Medidas de activación de circuitos Ethernet – RFC2544 vs Y.1564

Las normas RFC244 e IUT Y.1564 definen medidas para la validación de un enlace Ethernet frente a unos parámetros de calidad. En este post veremos cómo funcionan y qué ventajas aporta Y.1564 sobre RFC2544 … Read More >Medidas de activación de circuitos Ethernet – RFC2544 vs Y.1564

En el post de hoy veremos los dos tipos de medida existentes para la activación de un circuito Ethernet: RFC2544 e ITU Y.1564

RFC2544

Las medidas RFC2544 fueron pensadas originalmente para medir la capacidad real de un dispositivo Ethernet en términos de caudal (Throughput), retardo (latencia) y pérdida de paquetes (Frame Loss Ratio o FLR). Cada una de estas medidas se realizan con diferentes tamaño de paquetes (típicamente desde 64 bytes a 1518 bytes) para ver su influencia en las mismas.

Normalmente usaremos un equipo de medida con dos puertos o interfaces donde uno de ellos inyectará el tráfico y el otro o bien lo recibirá o bien actuará como un bucle inteligente retornando el tráfico de medida de nuevo al puerto inyector para su comprobación.

Throughput

Para cada tamaño de paquete se lanza una primera medida al 100% del caudal o capacidad del interfaz físico entre el equipo de medida y el equipo a medir (por ejemplo: 10G, 1G o 100M). El equipo de medida cuenta las tramas en transmisión y en recepción. Si se pierde alguna trama se repite la medida reduciendo el caudal del tráfico en un % determinado y así sucesivamente hasta que la medida no pierda tramas.

Latencia

En esta medida marcamos una trama de las inyectadas con un marca de tiempo. Cuando recibimos esta misma trama restamos el tiempo actual del tiempo de la marca (momento de la inyección) teniendo así el retardo de la trama. En caso de que hagamos un bucle en uno de los puertos del equipo de medida estaremos realmente midiendo el retardo de ida y vuelta (round trip delay o RTD). Si asumimos simetría en los retardos (no cual no es cierto en muchos casos) podemos concluir que la latencia es la mitad del RTD. En medidas entre puntos remotos, sólo podremos mediar la latencia si el equipo inyector y el receptor están perfectamente sincronizados (GPS, PPTP o similar). En caso contrario siempre haremos un bucle en el extremo remoto y mediremos el RTD.

Frame Loss Ratio

De forma similar a la medida de Throughput, la medida de pérdida de paquetes (FLR ) realiza una primera prueba a la máxima velocidad del interfaz y luego va bajando un % definido hasta alcanzar una medida sin pérdida de paquetes (FLR=0).

Inconvenientes de RFC2544

Los principales inconvenientes de este tipo de medidas son los siguientes:

  • Pensada para entorno de laboratorio pero no en campo real
  • Pensada para una conexión punto a punto (mide la capacidad máxima de un link), pero no para un servicio ‘end-to-end’ con múltiples enlaces ni velocidades inferiores al caudal máximo del enlace físico
  • No permite distinguir el tráfico por QoS (ToS, VLAN, DSCP, …). Todo se mide igual.
  • No permite obtener unos resultados contrastables con los parámetros definidos en un SLA (Service Level Agreement) puesto que no se miden exactamente los mismos parámetros (KPI)

Y.1564

Para solucionar todos estos inconvenientes, la ITU estandarizó la normativa Y.1654 para realizar medidas de activación de enlaces/servicios Ethernet. Por tanto, esta norma:

  • Permite medir el SLA de múltiples servicios sobre un mismo enlace físico
  • Permite reducir el tiempo de medida y medir variaciones de latencia (FDV Frame Delay Variation) que a veces es un parámetro de mayor relevancia que la propia latencia de la red

RFC2444 vs Y.1564 - Medidas de activación de circuitos Ethernet - RFC2544 vs Y.1564Servicios y SLA (CIR + EIR)

Las medidas de caudal y  FLR son sustituidas en este caso por un perfil de ancho de banda que debe cumplir con un SLA (Service Level Agreement) de acuerdo con el establecido por el proveedor del servicio de transporte Ethernet.

Este perfil de servicio nos indica cuál es la cantidad máxima de tráfico que el cliente puede cursar así como la prioridad de los diferentes flujos de datos y se basa en tres tipos de tráfico:

  • CIR ( COMMITED INFORMATION RATE), tráfico garantizado o verde, velocidad máxima (KBPS, MBPS, GBPS) sin sufrir pérdidas o descartes.
  • EIR ( EXCESS INFORMATION RATE), tráfico amarillo es el exceso por encima del CIR y que podría presentar pérdidas en caso de congestión de la red.
  • TRÁFICO DESCARTADO o rojo, tráfico por encima del EIR que no puede ser transmitido sin descartar otros tráficos

CIREIR - Medidas de activación de circuitos Ethernet - RFC2544 vs Y.1564También podemos encontrar los siguientes parámetros:

  • CBS (COMMITTED BURST SIZE) TAMAÑO DE RÁFAGA COMPROMETIDO, valor en Kbytes o Mbytesequivalente al número máximo de tramas consecutivas cuyo envío está garantizado a la velocidad máxima de línea. Por ejemplo: un servicio contratado con CIR=10 Mbps, CBS=20 KB en una línea de 100Mbps, se garantizará el envió de ráfagas de 20 KB a 100Mbps
  • EBS (EXCESS BURST SIZE) TAMAÑO DE RÁFAGA EN EXCESO, valor en Kbytes, Mbytes equivalente al número máximo de tramas consecutivas por encima del CBS que serán enviadas a la red en Best Effort, pero podría haber pérdida de tramas en caso de congestión de la red. Por ejemplo: un servicio contratado con CIR=10 Mbps, CBS=20 KB, EBS=25 KB en una línea de 100Mbps, se garantizará el envío de ráfagas de 20KB a 100Mbps y los siguientes 25KB se enviarán según Best Effort sin garantía de entrega.

Métricas

Las métricas o medidas que define Y.1564 sólo aplicar al tráfico CIR y corresponden con los parámetros de calidad del servicio que defina el proveedor del mismo.

  • FTD (FRAME TRANSFER DELAY o LATENCIA)  retardo de transferencia de trama. Es el tiempo máximo (en ms) que las tramas pueden tardar desde el origen al destino. Si los extremos no tienen un mecanismo para sincronizar sus relojes entonces se mide el RTD (ROUND TRIP DELAY) o retardo de ida y vuelta, donde la trama es devuelta por un bucle en el extremo remoto y la medición se realiza únicamente en el extremo local.
  • FDV ( FRAME DELAY VARIATION) variación de retardo de trama o JITTER máximo (ms)  permitido. Importante para transmisión de voz y video.
  • FLR (FRAME LOSS RATIO) porcentaje máximo de tramas perdidas (% o 10E-X) del total transmitidas.
  • AVAIL ( AVAILABILITY) disponibilidad mínima (%) del servicio que aún cumple con el SLA. El servicio se considera no disponible si más del 50% de las tramas son erróneas o se han perdido en un intervalo igual o superior a 1 seg. (estos criterios pueden personalizarse por el operador en función del tipo de servicio proporcionado)

Conclusiones

Como consecuencia de la anterior podemos extraer las siguientes conclusiones:

  • RFC2544 sirve para medir un enlace punto a punto entre dos equipos, no para medir un servicio ‘end-to-end’ que involucra diferentes redes y tecnologías de transporte
  • Y.1564 resuelve las limitaciones anteriores y ofrecer KPIs asimilables a los SLA de los servicios
  • Ambas mediciones son ‘intrusivas’ y por tanto se deberán usar únicamente para la puesta en servicio y obtención del ‘birdth certificate’

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