Hohe Latenz bei ATM Cisco 800 DSL Router-Serie
Inhalt
Einleitung
In diesem Dokument wird die ungewöhnliche Latenz erläutert, die bei Cisco 8xx-Routern mit DSL-Verbindung gemessen werden kann.
Es gibt zwei Parameter, die die Latenz in diesem Fall beeinflussen können:
-
Traffic Shaping
-
DSL-Parameter
Bei Cisco 8xx DSL-Routern erfolgt das ATM-Traffic-Shaping mithilfe von Software, was zu ungenauen Ergebnissen führt. Die Formgebung wird durch das Senden von freien Zellen während der Zeit erreicht, in der keine Daten zu senden sind und in der das PVC seine PCR überschreitet. Die Latenz wird in der Regel während der Durchführung von Ping-Tests vom Router beobachtet. Da sich der Ping-Befehl nicht im fortlaufenden Datenverkehr befindet, kommt es zu einer zusätzlichen Verzögerung, wenn der Ping-Befehl ausgeführt wird. Da die Verbindung inaktiv ist, können inaktive Zellen gesendet werden, sobald ein Ping für eine bereits inaktive Verbindung ausgeführt wird. Die Ping-Zellen werden erst gesendet, nachdem diese freien Zellen gesendet wurden.
Diese zusätzliche Latenz ist stärker ausgeprägt, wenn die Leitungsgeschwindigkeit sehr gering ist, z. B. 64k oder 128k. Sie ist bei hoher Upstream-Geschwindigkeit nicht sehr vorherrschend.
Andererseits erhöhen DSL-Parameter auch die Latenz (FEC-Bytes, Interleaving usw.) aufgrund des damit verbundenen Overheads. Folgende Aufgaben können durchgeführt werden, um die Auswirkungen dieses Problems zu reduzieren:
-
Traffic-Shaping mit dem Befehl no atm traffic-Shaping vollständig deaktivieren. Es werden keine freien Zellen gesendet, da keine Formgebung vorhanden ist.
-
Verwenden des Befehls no atm cell-clumping-disable zur Verringerung der Latenz Hier wird Shaping durchgeführt, aber Datenzellen können in einem Clump gesendet werden, anstatt ständig gesendet zu werden. Wenn die Richtlinien auf den ATM-Switches festgelegt werden, ist möglicherweise eine Anpassung der CDTV erforderlich. Außerdem werden in diesem Szenario keine freien Zellen gesendet.
Achtung: Die Verwendung dieses Befehls wird jedoch nicht empfohlen. -
DSL-Parameter werden angepasst, um den von ihnen verursachten Overhead zu verringern. Diese Lösung ist jedoch sorgfältig zu verwenden, da sie zu schlechten Leistungen führen kann, wenn die DSL-Leitung Fehler verursacht.
Achtung: Die Verwendung dieses Befehls wird jedoch nicht empfohlen.Dieses Verhalten wurde im behobenen CSCdy44786-Bug beschrieben, da es sich um eine Beschränkung auf dem 8xx-Router handelt.
Dieses Dokument enthält mehrere Leistungstests, die dieses Verhalten veranschaulichen. Folgende Konfiguration wird verwendet:
ADSL-Router ist ein 827-Router mit 12.2(8)YM
Cisco Internetwork Operating System Software IOS (tm) C820 Software (C820-SV6Y6-M), Version 12.2(8)YM, EARLY DEPLOYMENT RELEASE SOFTWARE (fc1) Synched to technology version 12.2(11.2u)T TAC Support: http://www.cisco.com/tac Copyright (c) 1986-2002 by cisco Systems, Inc. Compiled Fri 23-Aug-02 00:53 by ealyon Image text-base: 0x80013170, data-base: 0x80C4FA74 ROM: System Bootstrap, Version 12.2(1r)XE2, RELEASE SOFTWARE (fc1) ROM: C820 Software (C820-V6Y6-M), Version 12.2(8)T5, RELEASE SOFTWARE (fc1) ADSL-router uptime is 7 weeks, 22 hours, 40 minutes System returned to ROM by power-on System image file is "flash:c820-sv6y6-mz.122-8.YM.bin" CISCO C827-4V (MPC855T) processor (revision 0xD01) with 31744K/1024K bytes of memory. Processor board ID JAD050767V4 (2609117246), with hardware revision 5916 CPU rev number 5 Bridging software. 4 POTS Ports 1 Ethernet/IEEE 802.3 interface(s) 1 ATM network interface(s) 128K bytes of non-volatile configuration memory. 16384K bytes of processor board System flash (Read/Write) 2048K bytes of processor board Web flash (Read/Write) Configuration register is 0x2102
Vorbereitungen
Konventionen
Weitere Informationen zu Dokumentkonventionen finden Sie unter Cisco Technical Tips Conventions (Technische Tipps von Cisco zu Konventionen).
Voraussetzungen
Es sind keine besonderen Voraussetzungen erforderlich, um den Inhalt dieses Dokuments nachzuvollziehen.
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 sich Ihr Netzwerk in der Produktionsumgebung befindet, müssen Sie sich bei jedem Befehl zunächst dessen potenzielle Auswirkungen vor Augen führen.
Test 1: 128.000 Upstream
Für diesen ersten Test werden die Upstream- und Downstream-Geschwindigkeiten auf 128 Kbit/s konfiguriert. Die RTT-Zeit wird verglichen, wenn:
-
VBR-nrt wird als 128 Kbit/s verwendet.
-
VBR-nrt wird nicht verwendet.
-
Kein Traffic-Shaping
ADSL-router#show dsl int atm 0
ATU-R (DS) ATU-C (US)
Modem Status: Showtime (DMTDSL_SHOWTIME)
DSL Mode: ITU G.992.1 (G.DMT)
ITU STD NUM: 0x01 0x01
Vendor ID: 'ALCB' 'ANDV'
Vendor Specific: 0x0000 0x0000
Vendor Country: 0x00 0x00
Capacity Used: 7% 31%
Noise Margin: 29.0 dB 23.0 dB
Output Power: 18.0 dBm 12.5 dBm
Attenuation: 1.0 dB 7.0 dB
Defect Status: None None
Last Fail Code: None
Selftest Result: 0x49
Subfunction: 0x02
Interrupts: 49941 (1 spurious)
Activations: 41
Init FW: embedded
Operartion FW: embedded
SW Version: 3.8129
FW Version: 0x1A04
Interleave Fast Interleave Fast
Speed (kbps): 128 0 128 0
Reed-Solomon EC: 0 0 0 0
CRC Errors: 0 0 0 0
Header Errors: 0 0 0 0
Bit Errors: 0 0
BER Valid sec: 0 0
BER Invalid sec: 0 0
<skip>
-
Die erste Situation besteht darin, sicherzustellen, dass vbr-nrt auf dem ADSL-Router 128 Kbit/s beträgt, indem dieser explizit konfiguriert wird, wie im Folgenden gezeigt:
interface ATM0.100 point-to-point ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 pvc 2/100 vbr-nrt 128 128 encapsulation aal5snap
Pingen Sie das Endgerät mehrmals, messen Sie die RTT-Zeit, und ermitteln Sie dann den Durchschnitt, wie unten gezeigt:
ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 72/73/80 ms ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 64/71/76 ms
-
Die zweite Situation besteht darin, VBR-nrt nicht unter der PVC zu verwenden. Die Konfiguration sollte dann wie folgt aussehen:
interface ATM0.100 point-to-point ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 pvc 2/100 encapsulation aal5snap
Pingen Sie das Endgerät mehrmals, messen Sie die RTT-Zeit, und ermitteln Sie dann den Durchschnitt, wie unten gezeigt:
ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 40/40/44 ms ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 40/41/44 ms
-
Die dritte Situation besteht darin, ATM Traffic-Shaping nicht zu verwenden. Um Traffic Shaping zu entfernen, verwenden Sie den Schnittstellenbefehl no atm traffic-Shaping, wie unten gezeigt. In diesem Fall würde die Konfiguration wie folgt lauten:
interface ATM0 no atm traffic-shaping
Pingen Sie das Endgerät mehrmals, messen Sie die RTT-Zeit, und ermitteln Sie dann den Durchschnitt, wie unten gezeigt:
ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 36/40/44 ms ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 36/40/44 ms
In den obigen Tests ist zu erkennen, dass ATM-Traffic-Shaping die RTT der Pings erhöht, obwohl der Wert, bei dem das PVC geformt wird, der Leitungsbandbreite entspricht.
Test 2: 64.000 Upstream
Dieser Test wiederholt die drei Situationen, die in Test 1 durchgeführt wurden, jedoch mit weniger Bandbreite. In diesem Fall verwenden wir nur 64 Kbit/s Upstream.
ADSL-router#show dsl int atm 0
ATU-R (DS) ATU-C (US)
Modem Status: Showtime (DMTDSL_SHOWTIME)
DSL Mode: ITU G.992.1 (G.DMT)
ITU STD NUM: 0x01 0x01
Vendor ID: 'ALCB' 'ANDV'
Vendor Specific: 0x0000 0x0000
Vendor Country: 0x00 0x00
Capacity Used: 6% 14%
Noise Margin: 31.0 dB 27.0 dB
Output Power: 18.0 dBm 12.0 dBm
Attenuation: 1.0 dB 7.0 dB
Defect Status: None None
Last Fail Code: None
Selftest Result: 0x49
Subfunction: 0x02
Interrupts: 49948 (1 spurious)
Activations: 42
Init FW: embedded
Operartion FW: embedded
SW Version: 3.8129
FW Version: 0x1A04
Interleave Fast Interleave Fast
Speed (kbps): 64 0 64 0
Reed-Solomon EC: 0 0 0 0
CRC Errors: 0 0 0 0
Header Errors: 0 0 0 0
Bit Errors: 0 0
BER Valid sec: 0 0
BER Invalid sec: 0 0
<skip>
-
Stellen Sie sicher, dass vbr-nrt auf dem ADSL-Router 64 Kbit/s beträgt, indem Sie dies explizit wie unten gezeigt konfigurieren:
interface ATM0.100 point-to-point ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 pvc 2/100 vbr-nrt 64 64 encapsulation aal5snap
Pingen Sie das Endgerät mehrmals, messen Sie die RTT-Zeit, und ermitteln Sie dann den Durchschnitt, wie unten gezeigt:
ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 104/113/120 ms ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 104/113/120 ms
-
Die zweite Situation besteht darin, VBR-nrt nicht unter der PVC zu verwenden. Verwenden Sie dazu den Konfigurationsbefehl no vbr-nrt 64 64 von der Schnittstelle. Die Konfiguration sieht dann wie folgt aus:
interface ATM0.100 point-to-point ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 pvc 2/100 encapsulation aal5snap
Pingen Sie das Endgerät mehrmals, messen Sie die RTT-Zeit, und ermitteln Sie dann den Durchschnitt, wie unten gezeigt:
ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 56/64/80 ms ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 56/60/72 ms
-
Die dritte Situation besteht darin, ATM Traffic-Shaping nicht zu verwenden. In diesem Fall wird der Befehl no atm traffic-Shaping configuration aus der Konfiguration in Schritt 2 verwendet.
Pingen Sie das Endgerät mehrmals, messen Sie die RTT-Zeit, und ermitteln Sie dann den Durchschnitt, wie unten gezeigt:
ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 52/56/60 ms ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 52/56/60 ms
Wie in den obigen Beispielen gezeigt, ist die RTT der Pings bei 64 Kbit/s höher als bei 128 Kbit/s.
Test 3: Auswirkungen von Zellklumpen
Dieser Test wird uns die Auswirkungen von Zellklumpen auf die gesamte RTT aufzeigen. Die Upstream-Bitrate beträgt 128 Kbit/s, und es wird ein VBR-nrt-PVC mit 64 Kbit/s verwendet.
interface ATM0
no atm cell-clumping-disable
!
interface ATM0.100 point-to-point
ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
pvc 2/100
vbr-nrt 64 64
encapsulation aal5snap
ADSL-router#show dsl int atm 0
ATU-R (DS) ATU-C (US)
Modem Status: Showtime (DMTDSL_SHOWTIME)
DSL Mode: ITU G.992.1 (G.DMT)
ITU STD NUM: 0x01 0x01
Vendor ID: 'ALCB' 'ANDV'
Vendor Specific: 0x0000 0x0000
Vendor Country: 0x00 0x00
Capacity Used: 7% 32%
Noise Margin: 30.0 dB 23.0 dB
Output Power: 18.0 dBm 12.0 dBm
Attenuation: 1.0 dB 7.0 dB
Defect Status: None None
Last Fail Code: None
Selftest Result: 0x49
Subfunction: 0x02
Interrupts: 50011 (1 spurious)
Activations: 50
Init FW: embedded
Operartion FW: embedded
SW Version: 3.8129
FW Version: 0x1A04
Interleave Fast Interleave Fast
Speed (kbps): 576 0 128 0
Reed-Solomon EC: 0 0 0 0
CRC Errors: 0 0 0 0
Header Errors: 0 0 0 0
Bit Errors: 0 0
BER Valid sec: 0 0
BER Invalid sec: 0 0
<skip>
-
Pingen Sie das Endgerät mehrmals, messen Sie die RTT-Zeit, und ermitteln Sie dann den Durchschnitt, wie unten gezeigt:
ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 40/42/44 ms ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 40/43/44 ms
Entfernen Sie Zellklumpen, und beobachten Sie die Auswirkungen auf den RTT:
interface ATM0 atm cell-clumping-disable
Pingen Sie das Endgerät mehrmals, messen Sie die RTT-Zeit, und ermitteln Sie dann den Durchschnitt, wie unten gezeigt:
ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 76/79/84 ms ADSL-router#ping 1.1.1.2 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 76/80/88 ms
Der obige Test zeigt, dass eine signifikante Aktivierung von Clumping die RTT reduzieren kann. Die Anwendung von Clumping wird jedoch nicht empfohlen. Da Zellen in Klumpen gesendet werden, können einige Zellen verworfen werden, wenn der angeschlossene ATM-Switch/DSLAM die Richtlinienvergabe durchführt, da sie den Vertrag verletzen.
Test 4: Auswirkungen des DSL-Overheads
Dieser letzte Test zeigt die Auswirkung des DSL-Overheads auf den gesamten RTT. Für diesen Test wurde DSLAM so konfiguriert, dass die Leitung 0 Prüfbytes verwendet (die im DSLAM-Profil konfiguriert sind). Auf dem Router wird folgende Konfiguration verwendet:
interface ATM0.100 point-to-point
ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
pvc 2/100
vbr-nrt 64 64
encapsulation aal5snap
ADSL-router#sh dsl int atm 0
ATU-R (DS) ATU-C (US)
Modem Status: Showtime (DMTDSL_SHOWTIME)
DSL Mode: ITU G.992.1 (G.DMT)
ITU STD NUM: 0x01 0x01
Vendor ID: 'ALCB' 'ANDV'
Vendor Specific: 0x0000 0x0000
Vendor Country: 0x00 0x00
Capacity Used: 7% 27%
Noise Margin: 26.5 dB 21.0 dB
Output Power: 18.0 dBm 12.0 dBm
Attenuation: 1.0 dB 7.0 dB
Defect Status: None None
Last Fail Code: None
Selftest Result: 0x49
Subfunction: 0x02
Interrupts: 50025 (1 spurious)
Activations: 52
Init FW: embedded
Operartion FW: embedded
SW Version: 3.8129
FW Version: 0x1A04
Interleave Fast Interleave Fast
Speed (kbps): 576 0 128 0
Reed-Solomon EC: 0 0 0 0
CRC Errors: 0 0 0 0
Header Errors: 0 0 0 0
Bit Errors: 0 0
BER Valid sec: 0 0
BER Invalid sec: 0 0
<skip>
ADSL-router#ping 1.1.1.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 56/62/68 ms
ADSL-router#ping 1.1.1.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 56/59/68 ms
Wie Sie sehen, verbessert die Reduzierung des DSL-Overheads auch die RTT insgesamt. Durch die Reduzierung des DSL-Overheads erhöhen Sie jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass Daten verloren gehen, wenn die DSL-Leitung Fehler verursacht. Dies liegt daran, dass die Fehler, die auf der DSL-Verbindung aufgetreten sind, nicht behoben werden konnten. Daher sollten die DSL-Parameter sorgfältig angepasst werden.
Schlussfolgerung
Wie aus allen oben genannten Daten ersichtlich, ist die Latenz geringer, während der Ping-RTT-Wert mit/ohne Traffic-Shaping bei hoher Upstream-Geschwindigkeit relativ gleich bleibt. Je kleiner jedoch die Upstream-Bandbreite, desto größer ist der Unterschied bei und ohne Traffic-Shaping.
Darüber hinaus kann der angeschlossene ATM-Switch/DSLAM Zellen verwerfen, wenn die CDVT-Konfiguration zu eng ist, auch wenn durch das Klumpen von Zellen die RTT verbessert wird, da die Zellen in Klumpen gesendet werden. Eine solche Konfiguration wird daher nicht empfohlen.
Zugehörige Informationen
Revisionsverlauf
| Überarbeitung | Veröffentlichungsdatum | Kommentare |
|---|---|---|
1.0 |
14-Dec-2007 |
Erstveröffentlichung |
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