Alta latência no roteador ATM Cisco 800 DSL

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Atualizado:14 de dezembro de 2007

ID do documento:43141

Linguagem imparcial

O conjunto de documentação deste produto faz o possível para usar uma linguagem imparcial. Para os fins deste conjunto de documentação, a imparcialidade é definida como uma linguagem que não implica em discriminação baseada em idade, deficiência, gênero, identidade racial, identidade étnica, orientação sexual, status socioeconômico e interseccionalidade. Pode haver exceções na documentação devido à linguagem codificada nas interfaces de usuário do software do produto, linguagem usada com base na documentação de RFP ou linguagem usada por um produto de terceiros referenciado. Saiba mais sobre como a Cisco está usando a linguagem inclusiva.

Sobre esta tradução

A Cisco traduziu este documento com a ajuda de tecnologias de tradução automática e humana para oferecer conteúdo de suporte aos seus usuários no seu próprio idioma, independentemente da localização. Observe que mesmo a melhor tradução automática não será tão precisa quanto as realizadas por um tradutor profissional. A Cisco Systems, Inc. não se responsabiliza pela precisão destas traduções e recomenda que o documento original em inglês (link fornecido) seja sempre consultado.

Introdução

Antes de Começar

Conventions

Pré-requisitos

Componentes Utilizados

Teste 1: Upstream de 128K

Teste 2: Upstream de 64K

Ensaio 3: Impacto do aglomeramento de células

Teste 4: Impacto da sobrecarga de DSL

Conclusão

Informações Relacionadas

Introdução

A finalidade deste documento é explicar a latência incomum que pode ser medida nos roteadores Cisco 8xx usando uma conexão DSL.

Há dois parâmetros que podem influenciar a latência neste caso:

Modelagem de tráfego
Parâmetros de DSL

Para roteadores DSL Cisco 8xx, a modelagem de tráfego ATM é feita com software e, como resultado, não é muito precisa. A modelagem é obtida pelo envio de células ociosas durante o tempo em que não há dados a serem enviados e quando o PVC excede seu PCR. A latência é geralmente observada durante a execução de testes de ping a partir do roteador. Como o ping não está em tráfego contínuo, há um atraso adicional quando o ping é feito. Como a conexão está ociosa, as células ociosas podem ser enviadas assim que um ping é executado em uma conexão já ociosa. As células de ping são enviadas somente depois que essas células ociosas são enviadas.

Essa latência adicional é mais predominante quando a velocidade da linha é muito pequena, como 64k ou 128k. Não é muito predominante para alta velocidade upstream.

Por outro lado, os parâmetros DSL também aumentarão a latência (bytes FEC, intercalação e assim por diante) devido à sobrecarga que eles introduzem. As tarefas que podem ser feitas para reduzir o impacto desse problema são:

Desabilitando completamente a modelagem de tráfego usando o comando no atm traffic-shaping. Nenhuma célula ociosa é enviada, pois não há modelagem.
Usando o comando no atm cell-clumping-disable para reduzir a latência. A modelagem é executada aqui, mas as células de dados podem ser enviadas em um grupo em vez de serem enviadas constantemente. O ajuste de CDVT pode ser necessário se a vigilância for feita nos switches ATM. Além disso, nenhuma célula ociosa é enviada nesse cenário.

Cuidado: no entanto, o uso desse comando não é recomendado.
Ajuste de parâmetros DSL para reduzir a sobrecarga induzida por eles. No entanto, essa solução deve ser usada com cuidado, pois pode levar a um mau desempenho se a linha DSL estiver induzindo erros.

Esse comportamento foi descrito no bug CSCdy44786 que foi fechado porque essa é uma limitação no roteador 8xx.

Este documento contém vários testes de desempenho que ilustram esse comportamento. A configuração usada é a seguinte:

O roteador ADSL é um roteador 827 executando 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

Antes de Começar

Conventions

Para obter mais informações sobre convenções de documento, consulte as Convenções de dicas técnicas Cisco.

Pré-requisitos

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se você estiver trabalhando em uma rede ativa, certifique-se de que entende o impacto potencial de qualquer comando antes de utilizá-lo.

Teste 1: Upstream de 128K

Para este primeiro teste, as velocidades de upstream e downstream serão configuradas como 128 Kbps. Vamos comparar a hora de RTT quando:

VBR-nrt é usado como 128 kbps
VBR-nrt não é usado
Não há modelagem de tráfego

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>

A primeira situação é garantir que o vbr-nrt seja de 128 Kbps no roteador ADSL, configurando-o explicitamente como mostrado abaixo:

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

Faça ping no dispositivo final várias vezes, meça o tempo de RTT e depois faça uma média como mostrado abaixo:

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

A segunda situação é não usar VBR-nrt no PVC. A configuração deve ser semelhante a esta:

interface ATM0.100 point-to-point
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
 pvc 2/100 
  encapsulation aal5snap

Faça ping no dispositivo final várias vezes, meça o tempo de RTT e depois faça uma média como mostrado abaixo:

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

A terceira situação é não usar a modelagem de tráfego ATM. Para remover a modelagem de tráfego, use o comando de interface no atm traffic-shaping como mostrado abaixo. Nesse caso, a configuração seria a seguinte:

interface ATM0
 no atm traffic-shaping

Faça ping no dispositivo final várias vezes, meça o tempo de RTT e depois faça uma média como mostrado abaixo:

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

Podemos ver nos testes acima que a modelagem de tráfego ATM aumenta o RTT dos pings, mesmo que o valor no qual o PVC é modelado seja igual à largura de banda da linha.

Teste 2: Upstream de 64K

Este teste repete as três situações executadas no Teste 1, mas com menos largura de banda. Nesse caso, usaremos somente 64 kbps de 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>

Certifique-se de que o vbr-nrt seja de 64 Kbps no roteador ADSL configurando-o explicitamente como mostrado abaixo:

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

Faça ping no dispositivo final várias vezes, meça o tempo de RTT e depois faça uma média como mostrado abaixo:

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

A segunda situação é não usar VBR-nrt no PVC. Para conseguir isso, use o comando de configuração no vbr-nrt 64 64 da interface. A configuração então se parece com:

interface ATM0.100 point-to-point
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
 pvc 2/100 
  encapsulation aal5snap

Faça ping no dispositivo final várias vezes, meça o tempo de RTT e depois faça uma média como mostrado abaixo:

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

A terceira situação é não usar a modelagem de tráfego ATM. Nesse caso, o comando no atm traffic-shapingconfiguration é usado a partir da configuração na etapa 2

Faça ping no dispositivo final várias vezes, meça o tempo de RTT e depois faça uma média como mostrado abaixo:

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

Como mostrado nos exemplos acima, o RTT dos pings a 64 kbps é maior que a 128 kbps.

Ensaio 3: Impacto do aglomeramento de células

Este teste nos mostrará o impacto do aglomerado de células no RTT geral. A taxa de bits de upstream será de 128 Kbps e um PVC VBR-nrt de 64 Kbps será usado.

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>

Faça ping no dispositivo final várias vezes, meça o tempo de RTT e depois faça uma média como mostrado abaixo:

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

Remova o aglomerado de células e testemunhe o impacto no RTT:

interface ATM0
 atm cell-clumping-disable

Faça ping no dispositivo final várias vezes, meça o tempo de RTT e depois faça uma média como mostrado abaixo:

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

O teste acima mostra que a ativação significativa do agrupamento pode reduzir o RTT. No entanto, o uso de aglomeração não é recomendado. Como as células são enviadas em grupos, se o switch/DSLAM ATM conectado estiver fazendo policiamento, algumas das células podem ser descartadas porque estão violando o contrato.

Teste 4: Impacto da sobrecarga de DSL

Este teste final mostrará o impacto da sobrecarga de DSL no RTT geral. Para este teste, o DSLAM foi configurado para que a linha use 0 bytes de verificação (que é configurado no perfil do DSLAM). A configuração usada no roteador é a seguinte:

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

Como você pode ver, a redução da sobrecarga de DSL também melhora o RTT geral. Ao reduzir a sobrecarga de DSL, no entanto, você aumenta as chances de que os dados sejam perdidos se a linha DSL estiver produzindo erros. Isso ocorre porque os erros que ocorrem no link DSL não puderam ser corrigidos. Como resultado, o ajuste dos parâmetros de DSL deve ser feito com cuidado.

Conclusão

Como pode ser visto em todos os dados acima, há menos latência enquanto o RTT do ping permanece relativamente o mesmo com/sem modelagem de tráfego em alta velocidade de upstream. Quanto menor a largura de banda de upstream, no entanto, maior a diferença com e sem modelagem de tráfego.

Além disso, mesmo que o agrupamento de células melhore o RTT porque as células são enviadas em grupos, o switch/DSLAM ATM conectado pode descartar células se a configuração do CDVT for muito apertada. Portanto, essa configuração não é recomendada.