Verständnis der VBR-nrt Servicekategorie und Traffic Shaping für ATM-VCs
Inhalt
Einleitung
Das ATM-Forum veröffentlicht Empfehlungen verschiedener Anbieter, um den Einsatz der ATM-Technologie voranzutreiben.
Voraussetzungen
Anforderungen
Es gibt keine spezifischen Anforderungen für dieses Dokument.
Verwendete Komponenten
Dieses Dokument ist nicht auf bestimmte Software- und Hardware-Versionen beschränkt.
Die Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf Geräte in einer speziell eingerichteten Testumgebung. Alle Geräte, die in diesem Dokument benutzt wurden, begannen mit einer gelöschten (Nichterfüllungs) Konfiguration. Wenn Ihr Netz Live ist, überprüfen Sie, ob Sie die mögliche Auswirkung jedes möglichen Befehls verstehen.
Konventionen
Weitere Informationen zu Dokumentkonventionen finden Sie unter Cisco Technical Tips Conventions (Technische Tipps von Cisco zu Konventionen).
Hintergrundinformationen
Die Traffic Management Specification Version 4.0
definiert fünf ATM-Servicekategorien, die den von Benutzern an ein Netzwerk übermittelten Datenverkehr und die Quality of Service (QoS) beschreiben, die ein Netzwerk für diesen Datenverkehr bereitstellen muss. Die fünf Servicekategorien sind hier aufgelistet:
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variable Bitrate, nicht in Echtzeit (VBR-nrt)
Der Schwerpunkt dieses Dokuments liegt auf VBR-nrt.
Natives ATM-Traffic-Shaping wird in der Regel implementiert, indem der VBR-nrt-Servicekategorie ein Virtual Circuit (VC) zugewiesen wird. Cisco Router ATM-Schnittstellen implementieren VBR-nrt-Traffic-Shaping auf eine für die Hardware einzigartige Weise.
Die Terminologie für VBR-nrt Traffic Shaping kann sehr verwirrend sein. In diesem Dokument werden die Parameter für die Peak Cell Rate (PCR), die Sustained Cell Rate (SCR) und die Maximum Burst Size (MBS) erläutert, die bei der Konfiguration von VBR-nrt VCs festgelegt werden. Dieses Dokument enthält auch eine zentrale Referenz zur Implementierung von Traffic Shaping durch die Cisco ATM-Router-Schnittstellen.
Vorteile von Traffic Shaping
Traffic Shaping begrenzt die Übertragungsrate und gleicht die Übertragungsraten ab, indem Datenverkehr, der die konfigurierte Rate übersteigt, in einer Warteschlange gespeichert wird.
Mit anderen Worten, wenn ein Paket an einer Schnittstelle zur Übertragung auf einem ATM Virtual Circuit (VC) ankommt, geschieht Folgendes:
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Wenn die Warteschlange leer ist, wird das ankommende Paket in die Warteschlange gestellt. Während jedes Zeitintervalls plant und sendet der Traffic Shaper ein Paket.
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Wenn die Warteschlange voll ist, wird das Paket verworfen. Dies wird als Tail-Drop bezeichnet, vorausgesetzt, der standardmäßige FIFO-Warteschlangenmechanismus (First In, First Out) wird verwendet.
Warum sollten Sie die Rate eines ATM VC kontrollieren oder begrenzen? Hier einige Gründe, die Sie berücksichtigen sollten:
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Um Ihre T1-, T3- und sogar OC-3-Verbindungen (optische Träger) in kleinere Kanäle aufzuteilen.
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Um sicherzustellen, dass Datenverkehr von einer VC nicht die gesamte Bandbreite einer Schnittstelle belegt, wodurch sich wiederum Datenverluste auf andere VCs auswirken.
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Steuerung des Bandbreitenzugriffs, wenn die Richtlinie vorschreibt, dass die Rate einer bestimmten VC im Durchschnitt eine bestimmte Rate nicht überschreitet.
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Anpassung der Übertragungsrate der lokalen Schnittstelle an die Geschwindigkeit einer Remote-Zielschnittstelle. Angenommen, ein Ende einer Verbindung sendet mit 256 Kbit/s und das andere Ende sendet mit 128 Kbit/s. Ohne eine gleichmäßige End-to-End-Leitung muss ein zwischengeschalteter Switch möglicherweise einige Pakete am langsameren Ende verwerfen, wodurch Anwendungen über die Verbindung unterbrochen werden.
Beim Traffic Shaping bleiben überschüssige Daten im Router erhalten, sodass der Router intelligente Quality of Service-Mechanismen wie Weighted Random Early Detection (WRED) und Class-Based Weighted Fair Queueing (CBWFQ) anwenden kann. Diese QoS-Mechanismen bestimmen, in welcher Reihenfolge die Pakete innerhalb der VC-Warteschlangen bedient werden und welche Pakete verworfen werden, wenn die Warteschlangen bestimmte Schwellenwerte überschreiten.
Hinweis: Der Befehl bandwidth unter der ATM-Schnittstelle bietet kein Traffic Shaping auf der Schnittstelle. Stattdessen wird es für Routing-Protokollalgorithmen wie IGRP und EIGRP verwendet, um die zusammengesetzte Metrik zu berechnen und den besten Pfad zu einer Route zu bestimmen.
Was ist Traffic Policing?
Anbieter von ATM-Switch-Netzwerken setzen einen Datenverkehrsvertrag durch die Implementierung von Datenverkehrsüberwachungsmechanismen durch. Die Usage Parameter Control (UPC) wendet eine mathematische Formel an, um zu bestimmen, ob der Datenverkehr, der von einem Router auf einer VC gesendet wird, den Vorgaben des Vertrags entspricht. Provider führen die Richtlinienvergabe in der Regel am ersten Switch im Netzwerk an einem Punkt durch, der als User-Network Interface (UNI) bezeichnet wird. Da ATM-Switches auf Layer 2 des OSI-Referenzmodells arbeiten, können sie keine Felder im IP-Header lesen und bestimmen, welche Pakete bei einer Überlastung Vorrang haben. Die Richtlinienvergabe basiert ausschließlich auf den Ankunftszeiten der Funkzellen.
Konfigurieren Sie auf den Catalyst Switches der Serie 8500 und den LightStream1010 ATM-Switch-Routern die Datenverkehrsüberwachung durch Angeben eines Werts für den UPC-Parameter im Befehl atm pvc.
atm pvc vpi vci [cast-type type] [upc upc] [pd pd] [rx-cttr index] [tx-cttr index] [wrr-weight weight]
Die UPC-Richtlinie pro VC legt eine von drei Aktionen fest, die bei Zellen durchgeführt werden sollen, die von einem ATM-Switch als nicht konform eingestuft werden:
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Lassen Sie die Zellen fallen.
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Markieren Sie die Zellen, indem Sie das CLP-Bit (Cell Loss Priority) im ATM-Header festlegen.
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Übergabe der Zellen
Standardmäßig übergibt UPC alle nicht konformen Zellen.
Im Folgenden finden Sie ein typisches Beispiel für einen Regelsatz, den eine UPC-Richtlinie für eine VBR-nrt-VC durchsetzt:
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Zellen, die bei oder unter der SCR empfangen werden, werden unverändert durch das Netzwerk transportiert.
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Zellenbursts mit Raten oberhalb der SCR aber unterhalb der PCR werden für Burstgrößen unterhalb der MBS unverändert übertragen.
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Zellen, die oberhalb der PCR empfangen werden, gelten als nicht konform und unterliegen der konfigurierten UPC-Aktion, z. B. "tag" oder "discard" (Verwerfen).
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Zellen-Bursts, die die MBS-Anzahl von Zellen überschreiten, gelten als nicht konform und unterliegen der konfigurierten UPC-Aktion, z. B. "tag" oder "discard".
Verwenden Sie auf Cisco ATM-Switches den Befehl show atm vc interface atm, um die Anzahl der Rx- und Tx-UPC-Verletzungen sowie die daraus resultierenden Verluste anzuzeigen.
switch#show atm vc interface atm 1/0/1 0 100 Interface: ATM1/0/1, Type: e1suni VPI = 0 VCI = 100 Status: UP Time-since-last-status-change: 00:09:51 Connection-type: PVC Cast-type: point-to-point Packet-discard-option: disabled Usage-Parameter-Control (UPC): drop Wrr weight: 2 Number of OAM-configured connections: 0 OAM-configuration: disabled OAM-states: Not-applicable Cross-connect-interface: ATM4/0/0, Type: oc3suni Cross-connect-VPI = 0 Cross-connect-VCI = 100 Cross-connect-UPC: drop Cross-connect OAM-configuration: disabled Cross-connect OAM-state: Not-applicable Threshold Group: 3, Cells queued: 0 Rx cells: 5317, Tx cells: 5025 Tx Clp0:5025, Tx Clp1: 0 Rx Clp0:5317, Rx Clp1: 0 Rx Upc Violations:45, Rx cell drops:45 Rx Clp0 q full drops:0, Rx Clp1 qthresh drops:0 Rx connection-traffic-table-index: 70 Rx service-category: VBR-nrt (Non-Realtime Variable Bit Rate) Rx pcr-clp01: 720 Rx scr-clp01: 320 Rx mcr-clp01: none Rx cdvt: 300 Rx mbs: 64 Tx connection-traffic-table-index: 70 Tx service-category: VBR-nrt (Non-Realtime Variable Bit Rate) Tx pcr-clp01: 720 Tx scr-clp01: 320 Tx mcr-clp01: none Tx cdvt: 300 Tx mbs: 64
Bisher wurde die Datenverkehrsüberwachung nur von ATM-Switches implementiert. Kürzlich konnten die Cisco ATM-Router-Schnittstellen als Teil des Funktionsumfangs zur QoS (Quality of Service) von Cisco so konfiguriert werden, dass das CLP-Bit als Teil einer Service-Richtlinie zur Implementierung von Datenverkehrsrichtlinien festgelegt wird. Bei einem Router unterscheidet sich die Datenverkehrsüberwachung von der Traffic-Shaping-Funktion dadurch, dass überschüssiger Datenverkehr verworfen oder ein Paket-Header umgeschrieben wird, anstatt ihn in einer Warteschlange zu speichern.
Verwenden Sie den Befehl set-clp-send, um einen Router so zu konfigurieren, dass das CLP-Bit als Regelungsaktion festgelegt wird. Erstellen Sie dazu eine Richtlinienzuordnung, und konfigurieren Sie dann den Richtlinienbefehl mit set-CLP-send als Aktion.
7500(config)# policy-map police 7500(config-pmap)# class group2 7500(config-pmap-c)# police bps burst-normal burst-max conform-action action exceed-action action violate-action action
Der Befehl set-clp-transmission wird ab Version 12.1(5)T der Cisco IOS® Software auf RSP-Plattformen und ab Version 12.2(1)T auf anderen Plattformen unterstützt.
Zellen pro Sekunde im Vergleich zur Schnittstellenportgeschwindigkeit
Jede Router-Schnittstelle verfügt über eine Portgeschwindigkeit, die die maximale Anzahl von Bits definiert, die pro Sekunde über die physische Schnittstelle übertragen und empfangen werden können. Wir bezeichnen die Portgeschwindigkeit manchmal als "Leitungsgeschwindigkeit". Ein PA-A3-T3 bietet beispielsweise einen einzelnen ATM-Port auf Layer 2 und einen DS-3-Port auf Layer 1. Die Geschwindigkeit der physischen Ports auf einem DS-3 ist auf 45 Mbit/s gerundet.
Die Leitungsgeschwindigkeit einer Schnittstelle wird in eine Anzahl von 53-Byte-ATM-Zellen umgewandelt. Verwenden Sie die folgende Formel, um diese Zahl zu ermitteln:
Leitungsgeschwindigkeit / 424 Bit pro Zelle = Anzahl der Zellen oder Zellen-Timeslots pro Sekunde
Beispielsweise sendet ein DS-1 (ohne Framing-Overhead) mit 1,536 Mbit/s. Die DS-1-Leitungsgeschwindigkeit von 1,536 Mbit/s dividiert durch 424 Bits pro Zelle entspricht 3622 Zellen pro Sekunde. Die folgende Tabelle zeigt den Leitungstyp, Mbit/s und die Zellenrate pro Sekunde für verschiedene Leitungsraten:
| Leitungstyp | Mbit/s | Zellenrate pro Sekunde |
|---|---|---|
| STS-1 | 51.84 | 114,113.21 |
| STS-3c | 155.2 | 353,207.55 |
| STS-12c | 622.8 | 1,412,830.19 |
| DS-1 | 1.544 | 3622.64 |
| DS-3 | 44.76 | 96,000.00 |
| E-1 | 2.048 | 4528.30 |
| E-3 | 34.38 | 80,000.00 |
Hinweis: Viele ATM-Switches messen die Bandbreite in Zellen pro Sekunde, während Cisco Router Bits pro Sekunde (Kbit/s oder Mbit/s) nutzen. Der Umrechnungsfaktor zwischen Zellen pro Sekunde und Bits pro Sekunde ist:
1 Zelle = 53 Byte = (53 Byte) * (8 Bit/Byte) = 424 Bit
Wir können die Spitzengeschwindigkeit und die konstante Rate in Kbit/s mithilfe der folgenden Formeln berechnen:
Spitzengeschwindigkeit = Spitzengeschwindigkeit (Peak Cell Rate, PCR) [Zellen pro Sekunde] x 424 [Bits pro Zelle]
Sustained Rate = Sustained Cell Rate (SCR) [Zellen pro Sekunde] x [Bits pro Zelle]
Es ist nützlich, das Konzept der ATM-Zellzeit zu verstehen. Die Zeit, die eine ATM-Zelle benötigt, um einen bestimmten Punkt in einer Schnittstelle zu passieren, wird als Zellzeit bezeichnet. Wir können diesen Wert wie folgt berechnen:
Zeit der ATM-Zelle = 1 Zelle / ATM-Zelle (in Zellen pro Sekunde)
Nachfolgend finden Sie eine Beispielberechnung für eine DS-1-Verbindung:
1 Zelle/362 Zellen pro Sekunde = 0,0002760417 Sekunden pro ATM-Zelle
Hinweis: Eine Millisekunde entspricht 0,001 (ein Tausendstel) einer Sekunde und eine Mikrosekunde 0,000001 (ein Millionstel) einer Sekunde. Die Darstellung von .0002760417 in Millisekunden ist .276 und die Darstellung in Mikrosekunden ist 276.04. In diesem Dokument wird die Darstellung der Zellenzeiten in Mikrosekunden verwendet.
Unterstützte Ratenwerte auf Cisco Schnittstellen
Alle Cisco ATM-Router-Schnittstellen unterstützen Traffic-Shaping. Die meisten Schnittstellen unterstützen natives ATM-Traffic-Shaping über den Befehl vbr-nrt.
Wenn Sie die PCR- und SCR-Werte auswählen, sehen Sie sich die folgende Tabelle an, in der die offiziell unterstützten Werte für jeden Schnittstellenhardwaretyp beschrieben werden. Die Cisco ATM-Router-Schnittstellen unterstützen keinen Kbit/s-Wert zwischen 0 und der Leitungsgeschwindigkeit. Stattdessen unterstützen sie eine Reihe von Werten, die einer Formel oder einer Reihe von inkrementierten Werten entsprechen. Beachten Sie außerdem, dass die konfigurierten Werte in Kbit/s die Bandbreite umfassen, die von Benutzerdaten sowie vom gesamten ATM-Overhead beansprucht wird, einschließlich des 5-Byte-Zellenkopfs, der Zellenauffüllung und des AAL5-Overheads.
Da durch die Einstellung von PCR und SCR auf den gleichen Wert die Burst-Funktion praktisch eliminiert wird, können Sie in dieser Konfiguration für MBS keinen Wert ungleich null mehr konfigurieren, wenn Ihre Cisco IOS-Softwareversion die Änderungen enthält, die in CSCdr50565 und CSCds86153 vorgenommen wurden.
| Schnittstellenhardware | Unterstützte Traffic Shaping-Parameter |
|---|---|
| AIP |
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| PA-A1 |
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| PA-A3-OC3/PA-A6-OC3 |
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| PA-A3-T3/E3/PA-A6-T3/E3 |
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| PA-A3-OC12 |
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| NP-1A-DS3 NP-1A-E3 |
|
| NP-1A-MM NP-1A-SM NP-1A-SM-LR |
|
| NM-1A-OC3 |
|
| NM-1A-T3 |
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| NM-4T1-IMA NM-8T1-IMA |
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| NM-1ATM-25 |
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| AIM-ATM AIM-ATM-VOICE-30 |
|
| Multiflex-Trunk-Modul (MFT) |
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| ADSL-Schnittstelle für 826, 827 | VBR-nrt, UBR und CBR, Per-VC Queueing. Weitere Informationen finden Sie unter Warteschlangenverwaltung und ATM-Verkehrssteuerung auf dem Cisco 827 Router. |
| ADSL-Schnittstelle für IAD 2400 | Der IAD-Shaper unterstützt nur ganzzahlige Werte der Peak-Intercell-Verzögerung, z. B. 1,2,3,... Wenn die Leitungsrate also 1536 ist, sind die verfügbaren PCRs 1536, 768, 512, 384. Dies bedeutet nicht, dass Sie keinen Wert konfigurieren können, sondern dass der tatsächliche Wert der gleiche wie oben ist.2 Für SCR müssen Sie die maximale Anzahl von Burst-Zellen angeben, um den Datenverkehr zu regulieren ordnungsgemäß fließen. Alle Servicekategorien sind konfigurierbar. |
| WIC-1ADSL |
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| WIC-1SHDSL |
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| OSM-2OC12-ATM-MM OSM-2OC12-ATM-SI |
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| 7300-2OC3ATM-MM 7300-2OC3ATM-SMI 7300-2OC3ATM-SML |
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| 4 x OC3 für ESR |
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| 1 x OC12 für ESR |
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1 Die ATM-Netzwerkmodule für die Serien 2600 und 3600 verwenden den RS8234 SAR, der 256 vordefinierte PCR-Werte für VBR-nrt unterstützt.
2 Wenn die PCR z. B. als 320 konfiguriert ist, greift der Shaper auf PCR=298 zurück. Dies bedeutet, dass trotz der Konfiguration einer SCR von 320 zur Unterstützung von vier gleichzeitigen Sprachanrufen die Qualität des vierten Anrufs schlecht ist, da die SCR größer als die PCR 298 ist. Ändern Sie in diesem Fall die PCR in der IAD-Konfiguration auf 44 8 (= 896/2).
Überblick über VBR-nrt VCs
Die Servicekategorie "VBR-nrt" verwendet bei der Implementierung des Traffic Shaping drei Parameter:
| Shaping-Parameter | Definition |
|---|---|
| SCR | Definiert die konstante Rate, mit der Daten-, Sprach- und Videoübertragungen zu erwarten sind. Betrachten Sie die SCR als die tatsächliche Bandbreite einer VC und nicht als die durchschnittliche langfristige Datenverkehrsrate. |
| PCR | Definiert die maximale Rate, mit der Daten-, Sprach- und Videoübertragungen erwartet werden. PCR und MBS sollten als Mittel zur Reduzierung der Latenz und nicht zur Erhöhung der Bandbreite angesehen werden. |
| MBS | Definiert die Zeit oder die Dauer, die der Router bei der PCR sendet. Berechnen Sie diese Zeit in Sekunden mithilfe der folgenden Formel: T = (Burst-Zellen x 424 Bit pro Zelle) / (PCR - SCR) MBS unterstützt temporäre Bursts oder kurze Spitzen im Datenverkehrsmuster. Ein MBS mit 100 Zellen ermöglicht beispielsweise einen Burst mit drei Ethernet-Frames der Größe MTU oder einem FDDI-Frame der Größe MTU. Es ist wichtig, dass Sie Bursts mit längerer Dauer in die SCR einbeziehen. |
Hinweis: Die maximale MBS-Anzahl für die Module NM-1A-T3, NM-1A-E3 und NM-1A-OC3 beträgt 200 Zellen. Bitte beziehen Sie sich auf diesen Fehler CSCeb42179. Der maximale MBS für PA-A3-OC3- und PA-A3-T3/E3-Module beträgt 23376 Zellen. Bitte beziehen Sie sich auf diesen Fehler CSCdk37079.
Ab 12.3(5) wurde das Verhalten des MBS-Werts für PVCs mit der gleichen PCR wie SCR überarbeitet. Wenn man bedenkt, dass der MBS die Dauer des Bursts beibehält, wenn PCR gleich SCR ist, haben wir keine PCR konfiguriert, die größer als der SCR ist, und der MBS-Wert wird nicht verwendet. Anstatt dem Benutzer das Konfigurieren eines MBS zu gestatten, wird der Standardwert 1 verwendet. Mit dem vorherigen Verhalten kann der MBS konfiguriert werden, obwohl der Wert ignoriert wurde. Das nachfolgende Beispiel zeigt die Ausgabe eines Routers, bei dem die PCR so konfiguriert ist, dass sie der SCR entspricht.
Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für einen MBS-Wert, wenn PCR gleich SCR ist:
Router(config-if-atm-vc)#vbr-nrt ? <1-6093> Peak Cell Rate(PCR) in Kbps Router(config-if-atm-vc)#vbr-nrt 1000 ? <1-1000> Sustainable Cell Rate(SCR) in Kbps Router(config-if-atm-vc)#vbr-nrt 1000 1000 ? <1-1> Maximum Burst Size(MBS) in Cells <cr>
VBR-nrt-Implementierungen folgen einem Leaky-Bucket- oder Token-Bucket-Algorithmus. Ein ATM-VC benötigt einen Token im Bucket, um eine Zelle zu übertragen. Der Algorithmus füllt Token im Bucket mit der SCR-Rate auf. Wenn eine Quelle inaktiv ist und für einen bestimmten Zeitraum nicht sendet, werden Token im Bucket gesammelt. Ein ATM VC kann die angesammelten Token mit PCR-Rate bersten, bis der Eimer leer ist, an dem Token mit SCR-Rate wieder aufgefüllt werden.
Es ist wichtig zu verstehen, dass es sich bei der PCR um einen temporären Burst handelt. Die Dauer, zu der Sie bei der PCR senden, wird aus dem MBS abgeleitet, das in eine "Zeit auf dem Kabel" übersetzt wird. Rufen Sie z. B. die obige Formel zur Berechnung der Zellzeit mit einer DS-1-Verbindung auf:
1 Zelle / 3622 Zellen pro Sekunde = 276,04 Mikrosekunden pro ATM-Zelle
Auf einer DS-1-Verbindung entspricht ein MBS-Wert von 100 einer PCR-Dauer von 2,8 Sekunden. Wir empfehlen Ihnen, sich bei der Bereitstellung von VBR-nrt-VCs die Zeit zu nehmen, die erforderlich ist, um zu verstehen, wie sich der MBS-Wert in eine PCR-Dauer umsetzt.
Da der PCR-Burst temporär ist, konfigurieren Sie einen VC als VBR-nrt, wenn der Datenverkehr Bursts verursacht und von den kurzen Bursts bei der PCR profitieren kann. Andernfalls bringt PCR praktisch keinen Vorteil, wenn es sich bei Ihrem Datenverkehrsmuster um eine Massendatenübertragung handelt. Der Grund hierfür ist, dass der ATM VC für eine gewisse Dauer unter der SCR senden muss, um bei der PCR zu bersten. Sehen wir uns einige Beispiele an.
Es wird angenommen, dass interaktiver Datenverkehr mit einem 1500-Byte-Paket pro Sekunde bei einer Gesamtgeschwindigkeit von 12 Kbit/s übertragen werden muss. (In diesem Beispiel wird der ATM-Overhead ignoriert.) Konfigurieren Sie ein VBR-nrt mithilfe der folgenden Spezifikationen:
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PCR = 800 Kbit/s
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SCR = 64 Kbit/s
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MBS = 32 Zellen
Eine PCR von 800 Kbit/s bedeutet, dass das erste Paket in 15 Mikrosekunden gesendet wird (Paket mit 12 Kbit/s / PCR mit 800 Kbit/s). Der Token-Eimer benötigt dann 187,5 Mikrosekunden (Paket mit 12 Kbit/s / SCR mit 64 Kbit/s) zum Auffüllen. Das nächste Paket wird in 15 Mikrosekunden gesendet. Dieses Beispiel zeigt, wie PCR-Bursts die Latenz reduzieren. Ohne PCR würde es auf einer VC mit nur einer SCR von 64 Kbit/s 187,5 Mikrosekunden dauern, das erste und das zweite Paket zu senden.
Nehmen Sie nun an, Sie müssen eine große Datei übertragen. Nur das erste Paket (wahrscheinlich) wird mit der PCR gesendet. Die durchschnittliche Übertragungsrate erreicht ihren Höhepunkt in der SCR, da sich die Token nicht akkumulieren können. Daher bietet VBR-nrt Bursting wenig Nutzen für große Dateiübertragungen.
In diesen Beispielen wurde ein MBS-Wert verwendet, der genau der Größe eines einzelnen 1500-Byte-Pakets entspricht. Einige Anwendungen, z. B. bestimmte Videogeräte, senden sehr große IP-Pakete bis zu 64 kB. Diese Pakete überschreiten die MTU-Größe der Verbindung leicht, und es kann nützlich sein, das gesamte Paket als Burst zu senden. Wählen Sie daher einen MBS von 1334 Zellen, abgeleitet von der Formel von 64 kb Paket / 48 Payload-Bytes pro Zelle.
Es gibt keine offizielle Definition für einen Burst. Man kann sich einen Burst in Form von Frames in MTU-Größe vorstellen oder in welcher Größe auch immer das Datenverkehrsmuster vorliegt. Dieser Rahmen wird dann in eine Anzahl von Zellen unterteilt. Das Beste, was wir tun können, ist mit den Empfehlungen zu gehen und wieder zu verstehen, wenn wir die MBS verwenden.
Beachten Sie, dass bei der Konfiguration von PCR=SCR die Burst-Berechnung ignoriert wird und die Gutschrift auf 1 gesetzt wird, unabhängig von der Burst-Größe. Zusammenfassend empfehlen wir bei der Auswahl von Traffic-Shaping-Parametern für VBR-nrt VCs Folgendes:
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SCR: Diese Rate sollten Sie auswählen, wenn Ihr Datenverkehr auf einen Schaltkreis mit konstanter Bitrate beschränkt wäre und Sie sich nicht um Latenz sorgen würden. Betrachten Sie dies als die tatsächliche Bandbreite der VC.
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MBS: Diese Anzahl von Zellen sollte der typischen Burst-Größe entsprechen, die Sie für "Burst"-Datenverkehr erwarten.
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PCR: Diese Rate sollte in Kombination mit MBS abgeleitet werden, um die gewünschte Latenz für Burst-Datenverkehr zu erreichen. Betrachten Sie dies als eine Möglichkeit, die Latenz eines VC zu verringern, anstatt seine Bandbreite zu erhöhen.
Sehen wie VBR-nrt platzt
Einer der häufigsten Berichte an das Cisco Technical Assistance Center ist, dass die ATM-Schnittstelle auf der konfigurierten PCR nicht geplatzt ist. Es ist wichtig zu verstehen, dass die ATM-Schnittstelle platzt, dies jedoch nur dann tut, wenn der ATM VC für eine Dauer unterhalb der SCR gesendet hat. Hat der ATM VC immer bei SCR gesendet, so haben sich keine Burst Credits angesammelt.
Um den Burst zu "sehen", empfiehlt Cisco die Verwendung des folgenden Testverfahrens, wenn Sie Zugriff auf einen ATM-Zellentester haben:
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Konfigurieren Sie einen PCR, der der doppelten Kbit/s-Rate des SCR entspricht.
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Starten Sie den Zelltester.
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Starten Sie den Datenverkehrsgenerator, und übertragen Sie mit einer Rate über der PCR.
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Sehen Sie sich die gemessene Interzelllücke auf dem Zelltester an. Sie sehen den Burst, da der Zelltester eine kleinere Lücke zwischen den Zellen meldet.
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Stoppen Sie den Zelltester, und senden Sie weiter bei PCR am Datenverkehrsgenerator.
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Starten Sie den Zelltester erneut. Wichtig ist, dass Sie den Burst nicht sehen werden. Dies liegt daran, dass der Datenverkehrsgenerator immer oberhalb der PCR (und/oder oberhalb der SCR) gesendet hat. Der ATM VC hat nie unter SCR gesendet und somit nie genug Credits gesammelt, um über der SCR wieder zu senden.
Berücksichtigen Sie bei der Konfiguration der Traffic-Shaping-Werte für eine VBR-Nrt-VC mögliche anhaltende Bursts im SCR. Wie der obige Testablauf zeigt, ist die MBS nicht für eine Dauerübertragung oberhalb der SCR ausgelegt.
Konfigurieren eindeutiger Shaping-Werte an zwei Endpunkten
In typischen Hub-and-Spoke-WAN-Topologien ist das Datenverkehrsvolumen asymmetrisch, d. h. es fließt mehr Datenverkehr zum Remote-Standort als vom Remote-Standort. Solche Konfigurationen können von der Bereitstellung eines asymmetrischen Permanent Virtual Circuit (PVC) profitieren, der unterschiedliche PCR- und SCR-Traffic-Shaping-Werte an den beiden Router-Enden eines Nrt-VBR-PVC verwendet.
Siehe: Müssen beide Router-Enden eines ATM-PVCs die gleichen Traffic Shaping-Werte verwenden? für Hinweise zur Konfiguration asymmetrischer PVCs.
Beim Konfigurieren von Switched Virtual Circuits (SVCs) auf einer ATM-Router-Schnittstelle akzeptiert der Befehl vbr-nrt die Parameter input-pcr, input-scr und input-mbs. Im folgenden Beispiel geben wir eine Ausgabe-PCR und SCR von 5 MB und eine Eingabe-PCR und SCR von 2,5 MB an.
Router(config-subif)#svc nsap 47.00918100000000E04FACB401.00E04FACB401.00 Router(config-if-atm-vc)#vbr-nrt 1536 768 94 ? <1-1536> Input Peak Cell Rate(PCR) in Kbps <cr> Router(config-if-atm-vc)#vbr-nrt 1536 768 94 1536 768 ? <1-65535> Input Maximum Burst Size(MBS) in Cells <cr>
Beachten Sie bei der Angabe von Datenverkehrsparametern für einen PVC, dass dieselbe vbr-nrt-Konfigurationsanweisung keine Konfigurationsoption für diese Werte bietet, da die VC keine Signalisierung ausführt.
Router(config)#int atm6/6.1 Router(config-subif)#pvc 100/100 Router(config-if-atm-vc)#vbr-nrt 1536 1536 ? <1-1> Maximum Burst Size(MBS) in Cells <cr> Router(config-if-atm-vc)#vbr-nrt 1536 1536 1 ? <cr>
Fehlerbehebung bei Traffic Shaping-Problemen
Sie müssen sicherstellen, dass Sie Traffic Shaping auf Ihren Routern richtig konfigurieren. Ohne Traffic Shaping entsprechen die vom Router übertragenen Zellen nicht dem Datenverkehrsvertrag mit dem ATM-Netzwerk. Diese Nichtkonformität führt zu Verletzungen und übermäßigem Zellverlust, wenn der ATM-Switch für die Datenverkehrsüberwachung konfiguriert ist.
Symptome von falsch konfigurierten Traffic Shaping-Parametern sind:
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Kleine Pings an den Remote-Standort sind erfolgreich, größere Paketgrößen schlagen jedoch fehl.
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Bestimmte Anwendungen wie Telnet scheinen zu funktionieren, andere Anwendungen wie File Transfer Protocol (FTP) jedoch nicht.
Wenn diese Symptome bei Ihnen auftreten, empfehlen wir, Ihren ATM-Netzwerkanbieter zu kontaktieren, um zu untersuchen, ob die Switches eine Richtlinie anwenden und ob bei der VC ein Zellverlust aufgetreten ist. Prüfen Sie anschließend, ob am Router Konfigurationsänderungen erforderlich sind.
Ausgabekürzungen
Da Traffic Shaping die Ausgabe einer VC begrenzt, kann es sein, dass die Ausgabe an der ATM-Schnittstelle oder an einem oder mehreren VCs verloren geht. Eine Anleitung zur Lösung dieses Problems finden Sie unter Troubleshooting Output Drops on ATM Router Interfaces.
Häufig stellt sich das Cisco TAC die Frage, warum die Ausgabe ausfällt, obwohl die VC die konfigurierte SCR offenbar nicht erreicht, wie in der Ausgabe von show interface atm gezeigt. Mit anderen Worten, warum erreicht die Kbit/s-Rate der Schnittstelle niemals die konfigurierte SCR (oder PCR, wenn die PCR gleich der SCR ist) ? Es gibt mehrere Gründe, warum die Schnittstellenrate unter der SCR liegen kann:
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Die Shaping-Engine zählt den AAL5-Trailer und den ATM-Zellenkopf in der angezeigten Kbit/s-Rate nicht, wenn Sie den Befehl show interface atm verwenden.
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Die Shaping-Engine unterscheidet nicht zwischen tatsächlichen Daten-Bytes und der Nutzlast durch Füllung oder Füllung. Eine ATM-Zelle muss 48 Byte im Nutzdatenfeld enthalten. Eine ATM-Schnittstelle verwendet zwei Zellen zum Senden eines 64-Byte-IP-Pakets. In der zweiten Zelle zählt der ATM-Switch "verschwendete" Payload in Form von Padding, wird jedoch vom Router ignoriert. Somit kann eine ungenutzte Zellnutzlast verhindern, dass die tatsächliche Bitrate den SCR erreicht.
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Die durchschnittliche Bitrate basiert auf einem Standardlastintervall von 5 Minuten. (Passen Sie das Intervall mit dem Befehl load-interval interface auf den niedrigsten Wert von 30 Sekunden an.) Datenverkehr-Bursts können die SCR und die PCR für einen kurzen Zeitraum überschreiten, was zu Ausgabekürzungen führen kann, auch wenn die langfristige Rate unter der SCR liegt.
Vermeiden Sie es daher, die Bit-pro-Sekunde-Einheit in der ATM-Ausgabe der Show-Schnittstelle zu verwenden, um die Genauigkeit der Datenverkehrsformung zu messen. Stattdessen empfehlen wir, die SCR in Pakete pro Sekunde umzuwandeln. Eine größere Paketgröße sollte eine Bitrate erzeugen, die näher an der konfigurierten SCR liegt. Darüber hinaus empfehlen wir die Verwendung eines ATM-Datenverkehrsanalysators zur Messung der Genauigkeit der Datenverkehrsformung.
Ping-Fehler
Bei ATM-VCs mit sehr geringem SCR-Wert kann es zu Ping-Timeouts kommen. Beispiel: Ein 1500-Byte-Paket entspricht 12.000 Bits ohne Overhead oder 13.200 Bits mit der 10 Prozent Zellensteuer. Wenn Sie eine SCR von 8 Kbit/s konfigurieren, erhalten Sie eine Übertragungszeit von zwei Sekunden, die der standardmäßigen Ping-Zeitüberschreitung entspricht. Daher müssen Sie möglicherweise einen höheren Timeoutwert konfigurieren, um das Problem zu beheben.
Wenn Ihr ATM VC mit einem höheren SCR-Wert konfiguriert ist und Ping-Fehler auftreten, führen Sie Ping-Tests in verschiedenen Größen durch, und überwachen Sie die Round-Trip-Zeiten, die auf den Bildschirm gedruckt werden. Beachten Sie die Min-/Durchschn.-/Max.-Werte für den Hin- und Rücklauf.
1500 Byte Ping Results: Sending 5, 1500-byte ICMP Echos to 2.2.2.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 420/1345/1732 ms
Zellklumpen
Im Idealfall sollte eine ATM-Schnittstelle die Zellen eines ATM VC mit gleichmäßigem Tempo und gleichmäßiger Lücke zwischen den Zellen planen. Wenn Sie beispielsweise einen ATM-VC mit einer SCR von 500 Kbit/s an einer physischen DS-1-Schnittstelle konfigurieren, sollte der VC jeden dritten Timeslot (1500 Kbit/s Leitungsgeschwindigkeit / 500 Kbit/s SCR = 3) zugewiesen werden.
In einigen Fällen überträgt der Scheduler an der ATM-Router-Schnittstelle benachbarte Zellen rückwärts an rückwärts statt mit der erwarteten Lücke zwischen den Zellen. Dieser Zustand wird als Zellklumpen bezeichnet. In diesem Fall kann ein ATM-Switch vernünftigerweise feststellen, dass die vom Router übertragene Kbit/s-Rate technisch die zu diesem Zeitpunkt zulässige Rate der VC übersteigt.
ATM-Switches unterstützen einen konfigurierbaren Wert, der als Cell Delay Variation Tolerance (CDVT) bezeichnet wird und einen "Verzeihungsfaktor" für das Klumpen von Zellen implementiert. Mit anderen Worten, es verzeiht dem Router und dem ATM VC, wenn ein paar Zellen zurück nach hinten übertragen werden, und verzögert die Umsetzung einer UPC-Strafe. Die CDTV wird in Sekunden gemessen und ist darauf ausgelegt, offensichtliche Verstöße gegen den Datenverkehrsvertrag zu erfassen.
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