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Analyseur de performance des communications HP 37717C Manuel d instruction ATM
Copyright Hewlett- Packard Ltd.1996 Tous droits réservés pour tous pays. Toute reproduction, adaptation et traduction par tous procédés sans autorisation écrite préalable est illicite et ne peut être réalisée qu en accord avec les lois sur les droits d auteur. Numéro de fabrication HP 37717-90230 Première édition, 08/1996 Imprimé au R-U Garantie Les informations contenues dans cette documentation sont susceptibles d être modifiées sans préavis. Hewlett-Packard ne se porte en aucune manière garant de ce matériel, y compris, mais pas uniquement, les garanties implicites, sa valeur marchande et son aptitude à une tâche particulière. Hewlett-Packard ne peut être tenu responsable des erreurs dans ce manuel ni des dommages indirects ou de leurs conséquences liées à la fourniture, aux performances ou à l utilisation de ce matériel. AVERTISSEMENT Pour la sécurité, se reporter à la section Sécurité au début de ce manuel. Symboles d avertissement accompagnant ce produit! Chaque fois qu apparaît ce symbole, l utilisateur de l appareil devrait se reporter au Manuel d utilisation afin d éviter tout risque de dégradation de l appareil. Ce symbole indique la présence de tensions élevées pouvant entraîner un risque de décharge électrique Ce symbole signale l utilisation d un rayon laser dans l appareil. L utilisateur doit se reporter aux instructions de sécurité sur ce laser et qui figurent dans le Manuel d étalonnage. Hewlett-Packard Limited Queensferry Telecom Operation South Queensferry West Lothian, Ecosse EH30 9TG
Manuel d instruction ATM HP 37717C Communications Performance Analyzer
A propos de ce manuel Les données relatives au contrôle ATM de ce manuel couvrent les sujets suivants: Définitions des mesures et explications Modes principaux de mesure - Channel View - In-Service Testing -Out-of-Service testing Channel View (disponible avec les modules de services option USK, USL et le module Broadband Auxiliary option 0YK) offre une vue d ensemble temps réel du trafic sur une liaison et fournit une analyse pour chaque canal. Les applications en cours d exploitation et hors service sont divisées en groupes dépendant de la combinaisons d options installées dans votre appareil. Lors d un contrôle en cours d exploitation, le contrôleur sert à surveiller les événements. Chacun des contrôles produit simultanément un large éventail de résultats. Parfois, et en particulier lorsqu un trafic réel n est pas disponible, il est nécessaire de recourir à des signaux de contrôle pour des contrôles hors service. En plus de la possibilité de surveillance offerte par le contrôle en cours de service, le contrôle hors service utilise la possibilité de générer un test. Pour certaines opérations et mesures, les renseignements offerts par les manuels complémentaires suivants peuvent être indispensables: Le Manuel d utilisation de l unité centrale du HP 37717C explique comment obtenir les affichages désirés, comment utiliser les touches du panneau de commande, comment interpréter les indicateurs d état, comment raccorder des équipements externes et comment utiliser le HP 37717C quelles que soient ses options de configuration. Le Manuel d utilisation du HP 37717C PDH /DSn décrit la sélection des caractéristiques PDH / DSn et la manière d effectuer des contrôles PDH / DSn avec l analyseur de performances de communications HP 37717C. Le Manuel d utilisation du HP 37717C SDH / SONET décrit la sélection des caractéristiques SDH / SONET et la manières d effectuer des contrôles SDH / SONET avec l analyseur de performances des communications HP 37717C. iv
A propos de ce manuel Le Manuel d utilisation du HP 37717C Mesure de gigue décrit la sélection des fonctions de gigue et la manière d effectuer des mesures de gigue avec l analyseur de performance des communications HP 37717C. v
A propos de ce manuel vi
Table des matières 1 Introduction au contrôle ATM Mesures 2 Définitions et explications des mesures 7 Simulation de trafic 23 Alarmes 26 2 Modules ATM Modules ATM 30 Fonctions des modules ATM 35 ATM niveau cellule (Options UKN (USE) et UKZ) 35 Modules de services (Options USK and USL) et module auxiliaire large bande (Option 0YK) 40 3 Aperçu du trafic sur la connexion ATM Channel View 46 4 Contrôles en cours d exploitation Introduction aux contrôles en cours d exploitation 54 vii
Table des matières viii
1 Mesures page 2 Définitions et explications des mesures page 7 Simulation de trafic page 23 Alarmes page 26 1 Introduction au contrôle ATM Ce chapitre présente des renseignements concernant les mesures ATM et les caractéristiques offertes par le HP37717C.
Introduction au contrôle ATM Mesures Mesures Mesures physiques Les mesures de couche physique signalent tout problème pouvant causer des erreurs dans les cellules de la connexion physique. Les altérations de la couche ATM observées lors de tests sur un identificateur de conduit virtuel VPI ou de voie virtuelle VCI peuvent provenir d un autre lien physique de transmission. Une corrélation des résultats sur la couche physique avec ceux de la couche ATM permettra d identifier la source du problème. Si l interfaçage a lieu au niveau de la couche physique STM-1, OC-3c ou STM-4, la génération et la mesure de l en-tête SDH / SONET se font de manière identique à une opération SDH / SONET normale. Si l interfaçage s effectue au niveau de la couche physique 34 Mb/s ou 140 Mb/s, la structure de trame de convergence d émission G.832 est utilisée. On aboutit alors à des mesures différentes de celles obtenues lors d une opération PDH / DSn normale: Erreurs EM BIP-8 Erreurs FEBE Perte de trame (G.832) détectée Alarmes AIS et FERF détectées Trace TR définie par l utilisateur dans l émetteur, détectée et affichée par le récepteur. Si l interfaçage s effectue à DS3, un choix de sous-couche de convergence directe ou PLCP est possible. Ceci aboutit à la disponibilité des résultats supplémentaires suivants lorsque un mappage PLCP est choisi: Erreurs de queue Perte de trame PLCP PLCP RAI Etat de liaison PLCP, valeur saisie Si l interfaçage s effectue à la couche physique 2 Mb/s ou DS1, il n y a pas d information supplémentaire de convergence de transmission et les résultats des mesures constituent un sous-ensemble de ceux obtenus lors d une opération PDH / DSn normale. 2
Introduction au contrôle ATM Mesures Mesures de couche ATM - Hors service. Header Errors Le cadrage de cellule ATM (sauf dans le cas d un mappage DS3 PLCP) et la détection / correction d erreurs se font en utilisant un octet de champ Header Error Control (HEC). L octet d HEC correspond au cinquième octet de l en-tête de cellule ATM. Avec l octet d HEC, il est possible de corriger une erreur en-tête unique ou de détecter des erreurs en-tête multiples. Le HP 37717C mesure les en-têtes corrigés et les en-têtes non corrigés. Si une valeur d en-tête est corrigée, la charge utile est alors disponible pour le traitement de la mesure. Si une erreur non corrigeable d en-tête est détectée, l événement est enregistré et la cellule est éliminée. Cell Errors Les erreurs cellules sont le plus souvent dues à des altérations de transmission entre couches physiques. Une cellule erronée sera enregistrée si un bit erreur ou plus est détecté dans la charge utile ATM. Cell Loss Des cellules peuvent être perdues en raison d erreurs de transmission de couche physique dans l en-tête ATM ou en raison de congestions dans les commutateurs ATM. Cell Misinsertion Des erreurs de transmission de couche physique dans le surdébit ATM peuvent amener à donner à l identificateur de conduit virtuel/voie virtuelle VPI/VCI une autre valeur valide. Ceci entraînera une insertion par erreur d une cellule dans une autre voie. Les autres causes peuvent inclure de mauvais fonctionnements de réseau d interconnexion (Switch fabric) ATM. Cell transfer Delays Des délais de commutation ou de propagation dans la couche physique peuvent être source de délais. Ce sont essentiellement des délais fixes. Des délais peuvent également être introduits par la formation de trafic. Ces délais se compose de délais fixes et de délais variables. Cell Delay Variation (CDV) CDV (ou gigue de cellule) consiste en la variation du délai de transfert de cellule en raison de variations dans la longueur des queues dans les buffers et de variations dans la durée du multiplexage des cellules. Ceci s accentue quand un circuit virtuel 3
Introduction au contrôle ATM Mesures est multiplexé avec une charge de trafic très variable ou bien à l approche de congestions dans des commutateurs ATM. 2-point CDV, Mean Cell Transfer Delay and Maximum Cell Delay Ces mesures de délais de cellules, y compris de 2-point Cell Delay Variation (2-pt CDV) sont des mesures hors-services disponibles quand Test Cell est choisi comme charge utile ATM. Les mesures de Mean Cell Transfer Delay, Max Cell Transfer Delay and 2-pt CDV utilisent l information en deux points - côté émission et côté réception. Les cellules test contiennent des estampilles temporelles qui sont insérés lors de la génération de la cellule test dans l appareil de contrôle. Au niveau de la réception de l équipement de contrôle, les estampilles temporelles sont comparés avec le temps d arrivé des cellules test, ce qui rend possible la mesure du délai d une cellule et de la variation du délai d une cellule au sein de la section ou de l élément de réseau raccordé entre l émetteur et le récepteur de l appareil de contrôle. En raison de l utilisation d estampilles temporelles, ces mesures de délai signalent le délai ajouté aux cellules ATM par le réseau ATM et ne sont pas fonction du débit de transmission des cellules et du mode de répartition utilisé, c.-à-d. périodique, par paquets etc. Cependant il est possible que le réseau ATM réponde de manière différente avec la variation de répartition et débit de cellules. Comme il est impossible de synchroniser les estampilles temporelles dans deux instruments différents, les mesures de délai de cellules autres que 1-point CDV doivent être effectuées à l aide du même instrument pour l émission et la réception du signal de cellule test. Les mesures de 2-point CDV sont conformes à la Recommandation ITU-T I.356 Les délais de cellule sont traités afin de produire les mesures cumulatives (pas à court terme): Mean cell transfer delay - moyenne des délais de cellule sur une période de déblocage (Gating period). Maximum cell transfer delay - délai de cellule maximal sur une période de déblocage. Peak to peak 2-point CDV - délai de cellule maximal moins le délai de cellule minimal sur une période de déblocage. 1-point CDV La 1-point CDV (Variation de délai des cellules) est appelée ainsi en raison de la variation du délai des cellules mesurée en un point, par ex. là où le signal est reçu. Il n est pas nécessaire d utiliser des estampilles temporelles et la mesure peut s effectuer en cours d exploitation ou hors service. La 1-point CDV est une combinaison de CDV du trafic source et de CDV ajoutée par le réseau. La mesure de 4
Introduction au contrôle ATM Mesures 1-point CDV est plus significative que celle du temps inter-arrivée car elle peut être directement rapportée à la longueur du buffer du réseau. Par exemple, la valeur maximale 1-point CDV représente la longueur minimale (en temps) de buffer qui serait nécessaire pour éliminer la CDV accumulée au point de mesure. L algorithme 1-point CDV est conforme à la recommandation ITU-T I.356. Les mesures 1-point CDV sont possibles quelle que soit la charge utile de cellule. Deux mesures 1-point CDV sont disponibles: 1-point CDV maximum Non-Conforming cell count - le nombre de cellules dépassant un seuil CDV défini par l utilisateur. Ce seuil est appelé tolérance à la variation de délai CDV (CDV Tolerance). Une présentation plus complète de la théorie de la mesure CDV se trouve en page 18. VP/VC Rate History Fournit un enregistrement graphique du débit de cellules maximal, minimal et Moyen au cours d une certaine durée. Pour plus de renseignements, voir page 16. Channel View Fournit une vue d ensemble graphique du trafic dans une connexion en identifiant chaque identificateur de conduit virtuel/ voie virtuelle (VPI/VCI) et en mesurant le nombre et le débit de cellules pour un nombre de canaux pouvant aller jusqu à 1023. Les informations de charge utile et alarme sont listées pour chaque canal. Il est possible de choisir un canal particulier à partir de cet affichage pour une mesure d erreurs, par exemple d erreurs de couche d adaptation ATM (AAL). Pour plus de renseignements, voir page 5 et page 45. AAL Error Monitoring Cette mesure en cours d exploitation utilise les structures connues de couche d adaptation AAL, générées par l appareil terminal, pour mesurer des erreurs introduites par les transmissions et les commutations du réseau. AAL-1. L appareil analyse les nombres de séquences dans l octet unique de l entête de contrôle de couche protocol control information (PCI). Le seul PCI d AAL- 1 est le premier octet de l unité de données de protocoles Segmentation and Reassembly Protocol Data Unit (SAR-PDU) (champ information cellule) de 48 octets. Cet octet contient un numéro de séquence sur 3 bits et une CSI (convergence sublayer indication) de 1 bit qui sont protégés (et dans une certaine mesure corrigés) par une protection de numéro de séquence supplémentaire sur 4 bits. Celui est 5
Introduction au contrôle ATM Mesures constitué d un contrôle de redondance cyclique CRC sur 3 bits et d un contrôle de parité sur 1 bit. L intégrité de la séquence est vérifiée par l appareil afin d identifier les instances d erreurs provoquées par des cellules insérées par erreur, réarrangées ou bien perdues. Il n existe pas de différentiation entre des cellules perdues ou insérées par erreur dans le calcul d erreurs. L algorithme de calcul des erreurs se contente de compter toutes les erreurs comme si elles étaient dues à des pertes de cellules, et il compte ce qui lui paraît être des cellules perdues. Aussi une paire de cellules réarrangées (bien que cela soit improbable) apparaitra en tant que 8 cellules 'perdues'. Voir page 8 et page 11. Voir également ITU-T Rec I.356. AAL-3/4. L appareil mesure divers types d erreurs de cellules et de segments, compte les SAR-PDU et CS-PDU. AAL-3/4 inclut la possibilité de multiplexage jusqu à 1024 unités de données de protocoles Convergence Sublayer Protocol Data Units (CS-PDU) simultanées sur le même canal virtuel, avec des cellules du même flux identifiées par leur valeur de l identificateur de multiplexage Multiplex IDentification (MID) commune sur 10 bits. L appareil gère les numéro de séquences entrelacées et les séquences par segments, en les traitant indépendamment malgré leur imbrication. Cependant, les valeurs MID sont affectées par le logiciel de l équipement terminal et ces valeurs MID restent normalement ignorées de l utilisateur ou de l installateur. Pour cette raison l agrégat des erreurs pour l ensemble des cellules d une voie est affiché quel que soit la valeur de MID. Voir également page 8 et page 12. Voir également ITU-T Rec I.356. AAL-5. L appareil opère en mode analyse AAL-5 à un niveau de l AAL proche de la structure usager-service où les cellules individuelles ne sont plus visibles. Il accomplit d abord les fonctions de réception de la sous-couche Segmentation And Reassembly (SAR) pour réassembler les données et ensuite met en oeuvre quelquesunes des parties communes de la CS Common Part Convergence Sublayer (CPCS) afin de vérifier l intégrité des données au niveau paquet AAL interne (CPCS-PDUs jusqu à 65.535 octets, qui peuvent être déjà des blocs segmentés de données plus longues). Voir page 8 et page 13. Voir également ITU-T Rec I.356. 6
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures Définitions et explications des mesures Channel View Channel View fournit un aperçu sous forme graphique du trafic en un point du réseau et est disponible avec les modules ATM de services USK et USL et le module Broadband Auxiliary 0YK. Channel View offre un point de départ pour nombre important d études. Bien que son usage principal soit l étude des conditions en cours d exploitation, Channel View possède des applications en condition hors service, par exemple pour le repérage rapide des VP et VC de données simulées lors de l installation. Channel View peut donc être choisi comme alternative aux opérations effectuées en cours d exploitation ou hors service. La charge moyenne de cellule (par exemple nombre total de cellules, cellules/s, ou% trafic maximal) est affichée en temps réel pour chaque identificateur VPI / VCI présent. Chaque voie fait l objet d une analyse en séquence de l information de charge utile et d alarme affichée tout à fait à droite de l écran. 7
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures Les cellules non assignées ou libres sont également comptées mais ne sont pas affichées. Le pourcentage d ensemble de la largeur de bande utilisée par l utilisateur et par les cellules opération et maintenance OAM est affiché. Il est possible d en déduire le contenu inactif / non assigné en soustrayant de 100% le% de largeur de bande utilisée. La mesure est effectuée sur les premiers 1023 voies trouvées. L information sur l obtention de cet affichage, la limitation des VP affichés et la sélection de l ordre d affichage est donnée page 46. L information détaillée sur la charge utile et les alarmes est donnée page 49. Mesures de couche pysique PDH / DSn Les mesures de couche physique PDH / DSn sont présentées dans le Manuel d utilisation HP 37717C PDH / DSn. Mesures de couche physique SDH / SONET Les mesures de couche physique SDH / SONET sont présentées dans le Manuel d utilisation HP 37717C SDH / SONET. Mesures de sous-couche AAL Les mesures de sous-couche AAL fournissent une méthode puissante d évaluation de la qualité du service avec l utilisation de données réelles. Le mappage des services dans des cellules ATM est effectué par la couche d adaptation ATM Adaptation Layer (AAL). Trois AALs conçues pour le transport de types spécifiques de services ont été définies. L AAL-1 a été définie pour le transport de services à débit binaire constant Constant bit rate (CBR). Un numéro de séquence sur 3 bits est utilisé dans AAL-1 pour la détection, la perte ou l insertion par erreur de cellules afin que des cellules puissent être éliminées ou remplacées pour éviter que le débit de transfert de données soit affecté. L AAL- 3/4 a été définie pour le transport de services constitués de trames de longueur variable comme celles de type SMDS et elle peut gérer des trames de multiples services (flux de données) multiplexées, cellule par cellule, en une voie virtuelle virtual channel (VC), chacun des services étant identifié par son propre champ Message IDentification (MID). Ces trames sont divisées en segments appelés 8
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures AAL 3/4 SAR-PDU qui en plus contiennent un numéro de séquence sur 4 bits, un Message ID, un indicateur de longueur, un type de segment et un CRC-10 (pour la détection d erreurs). AAL-5 offre une alternative plus simple à AAL-3/4 et peut être utilisée pour le transport de signaux, de relais de trame et d autres données ou signaux vidéo. L AAL-5 CPCS-PDU contient un indicateur de longueur et un CRC-32. L effet des erreurs de cellules, de la perte et de l insertion par erreur de cellules et donc les objectifs de Qualité de Service pour ces paramètres, dépendra pour une grande part du service transporté et de la couche d adaptation AAL utilisée. Par exemple, si un trafic de réseau local LAN est transporté, des erreurs de cellule, des pertes et insertion par erreur de cellules pourront être détectées par le protocole AAL ou de couche supérieure qui peut alors démarrer une retransmission des trames erronées. Selon la longueur de trame utilisée, il se peut que le temps nécessaire à la retransmission rende la capacité de transmission des données inacceptable et contribue à la congestion. Pour une transfert de données vidéo avec MPEG-2, il est possible d utiliser AAL-1 ou AAL-5. Des pertes ou des insertions par erreur de cellules peuvent être détectées par le numéro de séquence AAL-1 et les cellules perdues peuvent être remplacées par des charges utiles comportant des bits de bourrage (Padded payloads). La correction d erreur en direction forward peut être utilisée pour détecter et corriger des erreurs. Le délai des cellules et la variation CDV ne devraient pas affecter matériellement les applications de transfert de données mais affecteront les services audio et vidéo. Pour la téléconférence téléphonique et vidéo, le délai d aller et retour peut rendre les communications difficiles. Les services débit binaire constant CBR nécessiteront un contrôle de CDV afin de permettre l extraction du signal d horloge à l extrémité réceptrice. La CDV peut également être source de problèmes avec la synchronisation audio/vidéo dans les applications vidéo. Pour les services utilisant des AAL standard, comme ceux qui supportent des services CBR, et les protocoles de transmission par paquets, l appareil fournit un examen des erreurs en cours d exploitation des structures AAL décrites ci-dessus qui supportent les données de service. Pour AAL-1 et AAL-3/4, l examen de la sous-couche SAR porte sur la recherche des erreurs. Pour AAL-5, la surveillance de la CPCS porte sur les erreurs. L appareil extrait l information structurelle (en-tête de contrôle) créé par les AAL respectives, et l analyse pour déceler les erreurs de types divers. Il peut s agir d erreurs de transmission et d erreurs de commutation ou, plus rarement, de défauts de protocole créés par l équipement terminal. 9
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures Il s agit d une mesure en cours d exploitation, et l appareil ne transmet pas spécifiquement lui-même de structure AAL correspondante. (Dans un but d essai et démonstration, les flux de cellules mémorisés (Stored Cell Stream) peuvent servir de source.) Lorsque aucune AAL connue n est présente, le récepteur affiche ATM ADAPTATION LAYER, NO AAL MEASUREMENT et empêche le déclenchement non approprié d alarmes AAL. AAL Loss Alarm Pour effectuer des mesures, l indication de l absence d une AAL attendue est utile. L appareil possède donc un indicateur de perte AAL LOSS. Les critères utilisés pour la déclaration et la suppression de l alarme AAL LOSS sont les suivants: Critère de perte AAL. (toutes AAL) Critère supplémentaire de perte AAL. (AAL-5 uniquement) Critère récupération AAL: 7 PDU consécutives erronées Immédiatement dans un dépassement de longueur (>65535 octets) Réception de la première unité PDU sans erreur Dans un but de perte et récupération de couche d adaptation AAL, une ERRORED PDU est définie comme suit: AAL-1 AAL-3/4 AAL-5 Une SAR-PDU contenant une erreur de protection de numéro de séquence OU BIEN une faisant partie d une séquence tous zéros. Une telle séquence est détectée après deux numéros de séquence ou plus valant zéro. Une SAR-PDU contenant une erreur CRC-10 OU BIEN une faisant partie d une séquence tous zéros. Une telle séquence est détectée quand l indicateur de longueur vaut zéro. Une CPCS-PDU contenant une erreur CRC-32. 10
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures Détection automatique du type d AAL Si le type AAL n est pas connu, un examen automatique et une sélection sont fournis. Lorsque le récepteur ATM ADAPTION LAYER est réglé sur AUTO, la couche d adaptation AAL est examinée pour déterminer s il s agit d une AAL-1, AAL-3/4 ou AAL-5. Dans certain cas, par exemple s il y a un répit dans les données paquet, un long délai peut s écouler avant que le type correct soit identifié. Pour cette raison l appareil continue sa recherche pendant une durée illimitée. Surveillance des erreurs de sous-couche AAL-1 SAR L information de base sur la mesure de l AAL-1 est donnée dans surveillance d erreurs AAL en page 5. L AAL-1 supporte la plupart des services Constant Bit Rate (CBR). L appareil analyse les numéros de séquences dans l octet unique d en-tête de contrôle protocol control information (PCI). AAL-1 SAR-PDU Les mesures effectuées sur la sous-couche AAL-1 SAR sont: SAR-PDU Count. Corrected Seq. Number Protection: Non-corrected Seq. Number Protection: Lost Cells (based on seq. number): Count Count; Ratio Count; Ratio Count Corrected Sequence Number Protection se réfère au nombre de SAR-PDU (le même que le nombre de cellules) dans lesquelles la protection contre erreurs des numéros de séquence SN a été requise et doit être appliquée à la correction, en accord avec la recommandation ITU-T rec. I.363. La protection contre les numéros de séquence non corrigés Non-corrected Sequence Number Protection se réfère au comptage des 11
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures SAR-PDUs dans lesquelles une erreur de protection de numéro de séquence SN a été détectée mais n a pas pu, ou ne devait pas, être corrigée (comme défini dans I.363). Notez que ces indications se réfèrent à la protection des numéros de séquences, comme indiqué par l intégrité/cohérence de l ensemble de l octet PCI, et non aux numéros de séquences eux-mêmes. Le dénominateur pour l une et l autre de ces mesures, exprimées sous forme de rapport, est formé par le total des SAR- PDUs reçues. Le nombre de cellules perdues Lost Cells utilise un algorithme de vérification de numéro de séquence appliqué aux cellules perdues se basant sur les erreurs de SN validées par l algorithme de protection de SN défini en I.363. La dérivation d une erreur de numéro de séquence est la suivante: Toute déviation d un numéro de séquence s incrémentant normalement est traitée comme un cas de cellule(s) perdue(s), dont la quantité est donnée par: (no. séq.réel. - no. séq. attendu) mod-8. La recommandation ITU-T rec. I.363 Détection et correction est utilisée. Le numéros de séquences sont invalidés en accord avec la spécification I.363. Aucune mesure n est effectuée sur des numéros de séquence non valides, mais la référence est quand même incrémentée. Surveillance d erreurs de sous-couche AAL-3/4 SAR Une information de base sur les mesures AAL-3/4est présentée dans surveillance d erreurs AAL en page 5. AAL 3-4 SAR-PDU Les mesures effectuées sur la sous-couche AAL-3/4 SAR sont: SAR-PDU Count. SAR-PDU CRC-10 Errors Lost Cells (based on seq. number) Segment-Type Errors Nombre Nombre; débit (CRC sur chaque cellule distincte) Nombre Nombre 12
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures No.of Abort SAR-PDUs Received No.of CPCS-PDUs Received Nombre Nombre (défini par le nombre total de BOM et SSM) La définition et l algorithme pour le nombre de Lost Cells sont les mêmes que pour AAL-1, sauf que mod-8 est remplacé par mod-16. Le dénominateur pour les erreurs CRC-10, exprimées par un rapport, est le total des SAR-PDU reçues. La dérivation d une Segment-Type Error est la suivante: Une erreur Segment-Type est une instance de cellules successives possédant une séquence erronée de types de codage début de message Beginning of Message (BOM), continuation de message Continuation of Message (COM), fin de message End of Message (EOM) et message segment unique Single Segment Message (SSM). Une telle erreur peut se produire en raison d une perte ou d une insertion par erreur de cellule, ou bien en raison de défauts dans l équipement terminal. La mesure d erreur Segment-type se base sur l algorithme de réassemblage ITU-T rec. I.363 pour les SAR-PDU. Les erreurs de type segment sont définies par les expressions logiques suivantes: (CRC-error + abort).((eom + COM).idle + (SSM + BOM).reass). Ceci est de plus modifié de telle manière qu une seule erreur est comptée si, par exemple, il y a un début de message BOM conduisant à une suite de COM consécutives pendant un état inactif. De plus, une paire de BOM consécutifs ou de EOM consécutifs enregistreront chacune une erreur. Les cellules perdues ne sont détectées qu au réassemblage. Les erreurs CRC-10 indiquent des erreurs de charge utile de cellule. Surveillance d erreurs de sous-couche AAL-5 CPCS L information de base sur les mesures AAL-5 est présentée dans Surveillance d erreurs AAL en page 5 13
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures AAL-5 CPCS-PDU Les mesures effectuées sur la sous-couche AAL-5 CPCS sont: Number of CPCS-PDUs Received CPCS-PDU CRC-32 Errors CPCS-PDU Errors CPCS-PDU Length Over-run Aborted CPCS-SDUs Received Nombre Nombre; débit (CRC sur l ensemble du paquet) Nombre Nombre Nombre Une erreur de longueur de CPCS-PDU est enregistrée lorsque le nombre réel d octets ne s accorde pas au champ longueur. Un dépassement de longueur de champ CPCS-PDU est enregistré lorsque la couche ATM End-of-SAR-PDU, que signale le bit AUU, n est pas reçu avant que ne soit achevée une CPCS-PDU de longueur maximale 65535 octets. Jusqu au niveau de la CPCS, la couche d adaptation AAL n est pas spécifique à un service (par définition) et s appliquera à tous les services utilisant AAL-5. Par conséquent, quelle que soit l application des paquets, l appareil effectue la vérification importante de niveau AAL CRC-32 et vérifie la longueur (nombre d octets). Ceci fournit une bonne indication de l origine - usager ou réseau - de l échec de la transmission par paquets. Pour certain services usager, la couche AAL- 5 n inclura pas une sous-couche spécifique au service de la CS Service Specific Convergence Sublayer (SSCS), qui autrement réside au-dessus de la CPCS, et dans ce cas les vérifications décrites sont effectuées directement sur des paquets sous la forme exacte comprise par usager-service. 14
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures Il n y a pas d information de niveau AAL par cellule pour AAL-5, et donc pas de mesures SAR par-cellule. Le CRC-32 est effectué sur tous les bits du paquet CPCS-PDU, et enregistrera une erreur paquet quel que soit le nombre de bits erronés ou de cellules sous-jacentes erronées, perdues ou insérées par erreur. Une erreur de longueur de paquet survient chaque fois que le champ longueur ne s accorde pas avec le nombre d octets véritablement comptés. La perte ou l insertion par erreur de cellules provoquera une différence de la longueur de champ qui sera un multiple de 48 octets, mais tout désaccord sera considéré comme une seule erreur de longueur. Une erreur de longueur entraînera également une erreur de paquet, mais une erreur de paquet ne produira pas nécessairement une erreur de longueur. Note: Ici le terme vague de paquet signifie une CPCS-PDU (Protocol Data Unit) au sein de l AAL, et ne possédera pas toujours la même segmentation de niveau que celle des données circulant vers des/en provenance de couches de service supérieures - sauf là où la sous-couche spécifique au service de la CS SSCS est nulle. 15
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures VP/VC Rate History Cette fonctionnalité peut servir à la vérification sur une période de temps de utilisation réelle d un simple identificateur VPI / VCI dans un but de comparaison du débit moyen de cellules négocié avec les débits maximaux, moyens et minimaux Les définitions des débits de cellules maximaux, minimaux et moyens sont les suivantes:. Max Cell Rate Min Cell Rate Mean Cell Rate Inverse du temps inter-arrivée le plus court durant la mesure. dans le cas de deux cellules apparaissant dans des positions consécutives dans le flux composite, le débit de cellules maximal mesuré sera le maximum possible pour la connexion. Inverse du temps inter-arrivée plus long during durant la mesure. Moyenne du nombre de cellules reçues durant l intervalle de mesure divisé par la durée de l intervalle. Les débits sont affichés sous forme de barres de couleurs qui se superposent avec le Max Cell Rate à l arrière. Si certains débits sont de valeurs proches, il se peut qu une ou plusieurs des couleurs ne soit pas visible. Dans le cas d un service à débit 16
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures binaire constant CBR presque parfait, les trois débits, maximal, minimal et moyen tendraient à être égaux et une seule couleur serait visible. 17
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures Cell Delay Variation (CDV) and Non-Conforming Cell Count La CDV détecte les variations de délai qui concernent principalement les services à débit de binaire constant. Le Non-conforming Cell Count très proche vérifie l utilisation du circuit pour la comparer avec le contrat de service pour l usager.. Une Cell Delay Variation (CDV) survient chaque fois que le délai de transmission du signal ATM varie de cellule à cellule. Par exemple, un flux de cellule transmis à un débit de cellules constant peut arriver à destination avec des cellules groupées. Ce groupement apparaît si plusieurs voies virtuelles demandent à sortir en même temps une cellule du commutateur. Les cellules doivent être placées dans une mémoire tampon (et donc retardées) jusqu à ce qu une possibilité de sortie se présente. Ceci est appelé la gigue de multiplexage. Si l on approche de conditions de congestion dans un commutateur ATM, le délai peut s accroître jusqu à ce que se produise une perte de cellule. La CDV survient également en raison de la segmentation (les données doivent attendre jusqu au départ de la cellule suivante) et le mappage des cellules ATM dans la couche physique. Quel problème cela entraîne-t-il? Si une importante CDV est présente dans un signal ATM, il peut arriver que les buffers d un commutateur ATM débordent et provoquent une perte de cellules dans 18
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures la voie virtuelle VC. D autres VC utilisant le commutateur peuvent également être affectées. Une CDV excessive peut provoquer des problèmes dans le réassemblage d un service à débit constant de binaires Constant Bit Rate (CBR). Lors de l utilisation d un mode de transfert asynchrone ATM pour l émulation de circuits, par exemple avec un circuit 2Mbit/s, la CDV doit être retirée du signal avant que les 2Mbit/s puissent être reconstruits. Comment contrôler une CDV? Chaque VC d ATM peut être contrôlée à l entrée du réseau et également en divers points à travers le réseau pour s assurer que le trafic n excède pas le débit crête Peak Cell Rate (PCR) négocié et la tolérance de CDV. Si le signal possède un débit trop élevé ou bien une valeur de CDV trop élevée, les cellules seront non conformes et pourront être éliminées. Ceci est mené afin d éviter le débordement de buffer dans les commutateurs de la connexion et ainsi protéger d autres voies du réseau. La fonction de contrôle peut être désignée par commande des paramètres côté utilisation UPC (Usage Parameter Control) à l interface usager-réseau UNI (User network interface) et par commande de paramètre de réseau NPC (Network Parameter Control) à l interface de noeud de réseau NNI (Network Node Interface). Lors du réassemblage d un service CBR à l extrémité du réseau ATM, il est nécessaire de disposer de mémoires tampon pour absorber la CDV. Ceci ajoutera cependant un délai supplémentaire fixe au signal et peut être source de problèmes. Comment mesurer une CDV? La 2-point CDV est une mesure de CDV entre deux points, par exemple entre la source et le point de mesure. Cette mesure est une mesure hors service utilisant une cellule de contrôle ATM spéciale avec une estampille temporelle encodée dans la charge utile comme définie dans la recommandation ITU-T O.191. La 2-point CDV est la CDV ajoutée au signal par le réseau ATM, et ne tient pas compte de la répartition temporelle des cellules du signal de contrôle lui-même. La 1-point CDV est une mesure de CDV en un point, par exemple le point de mesure et elle implique une analyse du temps d arrivée des cellules par rapport au taux d arrivée attendu. La 1-point CDV est une combinaison de la CDV du signal source et de la CDV ajoutée par le réseau ATM. La mesure de 1-point CDV peut être effectuée par l algorithme GCRA (Generic Cell Rate Algorithm), et il s agit de la technique adoptée par l appareil. 19
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures Qu est-ce qu un algorithme GCRA? L algorithme appelé Generic Cell Rate Algorithm apparaît standardisé dans la recommandation ITU-T Recommendation I.371 et la spécification équivalent ATM Forum Traffic Management Specification. Le but principal de l algorithme GCRA est de remplir une fonction de référence et de déterminer si des cellules ne se conforment pas au débit crête PCR et à la tolérance de CDV du contrat négocié. Avec les recommandations ITU-T et les spécifications ATM FTMS, deux versions équivalentes de l algorithme GCRA sont proposées (dans le sens où elles déterminent la même suite de cellules conformes): le Leaky Bucket (seau percé) et le Virtual Scheduling Algorithm. The Leaky Bucket offre une bonne analogie pour décrire le fonctionnement de l algorithme. Les cellules quittent le seau sous un débit constant. C est le débit crête Peak Cell Rate (PCR). Il se peut que les cellules arrivent avec un débit variable. Si, au cours d une période, il arrive plus de cellules qu il n en sort, le seau se remplit. La tolérance de CDV indique la profondeur maximale de cellules dans le seau. Si le seau s apprête à déborder, certaines cellules sont éliminées (et déclarées non conformes) ce qui prévient les débordements. S il n arrive pas de cellules pendant un certain temps, le seau se vide sous un débit crête PCR et demeure vide jusqu à l arrivée de nouvelles cellules. Pour la stabilité des mesures, le PCR doit être supérieur ou égal au débit de cellules moyen. Le remplissage du seau offre une illustration de la manière qu a le buffer Premier arrivé premier sorti FIFO de se remplir avec des données. La différence entre les pointeurs d entrée et de sortie donne la profondeur du buffer. Quand toutes les données sont sorties du buffer, celui-ci est vide. Application débit binaire constant de l algrithme GCRA. Si le débit crête est choisi de manière à égaler le débit de cellules moyen des données CBR, la profondeur du seau va fluctuer selon la CDV présente. Si la profondeur du seau est inscrite sous la forme d une courbe, celle-ci montrera la répartition de la 1-point CDV. Pour des données CBR, la mesure 1-point CDV sera proche de la valeur de la 2-point CDV, c est-à-dire la CDV ajoutée par le réseau ATM. Les cellules non conformes déformeront légèrement le dessin de la courbe et limiteront la valeur de 1-point CDV maximale. Il peut donc être utile d invalider la déclaration des cellules non conformes afin d obtenir une vue globale de la caractéristique de CDV. Ainsi, on voit que l algorithme GCRA peut servir pour obtenir une mesure de la CDV et des cellules non conformes. Application débit binaire non constant de l algorithme GCRA. Pour les données non-cbr, les temps d arrivée des cellules dépendent de la répartition temporelle des données transmises se même que de la CDV ajoutée par le 20
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures réseau. Si les données transmises ne le sont pas sous un débit binaire constant CBR, alors l algorithme GCRA ne peut mesurer de manière utile la CDV du réseau. L algorithme peut cependant servir à mesurer la répartition des données reçues. L algorithme GCRA peut être calculé avec le débit de crête PCR réglé sur une valeur quelconque (supérieure à la valeur moyenne). Avec l augmentation du PCR, la valeur de 1-point CDV maximale décroîtra. Il est possible d analyser le trafic Non-CBR et de le réguler en exécutant l algorithme GCRA pour plus d une valeur de débit. Pour les données non-cbr, où les données surviennent en rafales de longueur variable, le débit de crête est le débit au cours d une rafale et le débit moyen de la connexion est le débit soutenu Sustainable Cell Rate (SCR). Pour gérer ces données, un algorithme GCRA peut opérer avec le débit crête et la tolérance de CDV comme précédemment. Un autre algorithme GCRA opère en se servant de la valeur du débit soutenu SCR au lieu de celle de PCR. La valeur de CDV du GCRA est bien supérieure lorsque la valeur du SCR est utilisée et elle est proportionnelle à la taille des rafales et à l espace entre celles-ci. Utilisée avec la valeur du SCR, la tolérance de CDV est connue sous le nom de tolérance intrinsèque aux rafales (Intrinsic Burst Tolerance). Utilisation de la mesure 1-Point CDV ANALYSE DE LA CDV DE TRAFIC. Pour analyser la caractéristique de CBR CDV, réglez le débit crête PCR à une valeur égale au débit moyen du trafic CBR. La valeur maximale de 1-point CDV (en temps cellule) est la profondeur minimale de buffer (en cellules) nécessaire pour supprimer la CDV. En pratique, il faut disposer de deux fois cette profondeur de buffer car le buffer doit être remis à zéro à un moment indéterminé du cycle CDV. Si un débordement de buffer se produit dans les playout buffers CBR, le défaut peut être repéré en effectuant des mesures de 1-point CDV en divers points du réseau. La mise en forme du trafic peut être utilisée pour lisser les variations dans le trafic non-cbr et ainsi rendre le transport du signal à travers le réseau ATM plus économique. La valeur maximale de 1-point CDV (en temps cellule) représente la profondeur de buffer (en cellules) nécessaire au lissage des données au débit crête choisi. La distribution du graphe de1-point CDV apporte une connaissance supplémentaire de la cause de la CDV dans le réseau ATM. En faisant varier le débit PCR et en observant la CDV il est possible de caractériser complètement la répartition du trafic. 21
Introduction au contrôle ATM Définitions et explications des mesures VERIFICATION DE LA FONCTION DE CONTRÔLE Pour vérifier l action de contrôle, réglez le PCR et la tolérance de CDV sur celle utilisée dans l élément de réseau et comparez le taux de cellules non conformes avec le taux de perte de cellules non assignées grâce à l élément de réseau ou en vous servant de l appareil de mesure. Si aucune cellule non conforme n apparaît, la (tolérance de CDV - valeur maximale de 1-point CDV) donne la marge encore disponible avant d atteindre une condition de non-conformité. 22
Introduction au contrôle ATM Simulation de trafic Simulation de trafic NOTE: Les nombres de voies indiqués ici se rapportent au HP37717C équipé de l option de services ATM USK ou USL. Des appareils équipés d autres options ATM permettent la configuration de 4 voies virtuelles, (1 voie avant-plan et 3 voies arrière-plan). L appareil de mesure peut générer un trafic de cellules modélisé statistiquement représentatif de services simples ou d agrégats de services présents sur une connexion physique (UNI ou NNI), et il peut servir à fournir un certain nombre de charges utiles pour l évaluation des performances. Il est possible de configurer jusqu à 10 voies virtuelles, dont une est la voie d avantplan (utilisée normalement pour des mesures hors services, par exemple avec la cellule de contrôle comme charge utile), et les 9 voies virtuelles restantes sont les voies d arrière-plan. La charge utile de la voie d avant-plan possède une grande flexibilité, mais les voies d arrière-plan ne contiennent qu un octet usager configurable répété pour l identification de la voie après routage ATM. Une caractéristique importante des 10 voies est constituée par les répartitions temporelles des cellules qui peuvent être sélectionnées. De façon indépendante pour chacune des 10 voies, et dans n importe quelle combinaison, une des trois répartitions temporelles de base des cellules est disponible: Constant (CBR) Un paramètre seulement, débit moyen de cellules, sélection nécessaire. Random Un paramètre seulement, débit moyen de cellules, sélection nécessaire. Burst Trois paramètres peuvent être définis (a) le débit moyen de cellules (b) la taille des rafales (longueur de chaque rafale en cellulles) (c) le débit crête (le débit de cellules durant chaque rafale). La répartition Constant programme la transmission des cellules avec une répartition dans le temps aussi proche que possible de celui d un service constant bit rate (CBR). Comme le taux de cellules choisi est réalisé par une série d événements cellule discrets, pour des raisons arithmétiques il se produira une certaine déviation inévitable par rapport à la périodicité idéale des cellules. De plus, la répartition 23
Introduction au contrôle ATM Simulation de trafic précise dans le temps des cellules sera influencée par l interaction avec le surdébit de trame répété de la couche physique. Cependant, ces effets resteront faibles. Dans une répartition en rafale Burst, une rafale se répète avec une périodicité dépendant de façon arithmétique des trois paramètres choisis. Une application typique de la rafale se trouve dans la simulation d un trafic de données intermittent ainsi que dans l essai de fonction de contrôle de trafic où doivent être définis les taux moyen et de crête. La répartition aléatoire Random se base sur une fonction pseudo-aléatoire. La décision de transmettre un cellule dépend d une combinaison de la fonction aléatoire et du taux moyen choisi. Cette répartition est particulièrement utile pour la simulation de la charge qui serait introduite par une combinaison d un grand nombre de voies de trafic indépendantes. Les 10 flux sont tous générés par des sources indépendantes. Cependant, lorsque les flux de cellules sont combinés pour former le flux composite transmis, il se produit une certaine interaction des répartitions dans le temps des cellules, comme dans tout multiplexage de cellule de mode ATM. Les flux indépendants programmés par les générateurs se disputeront un slot cellule particulier. Cependant, comme le flux de voie d avant-plan est prévu principalement pour des mesures, sa répartition est considérée extrêmement importante et par conséquent toute cellule que la voie d avant-plan souhaite envoyer se voit accorder la priorité sur les voies d arrièreplan. Après toute cellule de voie d avant-plan, les cellules des voies d arrière-plan bénéficient d une égalité de priorité entre elles et sont envoyées dans l ordre dans lequel leur transmission est prévue par les générateurs indépendants.les cellules non assignées ou libres remplissent les slots restants. Comme il est habituel en mode ATM, les cellules des voies d arrière-plan attendant d être transmises sont maintenues dans un buffer (virtuel) dans leur ordre prévu de transmission jusqu à ce qu un slot soit disponible. Dans les cas extrêmes, en particulier lorsque le taux moyen agrégé choisi est proche de 100% du maximum possible, et que deux rafales ou plus coïncident, il peut y avoir un grand nombre de cellules de voies d arrière-plan attendant leur transmission prévue. L appareil autorise jusqu à 2048cellules en attente. Si des réglages très particuliers provoquent un dépassement de la longueur de ce buffer, des cellules des voies d arrière-plan seront alors perdues. (Les cellules des voies d avant-plan ne sont jamais perdues.) Lorsqu une cellule est perdue, un avertissement temps-réel: Tx cellules d arrièreplan sont en cours d élimination apparaît momentanément sur la ligne d état de l affichage. En pratique, des pertes répétées de cellules peuvent entraîner un affichage prolongé de l avertissement. Un avantage offert par le buffer est que les taux moyens très proches de 100% peuvent être testés même si cela devait provoquer des débits crête combinés largement supérieurs à 100% pendant des durées importantes. Cependant, une 24
Introduction au contrôle ATM Simulation de trafic conséquence est que, dans certaines circonstances, un changement par l utilisateur des paramètres de répartition d un débit d ensemble élevé (proche de 100%) pour un taux plus faible peut entraîner une délai important avant que le taux de sortie de l émetteur change de manière visible, cela en raison du buffer qui se vide progressivement. Habituellement, cet effet n est pas notable. Il est possible de sélectionner les en-têtes de cellule, les charges utiles et les répartitions temporelles pour la voie d avant-plan virtuelle (de test) et les voies d arrière-plan virtuelles. La capacité en cellules n est pas assignée de manière spécifique car la voie d avant-plan ou celles d arrière-plan seront remplies avec des cellules libres ou des cellules non assignées, et dans le cas contraire l utilisateur dispose à l affichage des renseignements les concernant de manière identique à ceux d une voie d arrière-plan. Il est possible de sélectionner des cellules libres ou non assignées, mais pas les deux. En général il est possible d utiliseravec la simulation de trafic n importe laquelle des mesures de réception de niveau cellule. Génération de cellules d OAM La génération des cellules d OAM est choisie (ON ou OFF) avec l affichage TEST FUNCTION. Le code d OAM de contrôle de continuité n est pas inclus car cela n est nécessaire que durant les intervalles de trafic, et n est pas une exigence de charge de trafic. Répartition Répartition Types Constant Presque périodique avec un choix de débits en cellules/seconde. Des cellules uniques sont transmises à intervalles réguliers, la séparation est déterminée par le choix de débit de cellules. Burst Rafale périodique avec un choix de longueur de rafale en nombre de cellules et débit de cellules moyen en cellules/s. Avec les modules des options USK et USL, le débit de cellules pendant une rafale peut aussi être choisi. Random Distribution de Poisson avec un choix de débit de cellules moyen. Les possibilités pour des cellules individuelles sont remplies de manière pseudo-aléatoire avec une probabilité permettant de fournir le débit de cellules moyen choisi. 25