Entender o controle de fluxo baseado em prioridade
O controle de fluxo baseado em prioridade (PFC), padrão IEEE 802.1Qbb, é um mecanismo de controle de fluxo no nível do enlace. O mecanismo de controle de fluxo é semelhante ao usado pelo IEEE 802.3x Ethernet PAUSE, mas opera em prioridades individuais. Em vez de interromper todo o tráfego em um link, o PFC permite que você pare o tráfego seletivamente de acordo com sua classe.
Este tópico descreve:
Confiabilidade da entrega de pacotes em redes Ethernet padrão e em redes de Camada 2
A Ethernet padrão não garante que um pacote injetado na rede chegue ao destino pretendido. A confiabilidade é fornecida por protocolos de camada superior. Geralmente, um caminho de rede consiste em vários saltos entre a origem e o destino. Um problema surge quando os transmissores enviam pacotes mais rapidamente do que os receptores podem aceitá-los. Quando os receptores ficam sem espaço de buffer disponível para reter fluxos de entrada, eles silenciosamente soltam pacotes adicionais de entrada. Esse problema geralmente é resolvido por protocolos de camada superior que detectam as quedas e solicitam retransmissão.
Os aplicativos que exigem confiabilidade na Camada 2 devem ter controle de fluxo que inclua feedback de um receptor para um remetente sobre a disponibilidade do buffer. Usando os quadros de controle Ethernet PAUSE do IEEE 802.3x, um receptor pode gerar um quadro de controle MAC e enviar uma solicitação DE PAUSA a um remetente quando um limite especificado de buffer receptor foi preenchido para evitar o estouro do buffer. Ao receber uma solicitação PAUSE, o remetente interrompe a transmissão de quaisquer novos pacotes até que o receptor notifique o remetente de que ele tem espaço de buffer suficiente para aceitá-los novamente. A desvantagem de usar a Ethernet PAUSE é que ela opera em todo o enlace, que pode estar transportando vários fluxos de tráfego. Alguns fluxos de tráfego não precisam de controle de fluxo na Camada 2, porque eles estão transportando aplicativos que dependem de protocolos de camada superior para confiabilidade. O PFC permite configurar o controle de fluxo de Camada 2 seletivamente para o tráfego que o exige, como o tráfego fibre channel sobre Ethernet (FCoE), sem afetar outro tráfego no enlace. Você também pode habilitar o PFC para outros tipos de tráfego, como o iSCSI.
Cálculos para requisitos de buffer ao usar o PFC PAUSE
O buffer de recebimento deve ser grande o suficiente para acomodar todos os dados recebidos enquanto o sistema está respondendo a um quadro PFC PAUSE.
Ao calcular os requisitos de buffer, considere os seguintes fatores:
Atraso no processamento e fila da PAUSA do PFC — Em geral, o tempo para detectar a falta de espaço de buffer suficiente e transmitir a PAUSA de PFC é insignificante. No entanto, atrasos podem ocorrer se o switch detectar uma redução no espaço de buffer assim como o transmissor está começando a transmitir um quadro de comprimento máximo.
Atraso de propagação na mídia — O valor do atraso depende do comprimento e velocidade do enlace físico.
Tempo de resposta ao quadro PFC PAUSE
Atraso de propagação em toda a mídia no caminho de retorno
Recomendamos que você configure pelo menos 20% do tamanho do buffer para a fila que está usando PFC e que você não especifique a opção exata .
Como é obrigatório configurar explicitamente uma determinada porcentagem de tamanho de buffer para PFC, você também deve configurar explicitamente algum tamanho de buffer para quaisquer outras classes de encaminhamento que você esteja planejando usar (incluindo as classes de encaminhamento padrão e as classes de encaminhamento definidas pelo usuário). A porcentagem que você aloca depende do uso das respectivas classes.
Como os perfis de notificações de PFC e congestionamento funcionam com ou sem DCBX
O PFC pode ser aplicado a uma interface, independentemente de o protocolo de troca de recursos de ponte de data center (DCBX) ser ativado (o DCBX é habilitado por padrão para interfaces Ethernet de 10 Gigabits em switches habilitados para CEE EX4500).
No entanto, o controle automático e a publicidade do PFC exigem DCBX:
Quando o DCBX é habilitado — o DCBX detecta a configuração de PFC do vizinho de data center (DCB), usa a automação para anunciar a configuração de PFC local e peer e, em seguida, habilita ou desativa o PFC dependendo se as configurações são compatíveis ou não. Quando o PFC é habilitado, ele usa o perfil de notificação de congestionamento, que você configurou e aplicou à interface.
Quando o DCBX não está habilitado — a Classe de serviço (CoS) aciona o PFC quando o quadro de entrada tem um campo de prioridade do usuário (UP) que corresponde ao padrão de três bits especificado para o perfil de notificação de congestionamento.
Para controlar manualmente o uso de PFC na interface, independentemente da configuração dos dispositivos de data center peer, você pode alterar explicitamente a configuração do DCBX na interface para desativar a autonegotição do PFC. Veja a desativação do DCBX para desativar a automação PFC nos switches da Série EX (procedimento CLI). Quando a automação PFC é desabilitada, o PFC é acionado pelo perfil de notificação de congestionamento para PFC, independentemente da configuração do peer DCB.
O PFC só funciona efetivamente quando os dispositivos peer conectados à interface local também estão usando PFC e são configurados com compatibilidade com a interface local. O PFC deve ser simétrico — se o PFC não estiver configurado para usar a mesma classe de tráfego (ponto de código) na interface local e de peer, ele não terá impacto no tráfego.
A Tabela 1 mostra o mapeamento de um para um entre o campo UP de um quadro marcado pelo IEEE 802.1Q, a classe de tráfego e a fila de saída. Além de definir um perfil de notificação de congestionamento PFC em uma porta de entrada, você deve definir uma classe de encaminhamento para atender à prioridade especificada no perfil de notificação de congestionamento do PFC e encaminhar o quadro para a fila apropriada.
Os switches de ethernet da Série EX da Juniper Networks oferecem suporte a até seis aulas de tráfego e permitem que você associe essas aulas com seis perfis diferentes de notificação de congestionamento. (Os switches suportam até 16 classes de encaminhamento.)
UP Field of IEEE-802.1Q Tagged Frame |
Classe de tráfego |
Fila de saída |
|---|---|---|
000 |
TC 0 |
fila 0 |
001 |
TC 1 |
fila 1 |
010 |
TC 2 |
fila 2 |
011 |
TC 3 |
fila 3 |
100 |
TC4 |
fila 4 |
101 |
TC 5 |
fila 5 |