banda para VoIP, debe incluir la sobrecarga de enlace de datos en los cálculos de ancho de banda. Esta tabla muestra los requisitos de ancho de banda por llamada para los diversos tipos de VoIP. Está basada en las características del PVC. Los cálculos en esta tabla presuponen el mejor escenario para cRTP (por ejemplo, sin suma de comprobación UDP ni errores de transmisión). Los encabezados se comprimen de 40 a 2 bytes, de modo uniforme.

Modo FRF.8

Transparente

Traducción

Frame Relay a Frame Relay

Dirección del tráfico

Frame Relay a ATM

ATM a Frame Relay

Frame Relay a ATM

ATM a Frame Relay

 

Segmento Frame Relay o ATM del PVC

Frame Relay

ATM

ATM

Frame Relay

Frame Relay

ATM

ATM

Frame Relay

 
                   

G.729 - Muestras de 20 ms - Sin cRTP

27.6

42.4

42.4

28.4

27.6

42.4

42.4

27.6

26.8

G.729 - Muestras de 20 ms - cRTP

12.4

21.2

21.2

13.2

12.4

21.2

21.2

12.4

11.6

G.729 - Muestras de 30 ms - Sin cRTP

20.9

28.0

28.0

21.4

20.9

28.0

28.0

20.9

20.3

G.729 - Muestras de 30 ms - cRTP

10.8

14.0

14.0

11.4

10.8

14.0

14.0

10.8

10.3

G.711 - Muestras de 20 ms - Sin cRTP

83.6

106.0

106.0

84.4

83.6

106.0

106.0

83.6

82.8

G.711 - Muestras de 20 ms - cRTP

68.4

84.8

84.8

69.2

68.4

84.8

84.8

68.4

67.6

G.711 - Muestras de 30 ms - Sin cRTP

76.3

97.9

97.9

76.8

76.3

97.9

97.9

76.3

75.8

G.711 - Muestras de 30 ms - cRTP

66.3

84.0

84.0

66.8

66.3

84.0

84.0

66.3

65.7

Dado que la sobrecarga varía en los diferentes segmentos del PVC, es necesario diseñar para el peor de los casos. Por ejemplo, considere una llamada G.729 con una muestra de 20 milisegundos (ms) y cRTP a través de un PVC transparente. Los requisitos de ancho de banda para este escenario en el segmento Frame Relay son de 12.4 Kbps en una dirección y 13.2 Kbps en la otra. Para el suministro debe disponer 13.2 Kbps por llamada.

En comparación, también se indica el requisito de ancho de banda para VoIP en un PVC de Frame Relay integral (extremo a extremo) en la última columna a la derecha de la tabla anterior. La sobrecarga adicional de PPP comparada con el encapsulado de Frame Relay nativo da como resultado un consumo adicional de ancho de banda de 0.5 Kbps a 0.8 Kbps por llamada. Por lo tanto, el encapsulado de Frame Relay con FRF.12 tiene más sentido que el MLP en un VC integral (extremo a extremo) de Frame Relay.

Nota: cRTP sobre ATM requiere Cisco IOS Software Versión 12.2(2)T o posterior.

Optimización del Tamaño de Fragmentación

La razón de utilizar MLP en un PVC de Frame Relay/ATM es permitir la fragmentación de grandes paquetes de datos en segmentos más pequeños. De este modo, el router intercala los paquetes VoIP entre los fragmentos de datos para reenviarlos. En Cisco IOS, el tamaño de fragmentación no está configurado directamente. Por el contrario, el retraso deseado se configura con la ayuda del comando ppp multilink fragment-delay. Cisco IOS utiliza esta fórmula para calcular el tamaño adecuado del fragmento:

fragment size = delay x bandwidth/8

Cuando utiliza MLP a través de ATM, el tamaño del fragmento debe optimizarse de modo que llene un número integral de celdas. Si no optimiza el tamaño, el ancho de banda requerido puede duplicarse debido a la función de relleno. Por ejemplo, si cada fragmento tiene una extensión de 49 bytes, se requieren dos celdas ATM para transportar cada uno. Por lo tanto, se utilizan 106 bytes para transportar una carga útil de sólo 49 bytes.

Cisco IOS optimiza el tamaño del fragmento automáticamente para utilizar un número íntegro de celdas ATM cuando realiza MLPoATM y MLPoFR. Redondea el tamaño del fragmento calculado al número entero siguiente de celdas ATM automáticamente. No se agregan nuevos comandos CLI. Cisco IOS realiza la optimización en los dos extremos, Frame Relay y ATM, de un PVC MLPoFR/ATM. Es posible que un PVC MLP sea un Frame Relay integral (extremo a extremo). En este caso, no requiere la optimización para ATM. Sin embargo, Cisco IOS realiza la optimización para ATM debido a que no tiene forma de detectar si el extremo remoto es ATM o Frame Relay.

Nota: Debido al redondeo, el retraso puede ser ligeramente mayor que el configurado. Este error de redondeo es más significativo en los PVC de baja velocidad.

También puede configurar la optimización manualmente. Como el tamaño del fragmento no puede especificarse directamente en Cisco IOS, calcule el tamaño óptimo del fragmento y conviértalo en un retraso. Cuando calcule el tamaño del fragmento, adáptelo según la sobrecarga de enlace de datos, ya que el código MLP supone que cada enlace es High-Level Data Link Control (HDLC) y tiene una sobrecarga de enlace de datos de 2 bytes. Además de la sobrecarga de enlace de datos HDLC, el código MLP incluye en sus cálculos 8 bytes compuestos por el Id. de MLP, el número de secuencia de MLP y el Id. de PPP, como se describe arriba en la primera tabla.

Utilice este procedimiento para calcular el retraso que debe configurar en Cisco IOS:

  1. Calcule el tamaño teórico del fragmento en función del retraso deseado y el ancho de banda del PVC:

    fragment = bandwidth * delay / 8
  2. Asegúrese de que el fragmento sea un múltiplo de 48 bytes, de manera que llene un número entero de celdas ATM.

    La fórmula para calcular el tamaño del fragmento alineado de celdas es:

    fragment_aligned = (int(fragment/48)+1)*48
  3. Adáptelo según la sobrecarga de enlace de datos que el MLP no tiene en cuenta.

    Como ya se indicó anteriormente, esta sobrecarga difiere según las características del PVC. Considere el extremo ATM del PVC, ya que éste es el extremo para el cual optimiza. Esta tabla muestra el número de bytes de la sobrecarga de enlace de datos en el extremo ATM.

    Modo FRF.8

    Transparente

    Traducción

    Dirección del tráfico

    Frame Relay a ATM

    ATM a Frame Relay

    Frame Relay a ATM

    ATM a Frame Relay

    Segmento Frame Relay o ATM del PVC

    ATM

    ATM

    ATM

    ATM

             

    LLC DSAP/SSAP (0xfefe)

    0

    2

    2

    2

    Control LLC (0x03)

    1

    1

    1

    1

    NLPID (0xcf para PPP)

    1

    1

    1

    1

    AAL5

    8

    8

    8

    8

             

    Sobrecarga no MLP (bytes)

    10

    12

    12

    12

    Para llegar al tamaño del fragmento sobre el que MLP basa sus cálculos, reste la sobrecarga de enlace de datos del tamaño del fragmento alineado de celdas que desea. Vuelva a agregar 2 bytes para compensar el encapsulado HDLC que el MLP siempre contempla.

    La fórmula para calcular el tamaño del fragmento al cual el código MLP apunta es:

    fragment_mlp = fragment_aligned - datalink_overhead + 2
  4. Convierta el tamaño del fragmento que obtenga en el retraso correspondiente con esta fórmula:

    delay = fragment_mlp/bandwidth x 8bits/byte
  5. En la mayoría de los casos, el retraso calculado no es un número entero de milisegundos. Dado que Cisco IOS sólo acepta un valor entero, deberá redondear hacia abajo. Por lo tanto, el valor de retraso que usted configura en Cisco IOS con la ayuda del comando ppp multilink fragment-delay es:

    fragment_delay = int(fragment_mlp/bandwidth x 8bits/byte)
  6. Para compensar el error de redondeo antes mencionado, eluda el ancho de banda utilizado por MLP para convertir de retraso a fragmento. El ancho de banda eludido que usted configura en Cisco IOS con la ayuda del comando bandwidth es:

    bandwidth = fragment_mlp/fragment_delay * 8

Esta tabla muestra los valores óptimos de ppp multilink fragment-delay y bandwidth para la mayoría de las velocidades más comunes del PVC. Se supone un retraso de destino de 10 milisegundos. Para simplificar la tabla, los cálculos no establecen diferencias entre PVC transparente o con traducción ni entre las direcciones del tráfico. La diferencia máxima en la sobrecarga de enlace de datos es sólo de 2 bytes. Por lo tanto, la penalidad por diseñar considerando el peor de los casos, de 12 bytes, es pequeña. En la tabla también se indica el retraso "real" que observará debido al hecho de que usted aumenta el tamaño del fragmento para que éstos llenen un número entero de celdas.

Velocidad del PVC

Tamaño del Fragmento

ppp multi-link fragment-delay

Ancho de Banda

Retraso Real

(Kbps)

(celdas)

(ms)

(Kbps)

(ms)

56

2

12

57

13.7

64

2

10

68

12.0

128

4

11

132

12.0

192

6

11

202

12.0

256

7

10

260

10.5

320

9

10

337

10.8

384

11

10

414

11.0

448

12

10

452

10.3

512

14

10

529

10.5

576

16

10

606

10.7

640

17

10

644

10.2

704

19

10

721

10.4

768

21

10

798

10.5

Consideraciones de Regulación y Modelado del Tráfico

En un entorno Frame Relay/ATM IW se presta una atención especial a la regulación y el modelado del tráfico. Los problemas que se presentan de Frame Relay a ATM son distintos de los que surgen de ATM a Frame Relay. Por tal motivo, cada tema se describe por separado.

El problema principal en la dirección Frame Relay a ATM es el posible incremento del consumo de ancho de banda al transportar de la trama a la celda. Por ejemplo, una trama de 49 bytes en el extremo Frame Relay consume dos celdas o 106 bytes en el extremo ATM. Por lo tanto, no puede presuponerse que la velocidad de celda sostenible (sustainable cell rate - SCR) sea equivalente a la velocidad de información comprometida (committed information rate - CIR). El peor de los casos se da cuando cada trama Frame Relay contiene 1 byte de carga útil. Cada uno de estos bytes consume una celda completa de 53 bytes en el extremo ATM. A modo de ejemplo de este concepto, este caso inverosímil y extremo determina un SCR que es 53 veces el CIR. Dos ejemplos más probables son:

  • Un paquete VoIP G.729 tiene una extensión de 60 o 69 bytes (cuando incluye la sobrecarga de MLP y Frame Relay). En el segmento ATM consume dos celdas o 106 bytes. Por lo tanto, si todo el tráfico transportado es VoIP, entonces una correlación adecuada es SCR = 106/69 = 1.5 x CIR.

  • Un paquete Telnet que transporta una sola pulsación de tecla contiene 40 bytes de encabezado TCP/IP y 1 byte de datos. En el extremo Frame Relay, esto alcanza los 56 bytes, incluida la sobrecarga. No obstante, en el extremo ATM este paquete abarca dos celdas. En este caso, SCR = 106/56 = 1.9 x CIR.

El Apéndice A de los estándares del Foro ATM, Especificación de la Interfaz dentro de la Portadora de BISDN (B-ICI) Versión 2.0, describe dos métodos de correspondencia entre SCR y CIR. Si bien ambos proporcionan una forma científica de deducir el SCR de el CIR, ninguno de los dos es más preciso que los datos a los cuales se aplican. Uno de los números requeridos por las fórmulas es el tamaño de trama común, un número que es difícil de determinar en una red real. Además, es un número que puede cambiar al implementar nuevas aplicaciones en una red ATM/Frame Relay existente. La mejor recomendación para resolver el problema es trabajar de cerca con su proveedor, dado que su política de regulación es muy importante. Con la asistencia del proveedor, es posible esta metodología de protección contra errores:

  • Dirección Frame Relay a ATM: En la dirección Frame Relay a ATM, el proveedor (carrier) debe controlar el tráfico entrante sólo en el punto de ingreso de Frame Relay. Por ejemplo, en el switch Frame Relay conectado al dispositivo del equipo de las instalaciones del cliente (CPE) conectado en el extremo Frame Relay, el proveedor (carrier) controla el tráfico de acuerdo al CIR comprometido. Esta política de regulación se ilustra en la figura aquí indicada. No debe haber otra regulación una vez que se permite el tráfico en la red en el punto de ingreso. La implicación de esta política de regulación es que los datos recibidos del extremo Frame Relay pueden incrementar y consumir el ancho de banda que sea necesario para permitir la tarifa de celda, la sobrecarga AAL y el relleno a fin de transportarlo por el segmento ATM de la red. En la mayoría de los casos, el ancho de banda ATM requerido es inferior al doble de ancho de banda que utiliza Frame Relay.

    ingress_policing.gif

  • Dirección ATM a Frame Relay: En la dirección ATM a Frame Relay, ocurre lo contrario. El uso de ancho de banda se reduce cuando va desde ATM a la trama como impuesto de celda y sobrecarga AAL, y cuando se elimina el relleno. Sin embargo, como la velocidad de transmisión potencial del extremo ATM es mucho más alta que la del enlace Frame Relay, es fundamental configurar el modelado del tráfico correctamente en el router ATM para la integridad de la voz. Si el modelado es demasiado impreciso, entonces el router ATM suministra datos a una velocidad superior a la velocidad física del enlace Frame Relay en el otro extremo. En consecuencia, los paquetes comienzan a colocarse en la cola del switch FRF.8. En algún punto, los paquetes comienzan a interrumpirse y, como las redes ATM/Frame Relay no distinguen entre voz y datos, también se pierden los paquetes VoIP.

    Al mismo tiempo, si el modelado es muy restrictivo, el rendimiento se ve afectado. Debido al impuesto de celda ATM, el dispositivo FRF.8 elimina el relleno y la sobrecarga AAL. No consume ancho de banda en el enlace Frame Relay. Por lo tanto, puede exceder la suscripción del extremo ATM del PVC moderadamente. La cantidad de relleno y sobrecarga AAL varían según el tamaño de trama promedio y la agresividad de la fragmentación. Como usted no puede calcular esta sobrecarga con precisión, es mejor que no intente optimizar. Por otro lado, el impuesto de celda es un factor completamente determinable. Es de 5 bytes por cada 48 bytes de carga útil. Puede optimizar para el impuesto de celda al configurar el destino de modelado en el router ATM en 53/48 x SCR. La regulación en el extremo del carrier debe configurarse de modo que permita este moderado exceso de suscripción.

Sugerencias y Advertencias

  • Actualmente, MLPoATM/Frame Relay sólo es probado y soportado con una política de servicio que se adjunta a la plantilla virtual (virtual-template) o a las interfaces dialer. Si se omite la política de servicio, es posible que no pueda utilizarse la función. En el Id. de error de Cisco CSCdu19313 (sólo para clientes registrados ) se incluye un ejemplo de esto.

  • MLPoATM/Frame Relay replica dos interfaces de acceso virtual para cada PVC. Uno de éstas representa el enlace PPP. La otra representa el agrupamiento MLP. El comando show ppp multilink se utiliza para saber cuál es cuál. No se soporta múltiples enlaces PPPoFR por agrupamiento. Si se colocan dos circuitos PPPOFR en un agrupamiento, el tráfico no se balanceará a través de los circuitos, ya que el controlador PPPOFR no proporciona la señalización de control de flujo que los controladores seriales reales brindan. El balanceo de carga MLPPP sobre ATM o frame relay debe mostrar una eficacia notablemente inferior al mismo balanceo de carga sobre la interfaz física.

  • Cada PVC está asociado a cuatro interfaces distintas, a saber, la interfaz física, la subinterfaz y las dos interfaces de acceso virtual. Sólo la interfaz de acceso virtual MLP tiene habilitada la colocación en cola elaborada. Las otras tres interfaces deben tener la colocación en cola "primero en entrar, primero en salir" (FIFO).

  • Cuando usted aplica un comando service-policy a una plantilla virtual, Cisco IOS muestra este mensaje de advertencia normal:

    cr7200(config)#interface virtual-template 1
    cr7200(config-if)#service-policy output Gromit
    Class Based Weighted Fair Queueing (CBWFQ) not supported on interface Virtual-Access1
    Note CBWFQ supported on MLP bundle interface only.
    

    Estos mensajes son normales. El primer mensaje indica que una política de servicio no es soportadaa en la interfaz de acceso virtual PPP. El segundo mensaje confirma que se ha implementado la política de servicio en la interfaz de acceso virtual de agrupamiento MLP. Este hecho puede verificarse con la ayuda de los comandos show interfaces virtual-access, show queue y show policy-map interface para comprobar el mecanismo de colocación en cola.

  • La autenticación de PPP no es estrictamente necesaria ya que un PVC es como una línea arrendada. No obstante, la autenticación de PPP es simple ya que se utiliza el comando show ppp multilink para determinar el nombre del router en el otro extremo del PVC.

  • Debe habilitarse el modelado del tráfico de Frame Relay para los PVC MLPoFR, en el router Frame Relay.

  • Al principio, Cisco IOS Software Versión 12.2 soportaba un máximo de veinticinco plantillas virtuales por router. Esta limitación puede afectar la escala de un router de distribución ATM si cada PVC debe tener una dirección IP única. La solución temporal para las versiones afectadas es utilizar una interfaz IP unnumbered o interfaces dialer en lugar de plantillas virtuales. En Cisco IOS Software Versión 12.2(8)T se admiten hasta 200 plantillas virtuales.

  • Algunos proveedores de servicio aún no soportan la traducción PPP en sus dispositivos FRF.8. En los casos que presenten esta limitación, los proveedores deben configurar los PVC en modo transparente.

  • La mayoría de los ejemplos en la documentación sobre Cisco IOS muestra configuraciones que incluyen una subinterfaz ATM o Frame Relay. Esta subinterfaz no cumple ninguna función. La plantilla virtual sólo debe adjuntarse a la interfaz física. Así la configuración es más compacta y fácil de administrar. Esto es especialmente importante si hay una gran cantidad de PVC.

  • Utilice el comando show ppp multilink para determinar, de un modo simple, si hay descartes de celda/trama en el extremo del carrier. La única pérdida de fragmento aceptable es aquella causada por errores de verificación por redundancia cíclica (CRC).

  • Si bien en Cisco IOS Software Versión 12.1(5)T se implementó MLPoATM/Frame Relay, los errores que presenta esta versión y las posteriores indican que debe tener precaución al seleccionar la versión de Cisco IOS Software. Cisco recomienda utilizar la última versión de mantenimiento de la versión estándar Cisco IOS 12.2. Sin embargo, otros requisitos de funciones de VoIP pueden determinar el uso de una versión diferente de Cisco IOS Software, como 12.2(2)XT, si se requiere Survivable Remote Site Telephony (SRST). La siguiente tabla enumera algunos de los problemas más comunes. Cuando selecciona Cisco IOS, cada Id. de error de Cisco debe ser evaluado en comparación con el IOS seleccionado.

Id. de error de Cisco

Descripción

CSCdt09293 (sólo para clientes registrados)

LFI: La conmutación rápida en 7200 origina llamadas de voz en una sola dirección.

CSCdt25586 (sólo para clientes registrados)

El acceso inestable PPPoA o el circuito virtual conmutado (SVC) no se cierran en tiempo de espera de inactividad.

CSCdt29661 (sólo para clientes registrados)

MLP: El cierre de la interfaz ATM durante la conmutación rápida produce desperfectos en el router.

CSCdt53065 (sólo para clientes registrados)

Mejora del funcionamiento en el código atm_lfi para la función LFI ATM.

CSCdt59038 (sólo para clientes registrados)

MLPoATM: Ping con paquetes grandes presenta fallas en PA-A3.

CSCdu18344 (sólo para clientes registrados)

El rendimiento del PVC de MLPoATM/Frame Relay es inferior a la mitad de la SCR/CIR.

CSCdu19297 (sólo para clientes registrados)

El PVC de MLPoATM sin política de servicio genera errores.

CSCdu41056 (sólo para clientes registrados)

MLPoATM: Se llama dos veces a la rutina vc_soutput del controlador.

CSCdu44491 (sólo para clientes registrados)

Los contadores de acceso virtual muestran valores incorrectos en MLPoFR.

CSCdu51306 (sólo para clientes registrados)

Las señales de mantenimiento se interrumpen en PPPoX.

CSCdu57004 (sólo para clientes registrados)

El CEF no funciona con MLP.

CSCdu84437 (sólo para clientes registrados)

Implementación del control de flujo entre los controladores adaptados al anillo de transmisión y MLP.

CSCdv03443 (sólo para clientes registrados)

Efectuar corrección para u76585 en Cisco IOS® Software Versión 12.2: Los paquetes MLP de entrada son conmutados por proceso.

CSCdv10629 (sólo para clientes registrados)

MLPoATM: Los paquetes de voz no son colocados en la cola LLQ.

CSCdv20977 (sólo para clientes registrados)

Los paquetes MLP de entrada están siendo conmutados por proceso.

CSCdw44216 (sólo para clientes registrados)

El cRTP origina un uso excesivo de la CPU cuando se congestiona el enlace CBWFQ/LLQ.

CSCdy70337 (sólo para clientes registrados)

Cuando un MLP se combina con QoS, la política de servicio está en uso.

CSCdx71203 (sólo para clientes registrados)

En algunas ocasiones, un agrupamiento MLP puede tener algunos enlaces inactivos.

Caso Práctico

Introducción

Esta sección describe una de las primeras implementaciones de clientes de la función MLPoATM/Frame Relay. Se hace referencia al cliente mediante el nombre ficticio XYZ Ltd. En 2001, XYZ Ltd reemplazó los PBX por una solución de Telefonía IP. Como parte de este proyecto, se construyó una nueva red IP y se escogió una conexión entre redes Frame Relay/ATM para la WAN. El carrier que brinda el servicio WAN utiliza switches Newbridge para suministrar los servicios de ATM y Frame Relay.

Descripción General de la Red

XYZ Ltd es una red radial "hub-and-spoke" que conecta veintiséis sucursales con dos sitios centrales. Cada sitio central está atendido por un router Cisco 3660 conectado a E3 ATM. Dieciocho de las veintiséis sucursales son de tamaño mediano. Cuentan con PVC de Frame Relay dobles que se vuelven a conectar a los 3660 en los dos sitios centrales a través de ATM/Frame Relay IW. Las ocho sucursales restantes son muy pequeñas. Se vuelven a conectar a la sucursal de tamaño mediano más cercana a través de un solo PVC de Frame Relay. Todos los routers secundarios son Cisco 2620. Un PVC de ATM integral conecta los dos routers 3660 a los dos sitios hub. La siguiente figura ilustra la topología.

network.gif

Esta tabla muestra las velocidades de acceso de Frame Relay y la CIR. Esta última varía de 32 kbps a 256 kbps. También se muestra en la tabla la cantidad máxima de llamadas VoIP simultáneas transportadas por cada PVC.

Sitio

Sitio Remoto

Acceso (kbps)

CIR (kbps)

Cantidad de Llamadas

Sucursal 1

Sitio Central 1

320

192

6

Sucursal 2

Sucursal 22

128

64

2.0

Sucursal 3

Sitio Central 1

576

256

8.0

Sucursal 4

Sucursal 16

64

32

2.0

Sucursal 5

Sitio Central 1

128

64

2.0

Sucursal 6

Sucursal 3

64

32

2.0

Sucursal 7

Sitio Central 1

512

256

8.0

Sucursal 8

Sitio Central 1

512

256

8.0

Sucursal 9

Sucursal 13

128

256

2.0

Sucursal 10

Sitio Central 1

256

128

4.0

Sucursal 11

Sitio Central 2

128

96

2.0

Sucursal 12

Sitio Central 1

128

64

2.0

Sucursal 13

Sitio Central 1

768

256

12.0

Sucursal 14

Sitio Central 1

192

96

4.0

Sucursal 15

Sitio Central 1

192

96

4.0

Sucursal 16

Sitio Central 1

448

192

8.0

Sucursal 17

Sucursal 13

128

64

2.0

Sucursal 18

Sitio Central 1

128

96

2.0

Sucursal 19

Sucursal 16

128

64

2.0

Sucursal 20

Sitio Central 1

64

32

2.0

Sitio Central 2

Sitio Central 1

34000

256

12.0

Sucursal 21

Sucursal 13

128

64

2.0

Sucursal 22

Sitio Central 1

384

192

6.0

Sucursal 23

Sitio Central 1

512

256

8.0

Sucursal 24

Sitio Central 1

192

96

2.0

Sucursal 25

Sitio Central 1

128

96

4.0

Sucursal 26

Sucursal 1

64

32

2.0

Los routers secundarios realizan el modelado del tráfico de Frame Relay. Las ráfagas por encima de CIR están permitidas. El modelado del tráfico de Cisco IOS está configurado para regularse conforme a la velocidad de acceso, con el valor de mincir (velocidad mínima aceptable de la información comprometida) equivalente al de CIR. Si se reciben notificaciones explícitas de congestión retrospectiva (BECN) del carrier, entonces el router vuelve a regularse conforme al valor de mincir. Este método es contrario a las recomendaciones de Cisco al realizar VoIP sobre Frame Relay. La voz ya presenta problemas en el momento en que el router respondió a las notificaciones de congestión. No obstante, en este caso, el carrier cree que su red cuenta con la suficiente provisión como para no perder nunca las tramas o las celdas y, por lo tanto, nunca deberían observarse BECNs.

El modelado del tráfico ATM se configura para que se regule a la velocidad de acceso de tramas en el extremo remoto, más el impuesto de celda. Por ejemplo, si la velocidad de acceso es 512 Kbps, entonces la SCR se configura en 512x53/48 = 565 Kbps. Esta velocidad de modelado se utiliza para maximizar el rendimiento. Esto es seguro ya que el impuesto de celda se elimina en el punto IW. En el extremo del carrier, la regulación se configura generosamente para permitir así el leve exceso de suscripción.

El cRTP se utiliza en la WAN. Con respecto a el CPU, la zona de mayor actividad es el router de distribución Cisco 3660 en el sitio central 1. Al sumar los números indicados en la tabla anterior, se determina que el número teórico máximo de llamadas VoIP que atraviesan este router es 102. Las cifras de rendimiento de este gráfico indican que la carga del CPU de Cisco 3660 para 100 sesiones cRTP (que son fase switched) es de aproximadamente 50%.

3660-performance.gif

Se utilizan plantillas virtuales con enlaces WAN con IP numerados. Se requiere una plantilla virtual por PVC, lo cual es posible ya que el número total de PVC que finalizan en cada Cisco 3660 es menor a veinticinco.

Configuraciones

En este documento se utilizan las siguientes configuraciones:

Router de ATM Central


!--- Nota: Esta sección muestra las partes de la configuración de un router Cisco 3660
!--- central que es relevante para MLPoATM.


class-map match-all Voice_Stream
  match access-group 100
class-map match-all Voice_Control
  match access-group 101

policy-map toortr01
  class Voice_Stream
    priority 175
  class Voice_Control
   bandwidth 18
   random-detect

interface loopback0
 ip address 10.16.0.105 255.255.255.252

interface ATM2/0
 description To Carrier E3 ATM Service
 no ip address

interface ATM2/0.15 point-to-point
 pvc toortr01 0/58
  vbr-nrt 406 406
  tx-ring-limit 8
  protocol ppp Virtual-Template15

interface Virtual-Template15
 bandwidth 320
 ip unnumbered loopback0
 ip tcp header-compression iphc-format
 service-policy output toortr01
 ppp multilink
 ppp multilink fragment-delay 14
 ppp multilink interleave
 ip rtp header-compression iphc-format


!--- Nota:  No configure las
!--- direcciones IP directamente en ninguna fuente de configuración,
!--- como una plantilla virtual, siempre que exista la posibilidad
!--- de que esta información se replique en múltiples
!--- interfaces activas. La excepción a esta regla es el caso poco
!--- frecuente en el que el objetivo es definir múltiples rutas IP
!--- paralelas y que IP efectúe la nivelación de carga entre ellas.
!--- Si en la fuente de configuración está presente una dirección IP,
!--- esta dirección se copia a todas las interfaces clonadas.
!---  IP instala una ruta a cada una de estas interfaces.
 

Router de Frame Relay Secundario


!--- Nota: Esta sección muestra las partes de la configuración de un router Cisco 2600
!--- secundario que es relevante para MLPoFR.


class-map match-all Voice_Stream
  match access-group 100
class-map match-all Voice_Control
  match access-group 101

policy-map dhartr21
  class Voice_Stream
    priority 240
  class Voice_Control
   bandwidth 18
   random-detect

interface loopback0
 ip address 10.16.0.106 255.255.255.252

interface Serial0/0
 description To Carrier Frame Relay Service
 encapsulation frame-relay IETF
 frame-relay traffic-shaping

interface Serial0/0.1 point-to-point
 frame-relay interface-dlci 38 ppp Virtual-Template1
  class dhartr21

interface Virtual-Template1
 bandwidth 320
 ip unnumbered loopback0
 max-reserved-bandwidth 85
 service-policy output dhartr21
 ppp multilink
 ppp multilink fragment-delay 10
 ppp multilink interleave

map-class frame-relay dhartr21
 frame-relay adaptive-shaping becn
 frame-relay cir 320000
 frame-relay bc 3200
 frame-relay mincir 320000


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