ATM 포럼은 ATM 기술의 사용을 촉진하기 위해 멀티벤더 권장 사항을 게시합니다. Traffic Management Specification
버전 4.0은 네트워크에서 사용자가 전송하는 트래픽과 네트워크에서 해당 트래픽을 제공해야 하는 QoS(Quality of Service)를 설명하는 5개의 ATM 서비스 카테고리를 정의합니다. 다섯 가지 서비스 범주가 여기에 나열됩니다.
사용 가능한 비트 전송률(ABR)
이 문서에서는 ABR을 중점적으로 다룹니다.
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ATM 가상 회로를 ABR 서비스 카테고리에 할당하면 라우터가 네트워크에서 사용 가능한 대역폭의 양이나 엔드 투 엔드 전송 경로에 따라 달라지는 속도로 전송하도록 구성됩니다. 네트워크가 혼잡해지고 다른 소스 장치가 전송 중인 경우 사용 가능한 대역폭이 거의 없거나 남아 있지 않습니다. 그러나 네트워크가 혼잡하지 않으면 다른 활성 디바이스에서 대역폭을 사용할 수 있습니다. ABR을 사용하면 라우터와 같은 엔드 시스템 장치가 이 추가 대역폭을 활용하고 전송 속도를 높일 수 있습니다. 따라서 ABR은 ABR VC가 임의의 시점에서 네트워크에서 사용 가능한 대역폭을 사용할 수 있도록 하는 메커니즘을 사용합니다.
ABR VC는 소스 라우터를 ATM 스위치 네트워크와의 계약에 바인딩합니다. 이 계약의 일환으로, 소스 라우터는 네트워크 혼잡 여부를 나타내는 정보를 검토하고 필요한 경우 소스 전송 속도를 조정하는 데 동의합니다. 그 대신, ATM 스위치 네트워크는 혼잡이 발생할 때 최대 셀 수를 넘지 않는 것에 동의한다. 전송 세포에 대한 드롭 된 세포의 비율은 세포 손실 비율(CLR)로 알려져 있다.
또한 ABR VC는 폐쇄 루프 모델을 사용합니다. 소스 라우터는 폐루프를 사용하여 데이터 셀 또는 특수 셀(RM(forward resource management) 셀이라고 함)을 ATM 네트워크로 전송합니다. ATM 네트워크의 스위치는 엔드 투 엔드 경로를 따라 이동할 때 이러한 셀에 비트를 표시하거나 설정합니다. 대상 라우터는 이러한 셀을 역방향 RM 셀로 전환합니다. 특정 비트 또는 필드를 설정하면 ATM 네트워크와 대상 라우터가 네트워크 또는 대상의 대역폭 변경에 따라 소스 속도를 제어하는 데 사용되는 피드백을 제공합니다.
ABR 서비스 카테고리는 VC가 구성되고 활성화되는 동안 사용할 수 있는 최소한의 대역폭(최소 셀 레이트로 지정)이 필요한 파일 전송 및 기타 버스트 비실시간 트래픽을 전달하는 VC를 위해 설계되었습니다. ABR을 사용하면 소스에서 대상 라우터까지 지연 또는 지연의 변화가 다양할 수 있으며 큰 값이 될 수 있습니다. 따라서 ABR은 실시간 애플리케이션에 적합하지 않습니다. CBR 및 VBR 서비스 범주는 처리량 및 지연에 대한 엄격한 경계가 필요한 애플리케이션을 다룹니다.
RM 셀은 헤더에 있는 페이로드 유형 필드가 이진 값인 110으로 설정된 표준 53바이트 ATM 셀입니다. 전달 RM 셀은 데이터 셀과 동일한 VC에서 RM 셀 수(NRM) 매개변수로 정의된 간격으로 대상 엔드시스템으로 전송됩니다. 기본적으로 소스 ABR 디바이스는 32개의 데이터 셀마다 하나의 포워드 RM 셀을 전송합니다.
RM 셀은 다음 표에 나와 있는 것처럼 여러 주요 필드로 구성됩니다.
| 필드 | 바이트 | 설명 |
|---|---|---|
| 헤더 | 1-5 | ATM 헤더 |
| ID | 6 | 프로토콜 ID |
| 메시지 유형 | 7 | 다양한 제어 비트(이 표 뒤의 목록 참조) |
| ER | 8-9 | 명시적 셀 속도 |
| CCR | 10-11 | 현재 셀 속도 |
| MCR | 12-13 | 최소 셀 속도 |
| QL | 14-17 | 대기열 길이 |
| SN | 18-21 | 시퀀스 번호 |
| Rsvd | 22-52 | 예약됨 |
| CRC-10 | 52-53 | CRC-10 |
Message Type(메시지 유형) 필드는 8비트로 구성됩니다. ABR 서비스에 가장 중요한 두 가지 비트는 다음과 같습니다.
CI(Congestion Indication) - 네트워크 스위치에 의해 설정됩니다. 소스에서 엔드 투 엔드 경로의 혼잡으로 인해 현재 속도가 감소하는 경우 대상에 의해 설정됩니다.
NI(No increase) - 소스가 현재 셀 속도를 유지해야 함을 나타내기 위해 네트워크 스위치 및/또는 대상에 의해 설정됩니다(소스가 허용되는 셀 속도를 줄일 필요가 없음). 일반적으로 이러한 디바이스는 스위치가 임박한 정체를 예측할 때 NI 비트를 설정합니다.
표준 ATM 셀 헤더는 5바이트로 구성됩니다. 페이로드 타입 식별자(PTI) 필드는 3개의 비트로 구성되고, 각각은 상이한 파라미터를 정의한다. 첫 번째 비트는 셀에 사용자 데이터 또는 제어 데이터가 포함되어 있는지 여부를 나타냅니다. 셀에 사용자 데이터가 포함되어 있는 경우, 두 번째 비트는 셀이 네트워크를 이동할 때 혼잡을 경험하는지 여부를 나타냅니다. 이 두 번째 비트를 EFCI(explicit forward congestion indication) 비트라고 합니다.
ATM 네트워크에 대해 구현된 제1 흐름 제어 메커니즘은 EFCI 비트를 사용하였다. ATM 스위치는 정체를 나타내기 위해 순방향 데이터 셀의 헤더에 EFCI 비트를 설정합니다. 대상 라우터가 EFCI 비트가 설정된 데이터 셀을 수신하면 리소스 관리 셀에 혼잡 표시 비트를 표시하여 혼잡을 나타내고 리소스 관리 셀을 소스로 다시 보냅니다.
ABR 속도 제어 방법에 대해 논의하기 전에 먼저 ABR 서비스와 함께 사용되는 VC 매개변수를 이해해야 합니다. 이 표에서는 이러한 매개변수에 대해 설명합니다.
| VC 매개변수 | 설명 |
|---|---|
| PCR(Peak Cell Rate) | 소스가 전송할 수 있는 최대 셀 속도입니다. |
| 최소 셀 속도(MCR) | 소스 라우터가 항상 전송할 수 있는 속도입니다. |
| 초기 셀 속도(ICR) | 인터페이스가 처음 활성화될 때와 유휴 기간 후 다시 전송을 시작할 때 소스 라우터가 전송해야 하는 비율입니다. |
| ACR(Available or Allowed Cell Rate) | 네트워크의 동적 피드백을 기반으로 소스 라우터가 전송할 수 있는 현재 허용 속도입니다. |
| 속도 증가 계수(RIF) | 소스 인터페이스가 NI 및 CI가 0으로 설정된 RM 셀을 수신한 후 전송 속도가 증가하는 양입니다. 1/32768에서 1 사이의 값으로 2x의 (음수) 거듭제곱으로 지정됩니다. |
| 속도 감소 계수(RDF) | 소스 인터페이스가 CI 비트가 1로 설정된 RM 셀을 수신한 후 전송 속도가 감소하는 양입니다. 1에서 1/32768 사이의 값을 사용하여 2의 거듭제곱으로 지정합니다. |
| RM 셀 수(NRM) | RM 셀 간에 전송된 데이터 셀 수입니다. 기본적으로 소스는 32개의 데이터 셀마다 하나의 RM 셀을 보냅니다. 2에서 256 사이의 (2x) 값을 갖는 2의 거듭제곱으로 지정됩니다. |
| 임시 버퍼 노출(TBE) | 반환된 RM 셀을 통해 네트워크로부터 피드백을 수신하기 전에 소스가 전송할 수 있는 셀의 수입니다. |
| 고정 왕복 시간(FRTT) | RM 셀이 소스에서 목적지로, 그리고 목적지로 전송되기까지 걸리는 왕복 시간 또는 시간의 추정입니다. |
참고: 속도 매개변수는 "셀 속도"라는 용어를 사용하지만 Cisco 라우터는 초당 비트 수가 아니라 초당 비트 수만 작동합니다. 이 표의 값은 인터페이스에 구성할 때 bits per second를 반영해야 합니다.
ABR은 ATM 스위치 및 대상 최종 시스템에서 소스 디바이스로 혼잡 정보를 전달하는 다음 세 가지 방법을 지원합니다.
이진 - ATM 데이터 셀에서 EFCI 비트를 사용합니다. ATM 데이터 셀의 EFCI 비트를 참조하십시오.
Relative Rate - RM 셀의 앞(대상에) 또는 뒤(소스에) NI 및 CI 비트를 사용합니다. RM 셀 속도 필드에는 실제 속도가 설정되어 있지 않습니다.
ER(Explicit Rate) - 소스 라우터가 전송할 수 있는 속도를 나타내기 위해 역방향 RM 셀의 명시적 속도 필드를 사용합니다. 보다 구체적으로, 명시적 속도 흐름 제어 방법을 사용하면 소스 라우터가 현재 전송 속도를 CCR(commitment, concurrency, and recovery) 필드에 배치합니다. 중간 스위치는 ER 필드에 값을 입력하여 해당 시점에 소스가 전송할 수 있는 속도를 명시적으로 전달합니다. 소스 라우터는 ER 필드를 읽고 계산된 속도가 최소 셀 속도보다 작지 않은 경우 ER에 맞게 CCR을 조정합니다.
이러한 흐름 제어 방법은 ATM 스위치 네트워크가 소스가 전송할 수 있는 속도를 통신하는 속도 기반입니다. 속도 기반 메커니즘은 네트워크가 지정된 VC에 사용 가능한 버퍼 공간의 양을 통신하는 크레딧 기반 메커니즘과 대조됩니다. 소스 디바이스는 네트워크가 데이터를 버퍼링할 수 있음을 알고 있는 경우에만 전송합니다.
명시적 속도 ABR은 일반적으로 ATM WAN 스위치에 구축되며 Cisco 8400 IGX 및 8800 MGX ATM 스위치와 같은 제품에 사용됩니다. 상대 속도 ABR은 캠퍼스에서 더 효과적으로 구축되며 Cisco LightStream 1010 및 Catalyst 8510 ATM 스위치 라우터에서 지원됩니다. Catalyst 8540은 EFCI 표시만 지원합니다. EFCI는 일반적으로 명시적 속도 및 상대 속도 ABR을 모두 지원하지 않는 레거시 ATM 스위치와의 역호환성을 위해 사용됩니다.
혼잡 제어 방식은 피드백 경로의 레이턴시가 최소화될 때 가장 잘 동작한다. 상대 속도 모드는 EFCI 모드보다 피드백 지연을 크게 줄이고 더 나은 성능을 제공할 수 있습니다. 이는 대상 종단 시스템에서 앞으로 RM 셀을 전환하고 EFCI 비트를 뒤로 RM 셀의 CI 비트에 매핑하는 대신 역방향 RM 셀을 소싱하여 혼잡 표시기를 전송하는 스위치 기능 때문입니다.
Cisco ATM 라우터 인터페이스는 세 가지 ABR 속도 제어 메커니즘을 모두 구현합니다. 특정 메커니즘을 선택할 수 있는 옵션은 없습니다. 대신, 라우터는 수신 RM 셀에서 수신된 형식과 표시에 적응합니다. 따라서 사용되는 메커니즘은 ATM 스위치의 구성에 따라 달라집니다.
이전 스타일 또는 새 스타일 PVC 명령을 사용하여 ABR 서비스 카테고리에 PVC를 할당할 수 있습니다. 이전 스타일 PVC 명령은 다음 예에 표시된 대로 모든 컨피그레이션 옵션을 한 줄에 배치합니다.
interface atm slot/port atm abr rate-factor <1/RIF> <1/RDF> atm pvc abr
new-style PVC 명령을 사용하면 VC 컨피그레이션 모드로 전환되며, 여기서 2개의 값 집합을 구성합니다(여기에 나와 있음).
interface ATM slot/port PVC / abr abr rate-factor <1/RIF> <1/RDF>
new-style 명령 출력에서 첫 번째 컨피그레이션 라인은 PCR 및 MCR에 대한 kbps 속도를 지정합니다. PCR은 소스 라우터가 전송할 수 있는 최대 속도입니다. MCR은 0으로 설정하거나 혼잡 기간 중에도 소스 라우터에 대한 최소 대역폭 양을 보장하는 데 사용할 수 있습니다.
제2 구성 라인은 ACR가 증가하거나 감소하는 속도를 제어하는 값들을 정의한다. RIF 및 RDF의 기본값은 모두 1/16입니다. 기본값을 사용하는 것이 좋습니다.
RM 셀을 수신하면 소스 라우터가 먼저 CI 비트를 확인합니다. CI 비트가 설정되면, 소스는 ACR를 적어도 ACR x RDF만큼 감소시키지만, MCR 값보다 작지 않다. CI 비트가 설정되지 않은 경우, 소스는 최대 PCR 값으로 RIF x PCR 이하만큼 그의 ACR를 증가시킨다. 다음으로 소스는 NI 비트를 확인합니다. NI가 0과 같으면, 소스는 ACR을 증가시키지 않는다. 마지막으로, 소스 라우터가 명시적 속도를 사용하는 경우 ER 필드를 확인하고(CI 비트를 기반으로 새 ACR를 계산한 후) 그 속도를 더 낮은 값(새 ACR 또는 ER)으로 조정합니다.
abr negotiation 명령은 SVC(스위치드 VC)에 대한 매개변수 협상 중에 사용할 최소 속도를 지정합니다. 라우터는 Q.2931 시그널링 SETUP 메시지의 최소 IE(Acceptable Traffic Descriptor Information Element)에서 이러한 매개변수를 전송합니다. 네트워크에서 요청을 충족하지 못하면 통화가 지워집니다.
no abr negotiation 명령은 영향받는 SVC에서 ABR 비율 협상이 발생하지 않도록 지정합니다. 이는 최소 허용 가능한 트래픽 설명자 IE가 SETUP 메시지에 포함되지 않음을 의미합니다.
Cisco IOS® Software Release 11.1CA 및 12.0(x)T에서 Cisco는 선택된 수의 ATM 라우터 인터페이스에 ABR VC에 대한 지원을 도입했으며, 여기에는 다음이 포함됩니다.
PA-A2
PA-A3-OC3/DS3/E3(7200 Series, 7500 Series, FlexWAN) 및 PA-A3-8T1/E1-IMA. PA-A3-OC12는 ABR을 지원하지 않습니다. PA-A3-OC12 FAQ(자주 묻는 질문)를 참조하십시오.
NM-1A-OC3
NM-1A-T3 및 NM-1A-E3
NM-4T1/8T1-IMA 및 NM-4E1/8E1-IMA
AIM-ATM 및 AIM-ATM-VOICE 30
이 섹션에서는 각 인터페이스 유형에 ABR이 구현되는 방법에 대해 설명합니다.
Cisco IOS Software 릴리스 12.0(4)T 및 12.0(5)S는 7x00 시리즈용 PA-A3 어댑터에서 ABR 서비스 클래스를 지원하기 시작했습니다. ABR은 이제 Cisco IOS Software 릴리스 12.1 메인라인, 12.1T 및 12.1E 열차에서 사용할 수 있습니다.
참고: Cisco IOS Software 릴리스 12.0 메인라인에서는 제공되지 않습니다.
라우터에서 Cisco IOS Software Release 12.0T 트레인을 실행 중인 경우, Cisco에서는 최소 Cisco IOS Software Release 12.0(7)T(12.1(x) 메인라인이 됨) 또는 Cisco IOS Software Release 12.0(8)S를 사용할 것을 권장합니다. 그렇지 않으면, PA-A3는 순방향 RM 세포를 받을 수 있지만, 역방향 RM 세포를 생성함으로써 이러한 세포에 응답하지 못한다. 이 문제는 Cisco 버그 ID CSCdp31471(등록된 고객만 해당)에 문서화되어 있습니다. show atm vc {vcd} 명령의 출력에서는 전달 RM 셀을 수신하지 않았음을 보여줍니다.
라우터에서 Cisco IOS Software Release 12.1 메인라인을 실행 중인 경우, Cisco에서는 Cisco 버그 ID CSCds01236(등록된 고객만) 및 CSCds35103(등록된 고객만)에 문서화된 문제를 방지하기 위해 Cisco IOS Software Release 12.1(5) 이상을 실행할 것을 권장합니다.
PA-A3의 ABR 서비스는 세 가지 속도 제어 모드를 모두 구현합니다. 이 모드는 PA-A3가 수신 RM 셀에서 수신된 형식과 표시에 적응하므로 자동으로 선택됩니다.
2600 및 3600 Series 멀티서비스 라우터용 ATM 네트워크 모듈은 최대 100개의 ABR VC를 지원합니다. 각 모듈은 이 표에 표시된 바와 같이 선택된 개수의 PCR 값을 지원한다. 이러한 값은 Cisco 버그 ID CSCdt57977(등록된 고객만 해당)의 확인과 함께 변경되었습니다. 라우터는 다른 구성된 값을 지원되는 값 중 하나로 내립니다. 모든 값은 비트/초입니다.
| 모듈 | 지원되는 PCR 값 |
|---|---|
| NM-8E1-IMA | 15170700, 13238948, 11501092, 9544357, 7585350, 5750546, 3792675, 1896337, 63591 |
| NM-4E1-IMA | 7585350, 5750546, 3792675, 1896337, 63591 |
| NM-8T1-IMA | 12136561, 10736991, 9106850, 7589042, 6127890, 4553425, 3063945, 4553425, 3063945, 1531973, 63541 |
| NM-4T1-IMA | 6068280, 4553425, 3063945, 1531973, 63541 |
| NM-1A-OC3 | 148772272, 124871490, 99962664, 74971680, 43978976, 25595184, 15975589, 9991030, 3993897, 1919647, 1535728, 767864, 383929 64016 |
| AIM-ATM AIM-ATM-VOICE 30 | 1kbps씩 증가하여 32000에서 라인 속도까지 모든 값 |
또한 VC 클래스 또는 VC 모드에서 ABR VC를 구성할 경우 입력하는 MCR 값이 무시됩니다. 컨피그레이션에서 명확하게 드러나지 않더라도 MCR 0이 사용됩니다.
AIM-ATM 및 AIM-ATM-VOICE(30)는 CBR, VBR-nrt, VBR-rt, ABR, UBR을 지원한다. 패킷(또는 셀) 전송 요청은 열린 "채널"을 통해 전송됩니다. VC 당 채널을 보려면 show controller atm 명령을 사용합니다. 채널은 4개의 우선 순위 중 하나와 3개의 트래픽 클래스(CBR, VBR, ABR) 중 하나로 구성될 수 있다. ATM 포럼 클래스(CBR, VBR-rt, VBR-nrt, UBR, UBR+)는 채널 우선 순위와 트래픽 클래스의 조합을 이용하여 구성될 수 있다. CBR에는 가장 높은 우선순위 레벨이 할당됩니다. AIM은 transmit-priority 명령을 지원하지 않습니다.
Catalyst 8540은 EFCI 표시만 지원합니다. Catalyst 8510 및 LightStream 1010 ATM 스위치 라우터는 ABR VC에 대한 EFCI 마킹 및 상대 속도 흐름 제어 방법을 지원합니다. atm abr-mode {efci | 상대 비율 | all} 명령은 ATM 스위치 라우터가 ABR 연결의 속도 관리에 사용할 방법을 결정합니다. 다음 예에서는 혼잡한 ABR 연결에 셀이 도착할 때마다 EFCI 비트를 설정하도록 전체 스위치를 구성하는 방법을 보여 줍니다.
Switch(config)#atm abr-mode efci
ABR 혼잡 알림 모드 컨피그레이션을 표시하려면 show atm resource 명령을 사용합니다.
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
ABR VC에 대해 0이 아닌 최소 셀 속도(MCR)를 구성하려면 ATM 스위치 라우터에 FC-PFQ(Feature Card Per-Flow Queuing) 및 Cisco IOS Software Release 11.2(8) 이상이 있어야 합니다. 스위치에 FC-PCQ 또는 FC1(Feature Card per-Class Queueing)이 설치되어 있으면 0이 아닌 MCR은 지원되지 않습니다.
Cisco Stratacom WAN 스위치에서 ABR VCS를 다음 두 가지 유형 중 하나로 구성할 수 있습니다.
ABR 표준(ABRSTD).
ABR with Foresight(ABRFST).
ABRSTD는 cnfswfunc 명령을 사용하여 ABRFST와 VS/VD가 모두 활성화되지 않은 경우 기본 ABR 연결 유형입니다. ABRSTD with VS/VD는 혼잡 제어를 강화하기 위해 가상 엔드포인트를 추가하여 ABRSTD 연결을 기반으로 구축됩니다. ABRSTD 연결 매개변수는 제한되어 있으며 VS/VD를 포함한 ABRSTD 섹션에서 다룹니다. VS/VD 기능이 있는 ABRFST 또는 ABRSTD는 하나의 BPX에서만 활성화하면 모든 노드로 전파됩니다.
Stratacom 스위치에서 ABR을 구성하는 방법에 대한 자세한 내용은 Stratacom Configuration(Stratacom 컨피그레이션) 가이드를 참조하십시오.
ABR 모델은 중간 스위치와 대상 최종 시스템이 데이터 및 RM 셀의 비트를 사용하여 네트워크 혼잡 및 소스가 전송해야 하는 특정 속도를 전달하는 폐쇄 루프 피드백 메커니즘의 역할을 합니다. 일부 응용들에서, ABR VC의 엔드-투-엔드 경로를 일부 중간 지점에서 피드백 루프를 폐쇄하는 별개로 제어되는 세그먼트들로 분할하는 것이 바람직할 수 있다. 이 실시예에서, 중간 디바이스들은 가상 소스 또는 가상 목적지라고 지칭된다.
ATM Forum의 Traffic Management Specification
4.0은 가상 소스/가상 목적지(VS/VD) 개념을 설명합니다. 여기에는 VS/VD의 두 가지 잠재적 이점이 나열되어 있습니다.
네트워크 운영자의 기본 설정으로 인해 관리 경계를 설정합니다.
두 끝 사이의 길이 및 왕복 지연을 줄입니다.
VS/VD 동작은 Catalyst 8500 또는 LightStream 1010 Series ATM 스위치에서 지원되지 않습니다.
| 개정 | 게시 날짜 | 의견 |
|---|---|---|
1.0 |
05-Jun-2005
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최초 릴리스 |