Асинхронный режим передачи (ATM) : "Класс обслуживания (IP, ATM и т. п.)"

Предел очереди с классами обслуживания "IP to ATM"

21 октября 2016 - Машинный перевод
Другие версии: PDF-версия:pdf | Английский (22 августа 2015) | Отзыв


Содержание


Введение

Этот документ разъясняет, как маршрутизатор вычисляет размер предельного размера очереди, когда поканальные опции организации очереди активированы на интерфейсе маршрутизатора ATM, который поддерживает Класс обслуживания (IP, ATM и т. п.) (CoS). Модульное качество сервиса Cisco (QoS), CLI (известный как MQC) используется для настройки политики обслуживания, что вы применяетесь к логическому интерфейсу, быть этим основной интерфейс, подинтерфейс или виртуальный канал. Эта политика обслуживания внедряет некоторое действие QoS от ограничения скорости и формирование трафика до маркировки и организации очереди.

Перед началом работы

Условные обозначения

Дополнительные сведения об условных обозначениях в документах см. Cisco Technical Tips Conventions.

Предварительные условия

Для данного документа отсутствуют предварительные условия.

Используемые компоненты

Настоящий документ не имеет жесткой привязки к каким-либо конкретным версиям программного обеспечения и оборудования.

Сведения, содержащиеся в данном документе, были получены с устройств в специальной лабораторной среде. Все устройства, описанные в данном документе, были запущены с конфигурацией по умолчанию. При работе с реальной сетью необходимо полностью осознавать возможные результаты использования всех команд.

Два набора очередей

Интерфейсы маршрутизатора Cisco с поканальными функциями организации очереди включили пакеты хранилища для VC ATM в одном из двух наборов очередей в зависимости от уровня перегрузки VC:

Очередь Местоположение Методы постановки в очередь Применение служебных политик Команда для настройки
Очередь аппаратных ресурсов или кольцо для передачи Адаптер порта или сетевой модуль Только обслуживание типа "очередь" Нет tx-ring-limit
Очередь уровня 3 Процессорная система уровня 3 или буферы интерфейса Нет Да Различается в зависимости от метода постановки в очередь: - vc-hold-limit - queue-limit

Перегрузка определена как заполнение вызова передачи (tx-ring-limit). Посмотрите Понимание и настройка значения tx-ring-limit.

Активация очередей уровня 3

Важно понять, когда ваш маршрутизатор использует очереди уровня 3, так как политика обслуживания применяется только к пакетам, сохраненным в очередях уровня 3. Адаптер для порта ATM или сетевой модуль и система процессора-3-го уровня сотрудничают следующим образом:

  1. ATM-интерфейс передает ячейки на каждой постоянной виртуальной цепи (PVC) ATM согласно скорости формирования ATM.

  2. ATM-интерфейс поддерживает поканальную очередь аппаратных ресурсов или кольцо для передачи, где это хранит пакеты ожидающие передачи на тот VC.

  3. Когда очередь аппаратных ресурсов или заливки кольца для передачи, ATM-интерфейс предоставляет явное противодавление системе процессора-3-го уровня. Поканальное обратное давление предотвращает ненужное сверхпотребление буферов одиночным постоянным виртуальным каналом ATM. Это уведомляет процессор уровня 3 для остановки пакетов исключения из очереди, предназначенных из определенного VC к кольцу для передачи ATM-интерфейса, потому что очередность для каждого виртуального канала достигла определенного уровня загруженности. Процессор уровня 3 теперь хранит избыточные пакеты в очередях уровня 3. В это время процессор уровня 3 продолжается к передачам пакетов, предназначенным к другому непереполненному PVCs.

  4. Когда ATM-интерфейс передает пакеты на кольце для передачи и освобождает вызов, это снова имеет достаточные размеры буфера в наличии для хранения пакетов. Это освобождает обратное давление, и процессор уровня 3 исключает новые пакеты из очереди к ATM-интерфейсу.

  5. Когда общее число пакетов, буферизованных на ATM-интерфейсе для всего PVCs, достигает определенного уровня по сравнению с общим доступным пространством буферизации, ATM-интерфейс предоставляет обратное давление на составном все-Уровне VC. Это обратное давление уведомляет процессор уровня 3, чтобы прекратить передавать любые пакеты к ATM-интерфейсу.

Значительно, с этой системой связи, ATM-интерфейс распознает, что его кольцо для передачи полно для определенного VC и регулирует получение новых пакетов от системы процессора-3-го уровня. Таким образом, когда VC переполнен, решение отбрасывания перемещено от случайного, last-in/first-dropped решение в first in, first out кольца для передачи (FIFO) очередь к измененному решению на основе политики Сервиса на уровне IP, проводившей процессором уровня 3.

Что такое предел очереди?

У очереди уровня 3 всегда есть предельный размер очереди. Это значение определяет количество пакетов в очереди. Когда эта очередь заполняется, маршрутизатор разрабатывает принцип отбрасывания. Эта политика может быть отбрасыванием остатка или Взвешенным произвольным ранним обнаружением (WRED). Другими словами, предельный размер очереди определяет, сколько пакетов может быть сохранено в очереди уровня 3, прежде чем отбрасывания начнут происходить.

Маршрутизатор автоматически назначает значение предела очереди по умолчанию. Расчетное значение меняется в зависимости от метода организации очередей и с платформой. Значительно, предельный размер очереди должен быть достаточно маленьким, чтобы избежать представлять причину задержки организации очереди, но достаточно большой для предотвращения отбрасываний и последующего воздействия к на основе TCP потокам.

На распределенных платформах как Cisco серии 7500 и FlexWAN, значение по умолчанию меняется в зависимости от количества интерфейсов в системе. Таким образом классы в системе только с двумя интерфейсами могут получить больше буферов, чем в системе с сотнями подинтерфейсов и VC. Маршрутизатор дает каждому классу минимальное значение для обеспечения достаточного количества буферов для питания интерфейса в скорости линии. Предельные размеры очереди представляют предел для разрешения на передачу пакета данных для интерфейса. Другими словами, маршрутизатор выделяет буферы среди интерфейсов, PVCs и классов в пропорции к пропускной способности тех интерфейсов, PVCs и классов. По умолчанию значения queue-limit не превышают намеченную сумму доступных буферов.

Следующие разделы обсуждают предельные размеры очереди более подробно.

Ограничение очереди FIFO

На VC ATM на нераспределенных платформах поканальная организация очереди и очереди уровня 3 включены по умолчанию при поддержке Cisco выпуски ПО IOS�. FIFO является методом организации очередей по умолчанию, применился к очередям уровня 3, когда не был настроен никакой определенный механизм организации очереди. Очереди уровня 3 используют FIFO по умолчанию, так как алгоритм организации очереди по умолчанию на ATM-интерфейсе является также FIFO. Первоначально, эти очереди поддержали предельный размер очереди только 40. Это можно проследить в следующем выводе:

router#show queueing interface atm 2/0.10    
        Interface ATM2/0.10 VC 10/32 
        Queueing strategy: FIFO 
        Output queue 0/40, 244 drops per VC 

С программного обеспечения Cisco IOS версии 12.1(5)T можно настроить размер поканальной очереди FIFO к значению между 5 и 1024 с командой vc-hold-queue.

Предел очереди в случае CBWFQ

Команда queue-limit применяется только к классам, настроенным с на основе классов, Обслуживание очередей на основе равнодоступности (CBWFQ) с помощью команды bandwidth. Команда queue-limit определяет количество пакетов, которые сохранят очереди уровня 3, прежде чем отбрасывания начинают происходить. Другими словами, это - глубина очереди уровня 3.

Значение предела очереди по умолчанию меняется в зависимости от платформы.

  • Cisco 2600, 3600, 7200 Series Router и MC3810: значение по умолчанию равняется 64. Следующий пример выходных данных был перехвачен на сетевом модуле ATM в серии 2600.

    router#show queueing interface atm 2/0.10    
          Interface ATM2/0.10 VC 10/32 
          Queueing strategy: weighted fair 
          Total output drops per VC: 1539 
          Output queue: 0/512/64/1539 (size/max total/threshold/drops)    
             Conversations  0/37/128 (active/max active/max total)  
             Reserved Conversations 0/0 (allocated/max allocated) 
    
  • Cisco серии 7500 и FlexWAN: значение по умолчанию вычислено путем предоставления каждому классу его пропорционального ресурса общего доступа родительских буферов. Пропорция основывается на пропускной способности, выделенной классу по сравнению с пропускной способностью родителя. В частности предельный размер очереди определен максимальной задержкой 500 мс со средним размером пакета 250 байтов. Например, классу с 1 МБ пропускной способности дают предельный размер очереди 1000000 / (250 x 8 x 2) = 250. Значительно, это также основывается на придерживающемся:

    • Сумма доступного SRAM или пакетной памяти.

    • Сумма интерфейсов, так как доступный SRAM должен быть разделен между интерфейсами.

      interface ATM9/1/0.100 point-to-point 
         ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 
         pvc 1/100 
          ubr 1000 
          service-policy out pmap 
         flexwan#show policy-map interface atm 9/1/0.100
         ATM9/1/0.100: VC 1/100
         service-policy output: pmap
         queue stats for all priority classes:        
                     queue size 0, queue limit 75 
                     packets output 0, packet drops 0 
                     tail/random drops 0, no buffer drops 0, other drops 0 
         class-map: e1 (match-all) 
                     0 packets, 0 bytes 
                     5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps 
                     match: ip dscp 10 
                     Priority: kbps 300, burst bytes 7500, b/w exceed drops: 0 
         class-map: e2 (match-all) 
                     0 packets, 0 bytes 
                     5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps 
                     match: ip dscp 20 
                     queue size 0, queue limit 75 
                     packets output 0, packet drops 0 
                     tail/random drops 0, no buffer drops 0, other drops 0 
                     bandwidth: kbps 300, weight 42 
         class-map: class-default (match-any)        
                     0 packets, 0 bytes 
                     5 minute offered rate 0 bps, drop rate 0 bps 
                     match: any 
                       0 packets, 0 bytes 
                       5 minute rate 0 bps 
                     queue size 0, queue limit 33 
                     packets output 2, packet drops 0 
                     tail/random drops 0, no buffer drops 0, other drops 0 
      

Примечание: Многоцелевой интерфейсный процессор (VIP) и FlexWAN выбирают значение предела очереди по умолчанию и передают его к главному процессору (такому как Процессор переключателей маршрута [RSP] на серии 7500) с первым набором статистики количества пакетов. Таким образом, пока VC ATM не несет трафик, неверное значение может появиться в выходных данных show policy-map interface.

Предельный размер очереди с LLQ

Организация очереди низкой задержки (LLQ) внедряет и минимум и максимальную гарантированную пропускную способность, которую вы настраиваете с приоритетной командой. LLQ внедряет устройство, которое ограничивает приоритетный трафик к его выделенной полосе во время перегрузки, чтобы гарантировать, что неприоритетный трафик, такой как пакеты маршрутизации и другие данные, не исчерпан ресурсы. Так как применение политик используется для отбрасывания пакетов, и предельный размер очереди не налагается, команда queue-limit не может использоваться с приоритетной командой.

Предельный размер очереди и WRED

WRED может быть настроен как политика необязательного сброса по пакетам в очередях уровня 3. Можно настроить и WRED и необычный механизм организации очереди как CBWFQ или Организация очереди с малой задержкой (LLQ).

На VIP и FlexWAN, параметры WRED по умолчанию получены непосредственно из ограничения очереди по умолчанию. В частности значение max-threshold установлено в половину ограничения очереди по умолчанию, и значения min-threshold уменьшены масштаб пропорционально.

Кроме того, значения порога WRED по умолчанию принимают во внимание параметры Функции ATM Shaping, привязанные к VC. Принимать для больших пакетов, которые могут появиться на более высоких скоростях, выше нормирование скорости трафика VC большее min по умолчанию - и max-threshold. Например, с ATM на 10 кбит/с, параметры WRED по умолчанию применились к VC в конкретном маршрутизаторе, показаны ниже:

nf-7505-1# show running-config 
     interface ATM1/1/0.47 point-to-point 
      atm pvc 47 0 47 aal5snap 10 10 1 random-detect wredgroup1    
     nf-7505-1# show queueing red    
     VC 0/47 - 
     random-detect group default:    
     exponential weight 9 
     precedence    min-threshold    max-threshold   mark-probability 
     ---------------------------------------------------------------    
     0:            20                    40                    1/10 
     1:            22                    40                    1/10 
     2:            24                    40                    1/10 
     3:            26                    40                    1/10 
     4:            28                    40                    1/10 
     5:            30                    40                    1/10 
     6:            32                    40                    1/10 
     7:            34                    40                    1/10 

В сравнении вот параметры WRED по умолчанию, примененные тем жем маршрутизатор к VC, сформированному в девяти Мбит/с устойчивой скорости передачи ячеек (SCR) и 10 Мбит/с Пиковой скорости передачи ячеек (PCR):

   nf-7505-1#show running-config 
   interface ATM1/1/0.49 point-to-point 
    atm pvc 49 0 49 aal5snap 10000 9000 100 random-detect wredgroup3    
   nf-7505-1#show queueing red  
   VC 0/49 - 
   random-detect group default:  
   exponential weight 9 
   precedence    min-threshold    max-threshold       mark-probablity 
   ---------------------------------------------------------------  
   0:            72                  144                 1/10 
   1:            81                  144                 1/10 
   2:            90                  144                 1/10 
   3:            99                  144                 1/10 
   4:            108                 144                 1/10 
   5:            117                 144                 1/10 
   6:            126                 144                 1/10 
   7:            135                 144                 1/10  

Queue-limit определяет максимальное число пакетов, которые очереди уровня 3 могут сохранить в любой данный момент вовремя. Max-threshold определяет максимальную среднюю глубину очереди. При изменении предельного размера очереди гарантируйте, что вы также отрегулировали пороги WRED и что настроенный предел очереди больше, чем максимальные пороговые значения WRED.

Даже на VC, настроенном с WRED, все пакеты, которые поступают в VC, когда средний размер очереди выше предельного размера очереди, являются отброшенным хвостом. Таким образом, в следующей конфигурации, queue-limit 400 и минимальном пороге 460 для кодовой точки дифференцированных сервисов (DSCP) 32 внедрения отбрасывание остатка в среднем размере очереди 400 пакетов и эффективно предотвращает WRED от когда-либо вступления в силу.

 policy-map ppwe 
     class voip 
       priority 64 
     class bus 
       bandwidth 168 
       random-detect dscp-based 
       random-detect exponential-weighting-constant 10    
       random-detect dscp 8 11 66 1 
       random-detect dscp 32 460 550 1 
       queue-limit 400

Примечание: См. также Факторы на Точной настройке WRED в Руководстве по дизайну Фазы 1 Класса обслуживания (IP, ATM и т. п.) при регулировке пороговых значений по умолчанию.


Дополнительные сведения


Document ID: 6190