Sommario

Introduzione

Prerequisiti

Requisiti

Componenti usati

Convenzioni

Vantaggi e svantaggi dell'UBR

Informazioni sulle garanzie della larghezza di banda

Informazioni sulla priorità di trasmissione

Confronto tra PCR e PVC VBR-nrt e UBR

Considerazioni sulla progettazione della rete

Informazioni correlate

Introduzione

La categoria di servizi UBR (Unspecified Bit Rate) è una delle cinque categorie di servizi ATM definite nella Traffic Management Specification 4.0 del forum ATM .

Le cinque classi di servizio sono:

- Velocità bit costante (CBR)

- Bit rate variabile in tempo non reale (VBR-nrt)

- Bit rate variabile in tempo reale (VBR-rt)

- Velocità in bit disponibile (ABR)

- UBR (Unspecified bit rate) e UBR+

UBR è destinato alle applicazioni non in tempo reale che non richiedono alcun limite massimo sul ritardo di trasferimento o sul rapporto di perdita di cella.

Lo scopo di questo documento è quello di chiarire le differenze tra un PVC (Permanent Virtual Circuit) UBR e un PVC (Variable Bit Rate, Non-Real Time) VBR-nrt illustrando che due circuiti virtuali (VC) con la stessa PCR (Peak Cell Rate) hanno garanzie di larghezza di banda e priorità di pianificazione molto diverse. Queste differenze possono influire sul livello di prestazioni fornito dagli utenti sulla connessione.

Prerequisiti

Requisiti

Nessun requisito specifico previsto per questo documento.

Componenti usati

Il documento può essere consultato per tutte le versioni software o hardware.

Convenzioni

Per ulteriori informazioni sulle convenzioni usate, consultare il documento Cisco sulle convenzioni nei suggerimenti tecnici.

Vantaggi e svantaggi dell'UBR

Di seguito è riportato un riepilogo dei vantaggi e degli svantaggi dei VC UBR. Questa categoria di servizi ATM presenta alcuni svantaggi importanti relativi alle garanzie della larghezza di banda e alle priorità di pianificazione. Questi svantaggi sono illustrati nelle sezioni seguenti.

Vantaggi:

- Consente un elevato grado di multiplexing statistico non riservando alcuna larghezza di banda minima per ciascuna VC. I VC utilizzano la larghezza di banda fino alla PCR configurata, quando disponibile.

- Modella il servizio più efficiente normalmente fornito da Internet. Ideale per applicazioni che tollerano ritardi e non richiedono risposte in tempo reale. ad esempio e-mail, trasmissione fax, trasferimenti di file, interconnessioni Telnet, LAN e uffici remoti. Tali applicazioni non sono sensibili al ritardo, ma sono sensibili alla perdita di celle. Gli switch ATM, come Cisco Catalyst serie 8500, allocano limiti massimi per VC più elevati per i PVC UBR.

Nota: l'accodamento riduce al minimo la perdita a scapito di un maggiore ritardo.

L'output di esempio seguente, generato da un Catalyst 8510 MSR con una funzionalità Card per-flow queueing (FC-PFQ), mostra come uno switch ATM alloca per impostazione predefinita limiti massimi di coda più elevati per le classi di servizi ATM non in tempo reale, incluso UBR.

Switch>show atm resource

Resource configuration:

Over-subscription-factor 8 Sustained-cell-rate-margin-factor 1%

Abr-mode: efci

Service Category to Threshold Group mapping:

cbr 1 vbr-rt 2 vbr-nrt 3 abr 4 ubr 5

Threshold Groups:

Group Max    Max Q  Min Q      Q thresholds Cell    Name

cells  limit  limit      Mark Discard count

instal instal instal

---------------------------------------------------

1     65535  63       63        25 % 87 %    0      cbr-default-tg

2     65535  127      127       25 % 87 %    0      vbrrt-default-tg

3     65535  511      31        25 % 87 %    0      vbrnrt-default-tg

4     65535  511      31        25 % 87 %    0      abr-default-tg

5     65535  511      31        25 % 87 %    0      ubr-default-tg

6     65535  1023     1023      25 % 87 %    0      well-known-vc-tg

Svantaggi:

- Gli unici attributi specificati come parte di UBR sono la PCR e la CDVT (Cell delay variation tolerance tolerance, tolleranza variazione ritardo cella). La PCR fornisce solo un'indicazione di una limitazione fisica della larghezza di banda all'interno di un VC.

Nota: una variante relativamente nuova dell'UBR, chiamata UBR+, consente a un sistema terminale ATM di segnalare una frequenza cellulare minima a uno switch ATM in una richiesta di connessione, e la rete ATM cerca di mantenere questa frequenza minima come garanzia end-to-end. Fare riferimento al documento Descrizione della categoria di servizi UBR+ per i VC ATM.

- Le VC di altre categorie di servizi ATM hanno una priorità più alta in quanto vengono visualizzate dallo scheduler SAR (Segmentation and Reassembly) dell'interfaccia ATM. Quando si verifica la concorrenza per un intervallo di tempo di una cella, lo scheduler assegna l'intervallo di tempo a un VC di classi di servizio con una priorità più alta.

- Non prevede limiti relativi al rapporto di perdita delle celle (CLR) o al ritardo di trasferimento delle celle (CTD). Il sistema finale deve gestire e regolare la perdita o il ritardo delle celle.

- Non garantisce la consegna delle celle. La ritrasmissione avviene a livelli superiori.

Nonostante questi svantaggi, una rete ATM ben progettata che implementa il controllo della congestione, il traffic shaping ai sistemi terminali e meccanismi intelligenti di eliminazione delle cellule, come l'EPD (Early Packet Discard Discard) o l'EPD (tail Packet Discard), possono fornire un supporto ragionevole per l'UBR. In altre parole, qualsiasi qualità del servizio (QoS) fornito all'UBR PVC risulta dalle linee guida di progettazione della rete e dalle applicazioni del sistema finale, a differenza di qualsiasi cosa operi all'interno di ATM.

Informazioni sulle garanzie della larghezza di banda

In questa sezione viene spiegato come un router garantisca il rispetto della larghezza di banda riservando o non riservando la larghezza di banda per un particolare VC, a seconda della relativa classe di servizio ATM. Quando si pianifica la cella successiva da trasmettere da una porta, un processo denominato programmazione seleziona una cella da un PVC con velocità di cella garantite.

In questa tabella vengono elencate le tariffe delle celle garantite dallo scheduler tariffe per ogni categoria di servizi:

Categoria servizio

Velocità cella garantita

Velocità bit costante (CBR)

PCR

VBR-rt

SCR (Sustained Cell Rate)

VBR-nrt

SCR

Velocità in bit disponibile (ABR)

Tasso minimo di cella (MCR) diverso da zero, se specificato

UBR+

MCR diverso da zero se segnalato dal router; si applica solo ai circuiti virtuali commutati (SVC) sulla scheda PA-A3

UBR

Nessuna

Sia i router collegati all'ATM che gli switch ATM adottano misure per soddisfare le garanzie di larghezza di banda. Nell'esempio seguente viene mostrato come un router esegue questa operazione.

Nell'esempio, i PVC sono configurati con classi di servizio su un adattatore di porta PA-A3 ATM.

1. Eseguire il comando show atm interface atm. Tenere presenti due valori chiave: "Tipo PLIM: SONET - 15500 Kbps" e "Avail bw = 155000". Poiché l'interfaccia non supporta ancora PVC, la larghezza di banda disponibile equivale alla velocità della linea fisica.

Router#show atm interface atm 5/0

Interface ATM5/0:

AAL enabled: AAL5 , Maximum VCs: 4096, Current VCCs: 0

Maximum Transmit Channels: 0

Max. Datagram Size: 4528

PLIM Type: SONET - 155000Kbps, TX clocking: LINE

Cell-payload scrambling: ON

sts-stream scrambling: ON

0 input, 0 output, 0 IN fast, 0 OUT fast, 0 out drop

Avail bw = 155000

Config. is ACTIVE

2. Configurare un PVC e assegnarlo alla classe del servizio ATM VBR-nrt con un SCR di 50 MB.

Router(config)#interface atm 5/0

Router(config-if)#pvc 1/200

Router(config-if-atm-vc)#?

ATM virtual circuit configuration commands:

abr               Enter Available Bit Rate (pcr)(mcr)

broadcast         Pseudo-broadcast

class-vc          Configure default vc-class name

default           Set a command to its defaults

encapsulation     Select ATM Encapsulation    for VC

exit-vc           Exit from ATM VC configuration mode

ilmi              Configure ILMI management

inarp             Change the inverse arp timer on the PVC

no                Negate a command or set its defaults

oam               Configure oam parameters

oam-pvc           Send oam cells on this pvc

protocol          Map an upper layer protocol to this connection.

random-detect     Configure WRED

service-policy    Attach a policy-map to a VC

transmit-priority set the transmit priority for this VC

tx-ring-limit     Configure PA level transmit    ring limit

ubr               Configure Unspecified Bit Rate (UBR) for this interface

vbr-nrt           Enter Variable Bit Rate (pcr)(scr)(bcs)

Router(config-if-atm-vc)#vbr-nrt 55000 50000 100

3. Eseguire il comando show atm interface atm per verificare il nuovo valore della larghezza di banda disponibile. Il router ha sottratto la larghezza di banda uguale all'SCR del VBR-nrt VC.

Router#show atm interface atm 5/0

Interface ATM5/0:

AAL enabled: AAL5 , Maximum VCs: 4096, Current VCCs: 0

Maximum Transmit Channels: 0

Max. Datagram Size: 4528

PLIM Type: SONET - 155000Kbps, TX clocking: LINE

Cell-payload scrambling: ON

sts-stream scrambling: ON

0 input, 0 output, 0 IN fast, 0 OUT fast, 0 out dropVBR-NRT : 50000

Avail bw = 105000

Config. is ACTIVE

4. Creare un PVC UBR con un PCR di 50 MB. L'output del comando show atm interface atm conferma che la classe del servizio non fornisce garanzie sulla larghezza di banda minima, e il valore della larghezza di banda disponibile rimane lo stesso di quando l'interfaccia ATM ha semplicemente supportato il PVC nrt-VBR.

Router(config)#interface atm 5/0

Router(config-if)#pvc 1/300

Router(config-if-atm-vc)#ubr 50000

Router#show atm interface atm 5/0

Interface ATM5/0:

AAL enabled: AAL5 , Maximum VCs: 4096, Current VCCs: 0

Maximum Transmit Channels: 0

Max. Datagram Size: 4528

PLIM Type: SONET - 155000Kbps, TX clocking: LINE

Cell-payload scrambling: ON

sts-stream scrambling: ON

0 input, 0 output, 0 IN fast, 0 OUT fast, 0 out dropVBR-NRT : 50000

Avail bw = 105000

Config. is ACTIVE

In altre parole, un'interfaccia ATM del router assegna per prima la larghezza di banda alla PCR di un CBR VC. Successivamente, le classi VBR-rt e VBR-nrt sono caratterizzate dai rispettivi PCR e SCR. Infine, occorre sottrarre l'MCR dei VC ABR. L'eventuale larghezza di banda rimanente è disponibile per i VC delle altre classi di servizio, ad esempio UBR. Tuttavia, la quantità di larghezza di banda rimanente e quando appare non è garantita. In alternativa, un vantaggio dei PVC UBR è che consentono un elevato grado di multiplexing statistico non riservando larghezza di banda per VC, anche quando è configurato un PCR non predefinito.

Informazioni sulla priorità di trasmissione

Oltre a stabilire le garanzie della larghezza di banda, la categoria di servizi ATM influisce sulla priorità assegnata dal chip SAR sull'interfaccia ATM. A partire dal software Cisco IOS® versione 12.2(5), la SAR sull'AP-A3 utilizza sei livelli di priorità di trasmissione interni e assegna un livello predefinito a ciascun VC. La priorità di trasmissione determina quale cella in coda viene scelta per essere trasmessa da un'interfaccia durante un tempo di cella e assicura che le classi di servizio ATM, che in genere offrono QoS più affidabili e garanzie del traffico, abbiano una maggiore probabilità di accedere alla successiva fascia oraria della cella.

Nella tabella seguente sono elencate le classi di servizi ATM e le relative priorità di trasmissione predefinite sull'adattatore PA-A3.

Categoria servizio

Priorità trasmissione

Celle CBR, Operation, Administration e Maintenance (OAM) e segnalazione

0

Adattamento ATM layer 5 (AAL5) o AAL2 Voice over ATM (VoATM) VC (qualsiasi categoria di servizi)

1

rt-VBR

2

nrt-VBR

3

ABR

4

UBR

5

Nota: se si utilizza il software Cisco IOS versione 12.2(4) o precedenti, sono disponibili solo quattro livelli di priorità di trasmissione SAR. La configurazione di un PVC VBR-nrt con PCR e SCR impostati sullo stesso valore garantisce prestazioni di classe di servizio in tempo reale equivalenti su PA-A3 per CBR o VBR-rt per i dati.

Su PA-A3, usare il comando transmission-priority in modalità di configurazione VC per modificare il valore di priorità. Nell'esempio seguente, viene configurato uno schema di definizione delle priorità personalizzato modificando la priorità di trasmissione di un VC da quattro a due.

1. Creare un PVC UBR e specificare un PCR opzionale. Per impostazione predefinita, quando si configura un PVC senza specificare alcun parametro di shaping, il router installa un PVC UBR con una PCR uguale alla velocità di linea dell'interfaccia ATM fisica. Di seguito è riportata la configurazione di una PCR non predefinita di 10 MB.

Router(config)#interface atm 5/0

Router(config-if)#pvc 1/100

Router(config-if-atm-vc)#ubr ?

<1-155000> Output Peak Cell Rate (PCR) in Kbps

Router(config-if-atm-vc)#ubr 10000

2. Eseguire il comando show atm vc [vcd#] per visualizzare le caratteristiche del PVC. Notare come il router assegni un valore predefinito di priorità di trasmissione pari a quattro al PVC dell'UBR.

Router#show atm vc 2

VC 2 doesn't exist on interface ATM2/0

ATM5/0: VCD: 2, VPI: 1, VCI: 100

UBR, PeakRate: 10000

AAL5-LLC/SNAP, etype:0x0, Flags: 0x20, VCmode: 0x0

OAM frequency: 0 second(s)

PA TxRingLimit: 0 particles

PA Rx Limit: 0 particles

InARP frequency: 15 minutes(s)

Transmit priority 4

InPkts: 0, OutPkts: 0, InBytes: 0, OutBytes: 0

InPRoc: 0, OutPRoc: 0, Broadcasts: 0

InFast: 0, OutFast: 0, InAS: 0, OutAS: 0

InPktDrops: 0, OutPktDrops: 0

CrcErrors: 0, SarTimeOuts: 0, OverSizedSDUs: 0

OAM cells received: 0

OAM cells sent: 0

Status: ACTIVE

3. Accedere alla modalità di configurazione VC e configurare un valore di priorità di trasmissione non predefinito. Evitare di utilizzare una priorità di trasmissione di uno, che deve essere riservata al traffico di controllo come OAM e segnalazione.

Router(config)#interface atm 5/0

Router(config-if)#pvc 1/100

Router(config-if-atm-vc)#?

ATM virtual circuit configuration commands:

abr                 Enter Available Bit Rate (pcr)(mcr)

broadcast           Pseudo-broadcast

class-vc            Configure default vc-class name

default             Set a command to its defaults

encapsulation       Select ATM Encapsulation for VC

exit-vc             Exit from ATM VC configuration mode

ilmi                Configure ILMI management

inarp               Change the inverse arp timer on the PVC

no                  Negate a command or set its defaults

oam                 Configure oam parameters

oam-pvc             Send oam cells on this pvc

protocol            Map an upper layer protocol to this connection.

random-detect       Configure WRED

service-policy      Attach a policy-map to a VC

transmit-priority   set the transmit priority for this VC

tx-ring-limit       Configure PA level transmit    ring limit

ubr                 Configure Unspecified Bit Rate (UBR) for this interface

vbr-nrt             Enter Variable Bit Rate (pcr)(scr)(bcs)

Router(config-if-atm-vc)#transmit-priority ?

<1-4> priority level

Router(config-if-atm-vc)#transmit-priority 2

4. Eseguire di nuovo il comando show atm vc [vcd#] per confermare le impostazioni. Si noti come il router abbia effettivamente modificato la priorità di trasmissione in due.

Router#show atm vc 2

VC 2 doesn't exist on interface ATM2/0

ATM5/0: VCD: 2, VPI: 1, VCI: 100

UBR, PeakRate: 10000

AAL5-LLC/SNAP, etype:0x0, Flags: 0x20, VCmode: 0x0

OAM frequency: 0 second(s)

PA TxRingLimit: 0 particles

PA Rx Limit: 0 particles

InARP frequency: 15 minutes(s)

Transmit priority 2

InPkts: 0, OutPkts: 0, InBytes: 0, OutBytes: 0

InPRoc: 0, OutPRoc: 0, Broadcasts: 0

InFast: 0, OutFast: 0, InAS: 0, OutAS: 0

InPktDrops: 0, OutPktDrops: 0

CrcErrors: 0, SarTimeOuts: 0, OverSizedSDUs: 0

OAM cells received: 0

OAM cells sent: 0

Status: ACTIVE

È importante notare che la priorità di trasmissione cambia solo la probabilità che al VC venga concesso l'accesso prioritario a una determinata fascia oraria della cella. La priorità di trasmissione non modifica il comportamento dell'utilità di pianificazione SAR e non implementa una garanzia di larghezza di banda minima. Tutti i PVC UBR continuano a garantire la distribuzione nel miglior modo possibile.

Confronto tra PCR e PVC VBR-nrt e UBR

Quando si esegue il provisioning di PVC ATM con un vettore pubblico, è importante comprendere le differenze nel modo in cui VBR-nrt e UBR vengono gestiti sia dai sistemi terminali ATM, come un router Cisco, sia dagli switch ATM. È importante capire che la classe del servizio ATM definisce più delle velocità del traffico, ad esempio la velocità di picco delle celle. La classe del servizio ATM definisce il modo in cui i dispositivi di rete ATM e il router trattano le celle del VC rispetto alle garanzie di larghezza di banda, al ritardo e alla perdita di celle.

Nota: le due estremità di un collegamento fisico ATM possono essere configurate con diverse classi di servizio. Il tipo di classe del servizio non viene inserito in nessuna parte dell'intestazione della cella. Tuttavia, se si sceglie di farlo, tenere presenti le differenze di cui sopra nella gestione del traffico VC.

Considerazioni sulla progettazione della rete

Quando si esegue il provisioning dei PVC ATM e si seleziona una classe di servizio ATM per questi VC, è necessario porsi le seguenti domande:

- È necessario fornire garanzie di larghezza di banda per gli utenti?

- È necessario specificare limiti per il ritardo e la perdita di celle?

Informazioni correlate

- Descrizione della categoria di servizi CBR per VC ATM

- Descrizione della categoria di servizi VBR-nrt e del Traffic Shaping per VC ATM

- Descrizione della categoria di servizi VBR-rt (Variable Bit Rate Real Time) per i VC ATM

- Descrizione della categoria di servizi Velocità in bit disponibile (ABR) per VC ATM

- Descrizione della categoria di servizi UBR+ per VC ATM

- Informazioni sul supporto dei router per le categorie ATM Real-Time Service

- Supporto della tecnologia ATM

- Documentazione e supporto tecnico – Cisco Systems