Entender o controle de fluxo cos (Ethernet PAUSE e PFC)

Informações gerais sobre Ethernet PAUSE e PFC e quando usá-las

Ethernet PAUSE e PFC são mecanismos de controle de fluxo de nível de link.

Nota:

Para ter controle de congestionamento de ponta a ponta para tráfego de melhor esforço, consulte a notificação de congestionamento explícita da CoS.

A Ethernet PAUSE interrompe a transmissão de todo o tráfego em um enlace Ethernet físico.

O PFC desacopla a função de pausa do enlace Ethernet físico e permite que você divida o tráfego em um link em oito prioridades. Você pode pensar nas oito prioridades como oito "pistas" de tráfego mapeadas para aulas de encaminhamento e filas de saída. Cada mapa de prioridade para um valor de ponto de código CoS IEEE 802.1p de 3 bits no cabeçalho VLAN. Você pode habilitar o PFC em uma ou mais prioridades (pontos de código IEEE 802.1p) em um link. Quando o tráfego habilitado para PFC é interrompido em um enlace, o tráfego que não é habilitado para PFC continua a fluir (ou é descartado se o congestionamento for severo o suficiente).

Use a Ethernet PAUSE quando quiser evitar a perda de pacotes em todo o tráfego em um link. Use o PFC para evitar perdas de tráfego apenas em um tipo de tráfego especificado que exige tratamento sem perdas, por exemplo, o tráfego Fibre Channel over Ethernet (FCoE).

Nota:

Dependendo da quantidade de tráfego em um enlace ou atribuído a uma prioridade, parar o tráfego pode causar congestionamento na porta de entrada e espalhar congestionamento pela rede.

Ethernet PAUSE e PFC são configurações mutuamente exclusivas em uma interface. Tentar configurar tanto a Ethernet PAUSE quanto o PFC em um link causa um erro de confirmação.

Por padrão, todas as formas de controle de fluxo são desabilitadas. Você deve habilitar explicitamente o controle de fluxo nas interfaces para pausar o tráfego.

PAUSA NA Ethernet

O Ethernet PAUSE é um recurso de alívio de congestionamento que funciona fornecendo controle de fluxo de nível de enlace para todo o tráfego em um enlace Ethernet totalmente duplex. O Ethernet PAUSE funciona em ambas as direções do enlace. Em uma direção, uma interface gera e envia mensagens Ethernet PAUSE para impedir que o peer conectado envie mais tráfego. Na outra direção, a interface responde às mensagens Ethernet PAUSE que recebe do peer conectado para parar de enviar tráfego.

Nota:

Os switches QFX10000 não oferecem suporte a Ethernet PAUSE. As informações sobre a Ethernet PAUSE não se aplicam aos switches QFX10000.

Os switches da Série OCX oferecem suporte ao controle simétrico de fluxo Ethernet PAUSE em interfaces marcadas por Camada 3. Os switches da Série OCX não oferecem suporte ao controle de fluxo Ethernet PAUSE assimétrico. As informações sobre controle de fluxo assimétrico não se aplicam aos switches da Série OCX.

A Ethernet PAUSE também funciona em interfaces Ethernet agregadas. Por exemplo, se as interfaces de peer conectadas forem chamadas de Nó A e Nó B:

• Quando os buffers recebidos no nó de interface A atingem um certo nível de plenitude, a interface gera e envia uma mensagem Ethernet PAUSE para o peer conectado (nó de interface B) para dizer ao peer para parar de enviar quadros. Os buffers de nó B armazenam quadros até o período de tempo especificado nos elapses do quadro Ethernet PAUSE; em seguida, o Nó B retoma o envio de quadros para o Nó A.

• Quando o nó de interface A recebe uma mensagem Ethernet PAUSE do nó B da interface, o nó de interface A interrompe a transmissão de quadros até o período de tempo especificado no quadro Ethernet PAUSE elapses; em seguida, o Nó A retoma a transmissão. (O nó A transmite os quadros da loja de buffers até que o Nó A retome o envio de quadros para Node B.)

  Nesse cenário, se o Nó B enviar um quadro Ethernet PAUSE com um valor de tempo de 0 a Nó A, o valor de 0 tempo indica ao Nó A que ele pode retomar a transmissão. Isso acontece quando o buffer no nó B esvazia abaixo de um determinado limiar e o buffer pode aceitar mais uma vez o tráfego.

O controle de fluxo simétrico significa que uma interface tem a mesma configuração Ethernet PAUSE em ambas as direções. As funções de geração Ethernet PAUSE e Ethernet PAUSE estão configuradas como habilitadas, ou ambas estão desabilitadas. Você configura o controle de fluxo simétrico ao incluir a flow-control declaração no nível de [edit interfaces interface-name ether-options] hierarquia.

O controle de fluxo assimétrico permite configurar a funcionalidade Ethernet PAUSE em cada direção de forma independente em uma interface. A configuração para gerar mensagens Ethernet PAUSE e responder a mensagens Ethernet PAUSE não precisa ser a mesma. Ele pode ser habilitado em ambas as direções, desativado em ambas as direções ou habilitado em uma direção e desativado na outra direção. Você configura o controle de fluxo assimétrico ao incluir a configured-flow-control declaração no nível de [edit interfaces interface-name ether-options] hierarquia.

Em qualquer interface específica, o controle de fluxo simétrico e assimétrico é mutuamente exclusivo. O controle de fluxo assimétrico substitui e desativa o controle simétrico do fluxo. (Se o PFC estiver configurado em uma interface, você não pode comprometer uma configuração Ethernet PAUSE na interface. Tentar comprometer uma configuração Ethernet PAUSE em uma interface com PFC habilitada em uma ou mais filas resulta em um erro de comprometimento. Para comprometer a configuração PAUSE, você deve primeiro excluir a configuração PFC.) O controle de fluxo simétrico e assimétrico é suportado.

• Controle de fluxo simétrico
• Controle de fluxo assimétrico

PFC

O PFC é um recurso de alívio de transporte e congestionamento sem perdas que funciona fornecendo controle de fluxo de nível de enlace granular para cada ponto de código (prioridade) IEEE 802.1p em um enlace Ethernet full-duplex. Quando o buffer recebido em uma interface de switch preenche um limite, o switch transmite um quadro de pausa para o remetente (o peer conectado) para impedir temporariamente o remetente de transmitir mais quadros. O limiar de buffer deve ser baixo o suficiente para que o remetente tenha tempo de parar de transmitir quadros e o receptor possa aceitar os quadros já no fio antes que o buffer transborde. O switch define automaticamente limites de buffer de fila para evitar a perda de quadros.

Quando o congestionamento força uma prioridade em um link para pausar, todas as outras prioridades no enlace continuam a enviar quadros. Apenas os quadros da prioridade pausada não são transmitidos. Quando o buffer de recebimento é esvaziado abaixo de outro limiar, o switch envia uma mensagem que inicia o fluxo novamente.

Você configura o PFC usando um perfil de notificação de congestionamento (CNP). Um CNP tem duas partes:

• Entrada — Especifique o ponto de código (ou pontos de código) no qual habilitar o PFC e especifique opcionalmente a unidade de recebimento máximo (MRU) e o comprimento do cabo entre a interface e a interface de peer conectada.

• Saída — Especifique a fila de saída ou as filas de saída que respondem para pausar as mensagens do peer conectado.

Você aplica uma configuração de PFC configurando um CNP em uma ou mais interfaces. Cada interface que usa um CNP específico é habilitada para pausar o tráfego identificado pelas prioridades (pontos de código) especificadas nesse CNP. Você pode configurar um CNP em uma interface e configurar CNPs diferentes em diferentes interfaces. Quando você configura um CNP em uma interface, o tráfego de entrada que é mapeado para uma prioridade que o CNP permite para PFC é interrompido sempre que o buffer de fila preenche o limite de pausa. (O limiar de pausa não é configurável pelo usuário.)

Configure o PFC para uma prioridade de ponta a ponta ao longo de todo o caminho de dados para criar uma faixa de tráfego sem perdas na rede. Você pode pausar seletivamente o tráfego em qualquer fila sem interromper o tráfego para outras filas no mesmo enlace. Você pode criar pistas sem perdas para tráfego, como FCoE, backup de LAN ou gerenciamento, ao mesmo tempo em que usa o gerenciamento padrão de congestionamento de queda de quadros para tráfego IP no mesmo enlace.

As consequências potenciais do controle de fluxo são:

• Congestionamento de porta de entrada (configurar muitos fluxos sem perdas pode causar congestionamento na porta de entrada)

• Uma prioridade pausada que faz com que os dispositivos upstream pausam a mesma prioridade, espalhando assim o congestionamento de volta pela rede

Por definição, o PFC oferece suporte apenas a pausa simétrica (em oposição à Ethernet PAUSE, que oferece suporte a pausa simétrica e assimétrica). Com uma pausa simétrica, um dispositivo pode:

• Transmita quadros de pausa para interromper o tráfego de entrada. (Você configura isso usando a estrofe de entrada de um perfil de notificação de congestionamento.)

• Receba quadros de pausa e pare de enviar tráfego para um dispositivo cujo buffer está cheio demais para aceitar mais quadros. (Você configura isso usando a estrofe de saída de um perfil de notificação de congestionamento.)

Receber um quadro PFC de um peer conectado interrompe o tráfego em filas de saída com base nas prioridades do IEEE 802.1p que o quadro de pausa do PFC identifica. As prioridades são de 0 a 7. Por padrão, o mapa de prioridades para os números de fila de 0 a 7, respectivamente, e para aulas de encaminhamento específicas, conforme mostrado na Tabela 4:

Tabela 4: Prioridade PFC padrão para mapeamento de classe de fila e encaminhamento

Prioridade do IEEE 802.1p (ponto de código)	Fila	Aula de encaminhamento
0 (000)	0	melhor esforço
1 (001)	1	melhor esforço
2 (010)	2	melhor esforço
3 (011)	3	Fcoe
4 (100)	4	sem perdas
5 (101)	5	melhor esforço
6 (110)	6	controle de rede
7 (111)	7	controle de rede

Por exemplo, um quadro de pausa PFC recebido que pausa a prioridade 3 pausa a fila de saída 3. Se você não quiser usar a configuração padrão, você pode configurar um mapeamento personalizado de prioridades para filas e aulas de encaminhamento.

Nota:

Por convenção, implantações com acesso convergente de servidor normalmente usam a prioridade 3 do IEEE 802.1p para tráfego FCoE. A configuração padrão define a fcoe classe de encaminhamento como uma classe de encaminhamento sem perdas que é mapeada para a fila 3. O classificador padrão mapeia o tráfego prioritário 3 para a fcoe classe de encaminhamento. No entanto, você deve aplicar o PFC em todo o caminho de dados do FCoE para configurar o comportamento sem perdas de ponta a ponta que o tráfego FCoE exige.

Se sua rede usar a prioridade 3 para tráfego FCoE, recomendamos que você use a configuração padrão. Se sua rede usar uma prioridade diferente de 3 para tráfego FCoE, você pode configurar o transporte FCoE sem perdas em qualquer prioridade IEEE 80.21p conforme descrito no Understanding CoS IEEE 802.1p Prioritys for Lossless Traffic Flows and Understanding CoS IEEE 802.1p Priority Remapping on a FCoE-FC Gateway.

Para habilitar o PFC com prioridade:

1. Especifique o ponto de código IEEE 802.1p para fazer uma pausa na estrofe de entrada de um CNP.

2. Se você não estiver usando as classes de encaminhamento sem perdas padrão, especifique o ponto de código IEEE 802.1p para pausar e a fila de saída correspondente na estrofe de saída do CNP.

3. Aplique o CNP nas interfaces de ingresso nas quais você deseja pausar o tráfego.

4. Se você não estiver usando as classes de encaminhamento sem perdas padrão, aplique o CNP nas interfaces de ingresso nas quais você deseja pausar o tráfego.

CUIDADO:

Qualquer mudança na configuração de PFC em uma porta bloqueia temporariamente toda a porta (não apenas as prioridades afetadas pela mudança de PFC) para que a porta possa implementar a mudança e, em seguida, desbloqueie a porta. Bloquear a porta impede a entrada e a saída do tráfego e causa perda de pacotes em todas as filas da porta até que a porta seja desbloqueada.

Uma mudança na configuração do PFC significa qualquer alteração em um CNP, incluindo alterar a parte de entrada do CNP (habilitar ou desativar o PFC em uma prioridade, ou alterar os valores de MRU ou comprimento de cabo) ou alterar a parte de saída do CNP que permite ou desativa o controle de fluxo de saída em uma fila. Uma mudança de configuração de PFC afeta apenas portas que usam o CNP alterado.

As ações a seguir mudam a configuração do PFC:

• Excluindo ou desativando uma configuração de PFC (entrada ou saída) em um CNP que está em uso em uma ou mais interfaces. Por exemplo:

  1. Um CNP existente com uma estrofe de entrada que permite o PFC nas prioridades 3, 5 e 6 está configurado em interfaces xe-0/0/20 e xe-0/0/21.

  2. Desativamos a configuração de PFC para prioridade 6 no CNP de entrada e, em seguida, comprometemos a configuração.

  3. A mudança de configuração do PFC faz com que todo o tráfego nas interfaces xe-0/0/20 e xe-0/21 pare até que a mudança de PFC seja implementada. Quando a mudança de PFC foi implementada, o tráfego é retomado.

• Configurando um CNP em uma interface. (Isso muda o estado do PFC ao habilitar o PFC em uma ou mais prioridades.)

• Excluindo um CNP de uma interface. (Isso muda o estado do PFC desativando o PFC em uma ou mais prioridades.)

Quando você associa o CNP a uma interface, a interface usa o PFC para enviar solicitações de pausa quando o buffer da fila de saída para o tráfego sem perdas preenche o limiar de pausa.

Em switches que usam diferentes classificadores para tráfego unicast e multidestinação, você pode mapear uma fila unicast (fila de 0 a 7) e uma fila de multidestinação (fila 8, 9, 10 ou 11) para o mesmo ponto de código IEEE 802.1p (prioridade) para que o tráfego unicast e multicast use essa prioridade. No entanto, não mapeie o tráfego multidestinação para filas de saída sem perdas. A partir do Junos OS Release 12.3, você pode mapear uma prioridade para várias filas de saída.

Nota:

Você pode anexar um máximo de um CNP a uma interface, mas você pode criar um número ilimitado de CNPs que configuram explicitamente apenas a estrofe de entrada e usam a estrofe de saída padrão.

A estrofe de saída dos mapas do CNP para um perfil que as interfaces usam para responder para pausar as mensagens recebidas do peer conectado. Em switches autônomos, você pode criar dois CNPs com uma estrofe de saída explicitamente configurada.

Quando um switch é um dispositivo de nó em um sistema QFabric, você pode criar um CNP com uma estrofe de saída explicitamente configurada. (Um perfil a menos está disponível em sistemas QFabric porque o sistema precisa de um perfil padrão para interfaces de malha, que não são usadas como interfaces de malha quando os switches não fazem parte de um sistema QFabric. Entender as prioridades do CoS IEEE 802.1p para fluxos de tráfego sem perdas descreve a configuração do controle do fluxo de saída.

Resumo do suporte ao transporte sem perdas

O switch oferece suporte a até seis classes de encaminhamento sem perdas. Para transporte sem perdas, você deve habilitar o PFC nas prioridades do IEEE 802.1p (pontos de código) mapeadas para classes de encaminhamento sem perdas.

CUIDADO:

Qualquer mudança na configuração de PFC em uma porta bloqueia temporariamente toda a porta (não apenas as prioridades afetadas pela mudança de PFC) para que a porta possa implementar a mudança e, em seguida, desbloqueie a porta. Bloquear a porta impede a entrada e a saída do tráfego e causa perda de pacotes em todas as filas da porta até que a porta seja desbloqueada.

A seguinte limitação se aplica ao suporte a transporte sem perdas apenas em sistemas QFabric:

• O comprimento interno do cabo de fibra desde o dispositivo de nó do sistema QFabric até o dispositivo de interconexão do sistema QFabric não pode exceder 150 metros.

A configuração padrão de CoS oferece duas classes de encaminhamento sem perdas, fcoe e sem perdas. Se você configurar explicitamente as aulas de encaminhamento sem perdas, você deve incluir o atributo de queda de no-loss pacotes para permitir um comportamento sem perdas, ou o tráfego não está sem perdas. Para configuração de classe de encaminhamento sem perdas padrão e explícita, você deve configurar estrofes de entrada CNP para habilitar o PFC na prioridade do tráfego sem perdas e aplicar os CNPs a interfaces de entrada.

Nota:

As informações nesta nota se aplicam apenas a sistemas que não executam o ELS CLI.

O Junos OS Release 12.2 introduziu mudanças na maneira como o switch lida com as classes de encaminhamento sem perdas (incluindo as classes padrão fcoe e no-loss de encaminhamento).

No Junos OS Release 12.1, configurar explicitamente as fcoe classes de encaminhamento ou no-loss usar a configuração padrão para essas classes de encaminhamento resultou no mesmo comportamento sem perdas para o tráfego mapeado para essas classes de encaminhamento.

No entanto, no Junos OS Release 12.2, se você configurar explicitamente a classe de encaminhamento ou a fcoe no-loss classe de encaminhamento, essa classe de encaminhamento não é mais tratada como uma classe de encaminhamento sem perdas. O tráfego mapeado para essas classes de encaminhamento é tratado como um tráfego perdido (de melhor esforço). Isso é verdade mesmo que a configuração explícita seja exatamente a mesma que a configuração padrão.

Se sua configuração de CoS do Junos OS Release 12.1 ou anterior incluir a configuração explícita da classe de fcoe encaminhamento ou no-loss quando você atualizar para o Junos OS Release 12.2, essas classes de encaminhamento não serão perdidas. Para preservar o tratamento sem perdas dessas classes de encaminhamento, exclua a configuração explícita fcoe e no-loss de classe de encaminhamento antes de atualizar para o Junos OS Release 12.2.

Veja a visão geral das mudanças de CoS introduzidas no Junos OS Release 12.2 para obter informações detalhadas sobre essa mudança e como excluir uma configuração sem perdas existente.

No Junos OS Release 12.3, o comportamento padrão das classes de fcoe encaminhamento e no-loss encaminhamento é o mesmo do Junos OS Release 12.2. No entanto, no Junos OS Release 12.3, você pode configurar até seis classes de encaminhamento sem perdas. Todas as classes de encaminhamento sem perdas configuradas explicitamente devem incluir o novo no-loss atributo de queda de pacotes ou a classe de encaminhamento é perdida.

Entender as prioridades do CoS IEEE 802.1p para fluxos de tráfego sem perdas fornece informações detalhadas sobre a configuração explícita de prioridades sem perdas e sobre a configuração padrão de prioridades sem perdas, incluindo as estrofes de entrada e saída do CNP.

Nota:

PFC e Ethernet PAUSE são usados apenas em interfaces Ethernet. As portas de malha (fte) em sistemas QFabric (portas de malha de dispositivos de nó e portas de malha de dispositivos Interconnect) usam o controle de fluxo de camada de enlace (LLFC) para garantir o tratamento adequado do tráfego sem perdas.