home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1997 December / Internet_Info_CD-ROM_Walnut_Creek_December_1997.iso / drafts / draft_ietf_a_c / draft-ietf-bmwg-mcast-00.txt < prev    next >
Text File  |  1996-12-16  |  16KB  |  516 lines

  1.  
  2. Network Working Group                                      K. Dubray
  3. INTERNET-DRAFT                                          Bay Networks
  4. Expiration Date:  May 1997                             November 1996
  5.  
  6.                  Terminology for IP Multicast Benchmarking
  7.                      <draft-ietf-bmwg-mcast-00.txt>
  8.  
  9. Status of this Memo
  10.  
  11.    This document is an Internet-Draft.  Internet-Drafts are working
  12.    documents of the Internet Engineering Task Force (IETF), its areas,
  13.    and its working groups.  Note that other groups may also distribute
  14.    working documents as Internet-Drafts.
  15.  
  16.    Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of six months
  17.    and may be updated, replaced, or obsoleted by other documents at any
  18.    time.  It is inappropriate to use Internet- Drafts as reference
  19.    material or to cite them other than as ``work in progress.''
  20.  
  21.    To learn the current status of any Internet-Draft, please check the
  22.    ``1id-abstracts.txt'' listing contained in the Internet- Drafts
  23.    Shadow Directories on ftp.is.co.za (Africa), nic.nordu.net (Europe),
  24.    munnari.oz.au (Pacific Rim), ds.internic.net (US East Coast), or
  25.    ftp.isi.edu (US West Coast).
  26.  
  27. Abstract
  28.  
  29.    The purpose of this draft is to add terminology specific to the 
  30.    benchmarking of multicast IP forwarding devices. It builds upon the 
  31.    tenets set forth in RFC 1242, RFC 1944, and other IETF 
  32.    Benchmark Methodology Working Group (BMWG) effort and extends 
  33.    them to the multicast paradigm.  
  34.  
  35.    [While primarily directed towards intermediate IP multicast 
  36.    forwarding devices on LANs, elements of this text may or may not be
  37.    applicable to other media as well.]
  38.  
  39. 1.  Introduction
  40.  
  41.    Network forwarding devices are being required to take a single
  42.    frame and support delivery to a number of destinations having 
  43.    membership to a particular group. As such, multicast support may 
  44.    place a different burden on the resources of these network 
  45.    forwarding devices than with unicast or broadcast traffic types.
  46.  
  47.    By clearly identifying benchmarks and related terminology in this
  48.    document, it is hoped that detailed methodologies can be generated 
  49.    in subsequent documents.  Taken in tandem, these two efforts 
  50.    endeavor to assist the clinical, empirical, and consistent 
  51.    characterization of certain aspects of multicast technologies and 
  52.    their individual implementations. 
  53.  
  54.  
  55. Dubray, K.             Expires May 1997                      [Page 1]
  56.  
  57. INTERNET-DRAFT     Multicast Benchmarking Terminology    November 1996
  58.  
  59.  
  60. 2.  Definition Format 
  61.  
  62.    This section cites the template suggested by RFC 1242 in the
  63.    specification of a term to be defined. 
  64.  
  65.    Term to be defined.
  66.  
  67.    Definition:
  68.       The specific definition for the term.
  69.  
  70.    Discussion:
  71.       A brief discussion of the term, its application and any
  72.       restrictions on measurement procedures.
  73.  
  74.    Measurement units:
  75.       Units used to record measurements of this term, if applicable.
  76.  
  77.    [Issues:]
  78.       List of issues or conditions that effect this term. This
  79.       field is optional in this draft.
  80.  
  81.    [See Also:]
  82.       List of other terms that are relevant to the discussion
  83.       of this term. This field is optional in this draft.  
  84.  
  85. 2.1 Existing Terminology
  86.  
  87.    This document draws on existing terminology defined in other
  88.    BMWG work.  Examples include, but are not limited to:
  89.  
  90.    Throughput (RFC 1242, section 3.17)
  91.    Latency (RFC 1242,  section 3.8)
  92.    Constant Load (RFC 1242, section 3.4)
  93.    Frame Loss Rate (RFC 1242, section 3.6)
  94.    Overhead behavior (RFC 1242, section 3.11)
  95.  
  96.  
  97. 3.  Term Definitions
  98.  
  99.    This section will present the terminology to be defined in
  100.    this document.
  101.  
  102.  
  103. 3.1 Device Under Test (DUT).
  104.  
  105.    Definition: 
  106.      The network forwarding device being tested.    
  107.  
  108.  
  109. Dubray, K.             Expires May 1997                      [Page 2]
  110.  
  111. INTERNET-DRAFT     Multicast Benchmarking Terminology    November 1996 
  112.  
  113.  
  114.    Discussion:
  115.  
  116.    Measurement units:
  117.       Not applicable.
  118.  
  119.  
  120. 3.2 System Under Test (SUT).
  121.  
  122.    Definition: 
  123.      The collective set of network devices being tested as a singular 
  124.      entity.    
  125.  
  126.    Discussion: A system under test may be comprised of a variety
  127.      of networking devices.  Some devices may be active in the
  128.      forwarding decision making process, such as routers or switches;
  129.      other devices may be passive such as CSU/DSUs.  Regardless
  130.      of constituent components, the system is treated as a "black box"
  131.      to which stimuli is offered and response measured.  
  132.  
  133.    Measurement units:
  134.       Not applicable.
  135.  
  136.  
  137. 3.3 Target Rate.
  138.  
  139.    Definition: 
  140.      The requested rate at which the test device attempts to offer the 
  141.      DUT or SUT test traffic.
  142.  
  143.    Discussion:
  144.      There are networks events (e.g., collisions) that may preclude the
  145.      test device from delivering the requested rate to the SUT. In this
  146.      case, differentiation is made between target rate and offered rate.
  147.  
  148.      [May need to be reconciled with terminology of BMWG works-in-
  149.      progress.]
  150.  
  151.    Measurement units:
  152.      Frames per second. 
  153.  
  154.  
  155. 3.4 Offered Rate.
  156.  
  157.    Definition: 
  158.      The actual resultant rate at which the test device is successful 
  159.      in offering test traffic to the SUT.
  160.      
  161.  
  162. Dubray, K.             Expires May 1997                      [Page 3]
  163.  
  164. INTERNET-DRAFT     Multicast Benchmarking Terminology    November 1996
  165.  
  166.  
  167.    Discussion:
  168.      Contrast with Target Rate. Note relationship to Forwarding Rate.
  169.  
  170.      [May need to be reconciled with terminology of BMWG works-in-
  171.      progress.]
  172.  
  173.    Measurement units:
  174.      Frames per second.
  175.  
  176.  
  177. 3.5 Forwarding Rate.
  178.  
  179.    Definition: 
  180.      The rate at which the SUT has been observed to successfully 
  181.      forward test traffic to the traffic's correct destination(s) in
  182.      response to a particular offered rate.
  183.  
  184.    Discussion:
  185.      Note the specification of "correct destination(s)" in the
  186.      definition.  The reporting of a forwarding rate MUST 
  187.      correspond to an associated Offered Rate.  Frame loss is not
  188.      a constraint when reporting Forwarding Rate.
  189.  
  190.      [May need to be reconciled with terminology of BMWG works-in-
  191.      progress.]
  192.  
  193.    Measurement units:
  194.      Frames per second.
  195.  
  196.  
  197. 3.6 Maximum Forwarding Rate (MFR).
  198.  
  199.    Definition: 
  200.      The rate at which the SUT has been observed to successfully 
  201.      forward test traffic to the traffic's correct destination(s) in
  202.      response to the test device's maximum offered rate.
  203.      
  204.    Discussion:
  205.      Because a DUT's maximum forwarding rate does not always equal 
  206.      the largest forwarding rate of the DUT, this metric can sometimes 
  207.      indicate oversubscription or congestion internal to the DUT/SUT.  
  208.      For example, consider the following table:
  209.  
  210.               Test Device             DUT
  211.              Offered  Rate      Forwarding Rate 
  212.              -------------      ---------------
  213.            1.  14,880 fps           7,400 fps
  214.            2.  13,880 fps           8,472 fps
  215.            3.  12,880 fps          12,880 fps
  216.  
  217.  
  218. Dubray, K.             Expires May 1997                      [Page 4]
  219.  
  220. INTERNET-DRAFT     Multicast Benchmarking Terminology    November 1996
  221.  
  222.  
  223.      The tester's maximum offered rate is 14,880 frames per second,
  224.      as indicated in line 1. Per the definition, the corresponding 
  225.      MFR for the DUT is 7,440 fps - not the 12,880 fps indicated in
  226.      line 3.    
  227.  
  228.      When reporting the MFR, the corresponding test device's maximum
  229.      offered load MUST be cited.  This is due to the fact that not
  230.      all test devices deliver the maximum usable bandwidth.  In the
  231.      case when the test device is able to exceed the maximum, legal 
  232.      bandwidth, the test results SHOULD reflect that the test was 
  233.      conducted in a overload condition.
  234.  
  235.    Measurement units:
  236.      Frames per second.
  237.  
  238.  
  239. 3.7 Flow.
  240.  
  241.    Definition: 
  242.      An equivalence class of packets comprising one or more data 
  243.      streams.
  244.  
  245.    Discussion:
  246.      In the scope of this document, Flow will be considered a logical 
  247.      identifier used to discriminate between a set or sets of packets 
  248.      offered the DUT. 
  249.  
  250.      For example, one flow may identify a set of unicast packets 
  251.      offered to the DUT.  Another flow may differentiate the
  252.      multicast packets destined to multicast group X. Yet another
  253.      flow may distinguish the set of multicast packets destined to
  254.      multicast group Y.
  255.  
  256.    Measurement units:
  257.      Not applicable.
  258.  
  259.  
  260. 3.8 Group Flow.
  261.  
  262.    Definition:
  263.      A specific type of flow where the packets comprising the flow 
  264.      are destined to a particular multicast group.
  265.  
  266.    Discussion:
  267.      
  268.    Measurement units:
  269.      Not applicable.
  270.  
  271. Dubray, K.             Expires May 1997                      [Page 5] 
  272.  
  273. INTERNET-DRAFT     Multicast Benchmarking Terminology    November 1996
  274.  
  275.  
  276. 3.9 Service Flow.
  277.  
  278.    Definition:
  279.      A specific type of flow where the packets comprising the flow 
  280.      require particular treatment or treatments by the network 
  281.      forwarding devices along the path to the packets' destination(s).
  282.  
  283.    Discussion:
  284.  
  285.    Measurement units:
  286.      Not applicable.
  287.  
  288.  
  289. 3.10 Mixed Throughput (MT).
  290.  
  291.    Definition:
  292.      The maximum rate at which none of the offered frames, comprised
  293.      from a unicast flow and a multicast flow, to be forwarded are 
  294.      dropped by the device.
  295.  
  296.    Discussion:
  297.      Often times, throughput is collected on a homogenous traffic 
  298.      type - though the packets' destinations may vary, the packets
  299.      follow the same packet forwarding path through the DUT.
  300.  
  301.      Based on the RFC 1242 definition for throughput, the Mixed
  302.      Thoughput benchmark attempts to characterize the DUT's 
  303.      ability to process both unicast and multicast frames in the
  304.      same aggregated traffic stream.
  305.  
  306.    Measurement units:
  307.      Frames per second
  308.  
  309.  
  310. 3.11 Scaled Group Throughput (SGT). 
  311.  
  312.    Definition: 
  313.      The maximum number of multicast groups that a DUT/SUT can
  314.      support and still yield the same throughput as supporting a 
  315.      single multicast group.
  316.  
  317.    Discussion:
  318.      A desirable attribute of many Internet mechanisms is the ability 
  319.      to "scale." This benchmark seeks to demonstrate the ability 
  320.      of a SUT to scale the number of multicast groups upwards while
  321.      holding it to the RFC 1242 definition of throughput for a single
  322.      multicast group.
  323.  
  324.    Measurement units:
  325.      Number of multicast groups.
  326.  
  327.  
  328. Dubray, K.             Expires May 1997                      [Page 6]
  329.  
  330. INTERNET-DRAFT     Multicast Benchmarking Terminology    November 1996
  331.  
  332.  
  333. 3.12 Extraction Throughput (ET)
  334.  
  335.  Definition:
  336.      The maximum rate at which none of the frames offered in an
  337.      transitional format to the SUT are dropped in the process of
  338.      converting those frames to their appropriate, final format and
  339.      subsequent correct delivery.
  340.  
  341.    Discussion:
  342.      A popular technique in presenting frames to devices that may
  343.      not support a protocol feature is to encapsulate, or tunnel,
  344.      the packet containing the unsupported feature in a format that 
  345.      is supported by that device.  This benchmark attempts to 
  346.      characterize the overhead behavior associated with that
  347.      transitional process. 
  348.  
  349.      Consideration may need to be given with respect to the impact
  350.      of different frame formats on usable bandwidth.
  351.  
  352.    Measurement units:
  353.      Frames per second.
  354.  
  355.  
  356. 3.13 Fairness.
  357.  
  358.    Definition: 
  359.      The ability of a SUT to fulfill the requirements of a flow
  360.      without compromising the requirements, if any, of other flows. 
  361.  
  362.    Discussion:
  363.      
  364.    Measurement units:
  365.      Not applicable.
  366.  
  367.  
  368. 3.14 Multicast Latency.
  369.  
  370.    Definition: 
  371.      The set of individual latencies from a single input port on
  372.      the DUT or SUT to all tested ports belonging to the destination
  373.      multicast group. 
  374.  
  375.    Discussion:
  376.      This benchmark is based on the RFC 1242 definition of latency. 
  377.      While it is useful to collect latency between a pair of source 
  378.      and destination multicast ports, it may be insightful to collect 
  379.      the same type of measurements across a range of ports supporting
  380.      that group flow.
  381.  
  382.      A variety of statistical exercises can be applied to the set of
  383.      latencies measurements.
  384.  
  385.    Measurement units:
  386.      Time units with enough precision to reflect measurement.
  387.  
  388. Dubray, K.             Expires May 1997                      [Page 7]
  389.  
  390. INTERNET-DRAFT     Multicast Benchmarking Terminology    November 1996
  391.  
  392.  
  393. 3.15 Min/Max Latency.
  394.  
  395.    Definition: 
  396.      The difference between the maximum latency measurement and the
  397.      minimum latency measurement from the set of latencies produced by
  398.      the Multicast Latency benchmark.
  399.  
  400.    Discussion:
  401.      This statistic may yield some insight into how a particular
  402.      implementation handles its multicast traffic.  This may be useful
  403.      to users of multicast synchronization types of applications.
  404.  
  405.    Measurement units:
  406.      Time units with enough precision to reflect measurement.
  407.  
  408.  
  409. 3.16 Prune Delay.
  410.  
  411.    Definition: 
  412.      The time duration it takes a DUT/SUT to cease forwarding multicast
  413.      packets after a corresponding "prune" or similar event has been 
  414.      successfully generated.
  415.  
  416.    Discussion:
  417.      While it is important to understand how quickly a system can
  418.      process multicast frames; it may be beneficial to understand
  419.      how quickly that same system can stop the process as well.
  420.  
  421.    Measurement units:
  422.      Microseconds.
  423.  
  424.  
  425. 3.16 Group Membership Delay.
  426.  
  427.    Definition: 
  428.      The time duration it takes a DUT/SUT to start forwarding multicast
  429.      packets from the time a successful IGMP group membership report has
  430.      been generated.
  431.  
  432.    Discussion:
  433.      Many different factors can contribute to different results, such as
  434.      the number or type of multicast-related protocols configured
  435.      on the system under test.     
  436.  
  437.      A consideration for the related methodology:  possible need to
  438.      differentiate a specifically-forwarded multicast frame from those
  439.      sprayed by protocols implementing a flooding tactic to solicit prune 
  440.      feedback.
  441.  
  442.    Measurement units:
  443.      Microseconds.
  444.  
  445.  
  446. Dubray, K.             Expires May 1997                      [Page 8]
  447.  
  448. INTERNET-DRAFT     Multicast Benchmarking Terminology    November 1996
  449.  
  450. 3.17 Multicast Group Capacity.
  451.  
  452.    Definition: 
  453.      The maximum number of multicast groups a SUT/DUT can support
  454.      while maintaining the ability to forward multicast frames 
  455.      to all multicast groups registered to that SUT/DUT.
  456.  
  457.    Discussion:
  458.      
  459.    Measurement units:
  460.      Multicast groups.
  461.  
  462.  
  463. 3.18 Aggregated Multicast Throughput (AMT)
  464.  
  465.    Definition: 
  466.      The maximum rate at which none of the offered frames to be 
  467.      forwarded through N destination interfaces of the same multicast
  468.      group are dropped.
  469.  
  470.    Discussion:
  471.      Another "scaling" type of exercise, designed to identify the 
  472.      DUT/SUT's ability to handle traffic as a function of the 
  473.      multicast destination ports it is required to support.
  474.      
  475.    Measurement units:
  476.      The ordered pair (N,t) where, 
  477.        
  478.         N = the number of destination ports of the multicast group.
  479.         t = the throughput, in frames per second, relative to the 
  480.             source stream.
  481.  
  482. 4. Security Considerations
  483.  
  484.    Security issues are not addressed in this memo.
  485.  
  486. 5. References
  487.  
  488.    [1] Bradner, S.  Benchmarking Terminology for Network 
  489.        Interconnection Devices. RFC 1242.  July, 1991. 
  490.  
  491.    [2] Bradner, S., McQuaid, J.  Benchmarking Methodology for Network 
  492.        Interconnect Devices. RFC 1944.  May, 1996. 
  493.  
  494.    [3] Craig, R.  Terminology for Cell/Call Benchmarking. <draft-ietf-
  495.        bmwg-call-00.txt> November, 1996. Work in progress.
  496.  
  497.    [4] Mandeville, R.  Benchmarking Terminology for LAN Switching 
  498.        Devices. <draft-ietf-bmwg-lanswitch-01.txt> November, 1996. 
  499.        Work in progress.
  500.        
  501. 5. Author's Address
  502.  
  503.    Kevin Dubray
  504.    Bay Networks, Inc.
  505.    2 Federal Street
  506.    Billerica, MA 01984
  507.    (508) 436-3862
  508.    kdubray@baynetworks.com
  509.  
  510.    or direct discussion to the Benchmarking Methodology Working Group:
  511.    bmwg@harvard.edu
  512.  
  513. Dubray, K.             Expires May 1997                      [Page 9]
  514.  
  515.  
  516.