Problématique
Si vous vous intéressez aux appareils permettant d’effectuer la suite de tests ITU-T Y.1564 SAM (Méthodologie d’Activation de Service), vous serez d’abord surpris par la multitude de nouvelles abréviations (CIR, EIR, SAC, CM, etc.). Même si cela peut être intimidant au premier abord, vous devez être conscient qu’il n’y a presque rien de nouveau, il s’agit la plupart du temps d’un exercice consistant à renommer des concepts existants. L’objectif de ce document est de vous offrir une compréhension claire des définitions et de la méthodologie de l’Y.1564, afin qu’aucun technicien ne se sente laissé pour compte.
La théorie
Pourquoi la norme SAM?
Après une décennie de RFC 2544, vous devez avoir appris à l’apprécier ou pas. Quoi qu’il en soit, à cause d’un authentique besoin en une meilleure méthodologie de test et à une forte campagne marketing menée par les inventeurs du SAM, l’ère de la domination de la RFC 2544 semble être révolue.
La norme IETF RFC2544 qui signifie littéralement « Méthodologie de Benchmark pour les Dispositifs Interconnectés sur le Réseau », a été conçue pour tester l’équipement réseau dans un environnement de laboratoire. Elle a été plus tard adoptée de manière non officielle pour tester les lignes Ethernet qui émergeaient comme offres de services de transport. La nouvelle norme ITU-T Y.1564 SAM a été créée pour s’adresser spécifiquement aux services basés sur les paquets et remédier aux lacunes de la RFC2544 :
- L’offre des services de transport a évoluée pour tirer profit de la flexibilité de la technologie en fournissant à leurs clients des services sous le débit maximum (below the line rate) et en combinant différents services sur une seule ligne. La RFC2544 était limitée aux tests du débit maximum pour un seul service alors que la norme SAM permet une génération plus réaliste de différents flux parallèles avec une granularité allant de la bande passante de 0 jusqu’à son maximum.
- La Variation du Retard de Trames, aussi connue sous le nom de gigue n’était pas incluse dans la RFC2544. La gigue est un paramètre critique pour les services voix et vidéo en temps réel. Cela fait maintenant partie de la suite de tests SAM.
- La RFC2544 valide les paramètres de services tels que la perte de trames, le débit et la latence, l’un après l’autre, alors que la norme SAM permet de tester tous les paramètres critiques de services simultanément. Cela entraîne un gain en temps significatif comparé à la RFC2544.
Définitions importantes
Le Service est défini par une série d’attributs qui spécifient la façon dont les trames du trafic des services seront traitées, priorisées et délivrées au sein du réseau de transport. Dans la norme, la bande passante du service se nomme Profil de Bande Passante et les paramètres SLA se nomment Critères d’Acceptation de Services (SAC). |
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Profil de Bande Passante :
Le profil de Bande Passante spécifie le volume de trafic autorisé pour le client et la manière dont les trames sont priorisées au sein du réseau. Les valeurs suivantes décrivent intégralement le profil de la Bande Passante de service : Débit Garanti Minimum (CIR), Débit Maximum Accordé (EIR), Taille des Bursts Garantie (CBS), Taille des Burst en Excès (EBS), Mode Couleur (CM).
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Committed Information Rate / Débit garanti Minimum (CIR) :
La valeur CIR en Gbps, Mbps, ou Kbps décrit à quel débit garanti maximum le client peut envoyer des trames assurées d’être transmises à travers le réseau sans être dropées.
Par exemple, si le client souscrit à un service avec un CIR de 100Mbps, tant que le débit du trafic se situe entre 0 et 100Mbps, les trames sont assurées d’atteindre leur destination. Au sein du réseau de transport, les trames conformes au débit CIR seront marquées en “vert” et seront préférées à d’autres types de trafic. Pour plus d’informations à propos de la façon de calculer l’Information Rate, voir l’Annexe à la fin du document.
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Excess Information Rate / Débit maximum accordé (EIR) :
La valeur EIR en Gbps, Mbps, ou kbps décrit le débit maximum au dessus du CIR auquel le client peut envoyer des trames qui seront transmises sur la base du best effort, qui peuvent être droppées en cas d’encombrement sur le réseau. Le trafic au delà du CIR+EIR sera droppé lorsqu’il entrera sur le réseau de transport.
Par exemple, si le client souscrit à un service avec un CIR de 100Mbps et un EIR de 50Mbps, tant que le débit du trafic se situe entre 0 et 100Mbps, les trames sont assurées d’atteindre leur destination. Si le débit du trafic se situe entre 100 et 150Mbps, les premiers 100Mbps sont assurés d’être transmis et les 50Mbps supplémentaires seront transmis sur la base du best effort sans garantie. Au sein du réseau de transport, les trames conformes au débit EIR seront marquées en “jaune” et ne seront pas préférées aux autres types de trafic. Le trafic dépassant les 150Mbps sera droppé par le réseau de transport au point d’entrée pour éviter d’interférer avec les autres services. On l’appelle aussi trafic « rouge ».
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Committed Burst Size / Taille des bursts Garanti (CBS) :
La valeur CBS en GBytes, MBytes, ou KBytes décrit le nombre maximum de trames consécutives envoyées à plein débit que le service est autorisé à transmettre et qui sont assurées d’être transmises.
Par exemple, si le client souscrit à un service avec un CIR de 100Mbps et un CBS de 200KB sur une ligne d’1Gbps, le trafic transmis à plein débit (c’est-à-dire 1000Mbps) est assuré d’être transmis par le réseau jusqu’au burst de données de 200KB (par exemple avec des trames de longueur 1518-bytes, cela ferait un total de 131 trames). Cela s’avère utile car le trafic réseau se caractérise par des transmissions en salves (par exemple transfert de fichiers) et si le client ne déploie pas un mécanisme de mise en forme du trafic qui « égalise » le débit avant d’entrer dans le réseau de transport, le trafic pourrait être droppé s’il excède le CIR+EIR même de façon temporaire. Le CBS permet un “buffer ”capable de supporter une salve de trafic.
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Excess Burst Size / Taille des burst en excès (EBS) :
La valeur EBS en GBytes, MBytes, ou KBytes décrit le nombre maximum de trames envoyées à plein débit en plus du CBS qui seront transmises sur la base du best effort, mais qui peuvent être droppées en cas d’encombrement sur le réseau.
Par exemple, si le client souscrit à un service avec un CIR de 100Mbps, un CBS de 200KB et un EBS de 200kB sur une ligne d’1Gbps, le trafic à plein débit (c’est à dire 1000Mbps) est assuré d’être transmis par le réseau jusqu’à un burst de données de 200KB (c’est-à-dire avec des trames de longueur 1518-bytes, cela ferait un total de 131 trames), les 200KB de données suivantes (c’est-à-dire les 131 trames à une taille de trame de 1518) seront transmises sur la base du best effort sans garantie.
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Color Mode / Mode couleur (CM) :
Le Mode Couleur permet aux clients de pré-marquer leur trafic avec un marquage de priorité plutôt que de laisser le réseau de transport appliquer à l’aveugle les algorithmes CIR/EIR/CBS/EBS sur le trafic. Si le client choisit un mode sensible à la couleur, le trafic de haute priorité peut être ainsi marqué d’un « tag vert » et le trafic de plus basse priorité d’un « tag jaune » avant d’entrer sur le réseau de transport. Le réseau de transport appliquera ensuite les fonctions CIR, EIR et CBS, EBS suivant les marquages du client. Le trafic client marqué en vert sera autorisé jusqu’aux valeurs CIR et CB, et le trafic client marqué en jaune sera autorisé jusqu’aux valeurs EIR et EBS.
Par exemple, si le client souscrit à un service avec 100Mbps de CIR et 50Mbps d’EIR, jusqu’à 100Mbps de trafic marqué en vert et jusqu’à 50Mbps de trafic marqué en jaune peuvent être transmis. Si le client transmet du trafic marqué en vert au-delà des 100Mbps, le trafic sera remarqué en jaune par le réseau de transport, ou si le trafic marqué en jaune est transmis au-delà des 50 Mbps, le trafic sera droppé par le réseau de transport.
Si le client ne souhaite pas transmettre un trafic « coloré », le réseau traitera tout le trafic entrant de manière égale et appliquera les valeurs CIR, EIR, CBS, EBS à l’aveugle.
Veuillez noter qu’il peut y avoir plusieurs mécanismes de marquage qui peuvent être acceptés entre le client et le réseau de transport, incluant le marquage de priorité VLAN, MPLS, ou IP DiffServ/TOS.
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Critères d’Acceptation :
Les critères d’acceptation de service sont une série de paramètres définissant les objectifs de performance. Cette série de valeurs définit les exigences minimum pour s’assurer que le service répond aux accords sur les niveaux de service (SLA).
Les valeurs suivantes composent les critères d’acceptation de service: Retard de Transfert de Trames (FTD), Variation de Retard de Trames (FDV), % de Perte de Trames (FLR), Disponibilité (AVAIL)
> Frame Transfer Delay / Retard de transfert de trames (FTD) : La valeur FTD détermine le temps maximum de transfert que les trames peuvent prendre à se déplacer de la source vers la destination, et rester conforme aux SLA. Elle est seulement garantie pour le trafic conforme au CIR. Elle peut être mesurée de bout en bout si les appareils de mesure local et distant offrent la possibilité de synchroniser leurs horloges. Sinon, elle peut être attribuée en termes de round trip delay, où la trame est bouclée en retour et renvoyée à la source.
> Frame Delay Variation / Variation de retard de trames (FDV) : La valeur FDV détermine la gigue maximum autorisée pour rester conforme aux SLA. Elle est seulement garantie pour le trafic conforme au CIR. Les paramètres de la FDV sont importants pour les applications voix et vidéo en streaming, où la valeur est utilisée pour dimensionner les buffers conçus pour compenser la gigue du réseau.
> Frame Loss Ratio / % de perte de trames (FLR) : La valeur FLR correspond au % maximum autorisé de trames perdues par rapport au total de trames transmises pour rester conforme aux SLA. Elle est seulement garantie pour le trafic conforme au CIR.
> Availability / Disponibilité (AVAIL) : La valeur Disponibilité correspond au % minimum de disponibilité de service autorisée pour rester conforme aux SLA. Le service devient indisponible si plus de 50% des trames sont en erreur ou manquantes sur un intervalle d’une seconde. La disponibilité est seulement garantie pour le trafic conforme au CIR.
Exemples de paramètres SLA : Directives LTE 3GPP TS 23.203 – Paramètres SLA de la norme LTE
| SCHEDULING PRIORITY | TRAFFIC | TARGET DELAY | TARGET LOSS RATE |
| 1 | IMS Signalling | 100 ms | 10-6 |
| 2 | Conversational Voice | 100 ms | 10-2 |
| 3 | Real Time Gaming | 50 ms | 10-3 |
| 4 | Conversational Video (Live streaming) | 150 ms | 10-3 |
| 5 | Non-Conversational Video (Buffered Streaming) | 300 ms | 10-6 |
Les solutions
Méthodologie de Test
Le but de la suite de tests SAM est de vérifier que le service est conforme à son Profil de Bande Passante et aux Critères d’Acceptation de Service. Le test se découpe en deux phases :
Phase 1: Test de Configuration de Service. Les services fonctionnant sur la même ligne sont testés un par un pour vérifier le bon provisionnement du profil de service.
Phase 2: Test de Performance de Service. Les services fonctionnant sur la même ligne sont testés simultanément sur une longue période, pour vérifier la robustesse du réseau.
Phase 1: Test de Configuration de Service
Le test de configuration de service se découpe en trois étapes. Les étapes sont testées individuellement pour tous les services délivrés sur la même ligne.
Etape 1 : Test CIR > Le trafic est transmis au CIR sur une courte durée et le trafic reçu est évalué par rapport aux Critères d’Acceptation de Service (FLR, FTD, FDV) mesurés simultanément. Le test CIR réussit si les mesures sur le trafic reçu restent sous les objectifs de performance.
Variante: Le test CIR peut être également réalisé en mode ramp, où le débit du trafic est augmenté jusqu’à ce qu’il atteigne le CIR.
Etape 2 : Test EIR > Le trafic est transmis au débit CIR+EIR sur une courte durée, le test EIR réussit si le trafic reçu est compris entre le CIR (moins la marge autorisée par le FLR) et le CIR+EIR.
Variante: Si le trafic du client est configuré en mode sensible à la couleur, le test EIR mesurera les Critères d’Acceptation de Service (FLR, FTD, FDV) pour le trafic marqué en vert (transmis au CIR) et le trafic marqué en jaune (transmis à l’EIR). Le test EIR réussit si les mesures du trafic marqué en vert restent sous les objectifs de performance (FLR, FTD, FDV).
Si aucun EIR n’est accordé, on saute cette Etape.
Etape 3 : Test des Règles du Trafic ou de l’Overshoot (dépassement) > Le but du Test des Règles du Trafic est de s’assurer que lorsque l’on transmet à un débit plus élevé que les CIR+EIR permis, le trafic en excès sera bien bloqué pour éviter les interférences avec d’autres services. Pour ce test, le trafic est transmis à un débit 25% supérieur aux CIR+EIR sur une courte durée. Le test réussit si le débit de trafic reçu est au moins au niveau de celui du CIR (moins la marge autorisée par le FLR) mais ne doit pas excéder les débits CIR+EIR autorisés.
Variante: Si le trafic du client est configuré en mode sensible à la couleur, le test des règles du trafic mesurera les Critères d’Acceptation de Service (FLR, FTD, FDV) pour le trafic marqué en vert (transmis au CIR) et pour le trafic marqué en jaune (transmis à l’EIR). Le test des Règles du Trafic réussit si les mesures de trafic marqué en vert restent sous les objectifs de performance (FLR, FTD, FDV) et si la somme des débits du trafic marqués en vert et en jaune n’excède pas les débits CIR+EIR.
Si le réseau de transport n’a pas les moyens d’appliquer les Règles du Trafic, on saute cette Etape.
Pour le moment, les tests CBS et EBS sont considérés comme des tests expérimentaux et ne constituent pas une part intégrale de la norme.
Phase 2: Test de Performance de Service
Le test de Performance de Service s’assure que le réseau peut supporter tous les services à leur débit minimum garanti simultanément sur une période étendue (15 minutes à 24 heures).
Le trafic est transmis au débit CIR pour tous les services configurés, le trafic reçu pour chaque service est évalué par rapport aux Critères d’Acce
