L1オーバヘッドとShapingの対象範囲について

[yukiyosh]

はじめに

イーサネット802.3規格では、伝送される各イーサネットフレーム間でIFG、プリアンブル、およびSFDにより、使用されていない領域が20byteあることを示しております。

Ethernet Frame:

IFG、プリアンブル、およびSFDにより、イーサネットフレームサイズが小さいケースほど、20byteの領域のGapが多く発生するため、L1オーバーヘッドの割合が高くなります。

Ethernet Overhead impact on Bandwidth:

Bit Rate/Data Rateについて

以下の式はBit Rate(L1)とData Rate(L2)の計算を示しております。

        Bit Rate = PPS * 8 bits * (Frame Size + 4 FCS + 20 (IFG/Preamble/SFD))

        Data Rate = PPS * 8 bits * (Frame Size - 4 (FCS))

RouterはData Rateでinterface rateを表示します。FCS,  IFG,  Preamble, およびSFD interfaceのinput/output rateに含まれてません。

**ME3600のようなHW ASICベースの機種はFCSが含まれているものもございます。

上記について実機を用いて確認してみます。

まずは、100M bpsについて計算式でBit Rate/Data Rateを算出します。

100 Mbps Line Rate Test (Frame size = 1500 Bytes)

         L1 – Bit Rate: 100 Mbps = 8223 * 8 * ( 1500 + 20 )

         L2 – Data Rate: 98.68 Mbps = 8223 * 8 * ( 1500 – 4 )

100 Mbps Line Rate Test (Frame size = 64 Bytes)

        L1 – Bit  Rate: 100 Mbps = 148808 * 8 * ( 64 + 20 )

        L2 – Data Rate: 71.4 Mbps = 148808 * 8 * ( 64 – 4 )

次にCisco1941(interfaceにspped 100Mbpsを設定)の最大転送Rateを確認すると、show interfaceの結果より、L1オーバーヘッドは含まれておらず、Data Rateになっていることが判ります。

R1941#show interface gig0/0/0 | i output rate
  30 second output rate 71427000 bits/sec, 148808 packets/sec

各種機器でShapingの計算範囲について

7600
* ES+/SIP400 - L2 frameのみ (FCS/IFG/Preambleは計算対象外)

* The ES+ cardsはaccount for overheadが設定可能です。

4500/4948
L1 overhead (FCS+IFG+Preamble)

ME3600
L1 overhead (FCS+IFG+Preamble)

ISR-G1 & ISR-G2
L2 frameのみ (FCS/IFG/Preambleは計算対象外)

ASR1K
*L2 frameのみ (FCS/IFG/Preambleは計算対象外)

* Ethernet overhead accounting機能が設定可能です。

ASR9K
L2 frameのみ (FCS/IFG/Preambleは計算対象外)

 * Ethernet overhead accounting機能が設定可能です。

[konogoro1980]

Bit Rate = PPS * 8 bits * (Frame Size + 4 FCS + 20 (IFG/Preamble/SFD))

上記の赤字の部分は不要ではないでしょうか？

Ethernet Frameの図示と計算式とも齟齬が生じている気がしますので。