Entendendo o agendamento hierárquico de portas (ETS) de CoS

O agendamento define as propriedades de classe de serviço (CoS) das filas de saída. As filas de saída são mapeadas para classes de encaminhamento. As propriedades do agendador de CoS incluem a quantidade de largura de banda da interface atribuída à fila, a prioridade da fila e os perfis de queda associados à fila.

O agendamento hierárquico de portas é um processo de duas camadas que fornece melhor utilização da largura de banda da porta e maior flexibilidade para alocar recursos para filas (classes de encaminhamento) e para grupos de filas (conjuntos de classes de encaminhamento). O agendamento hierárquico inclui a implementação do Junos de seleção de transmissão aprimorada (ETS), conforme descrito no IEEE 802.1Qaz.

Este tópico descreve:

Níveis de agendamento hierárquicos

As duas camadas usadas no agendamento hierárquico são prioridades e grupos prioritários, conforme mostrado na Tabela 1.

Tabela 1: Níveis de agendamento hierárquicos
Construção de configuração do Junos	Construção ETS equivalente	Descrição
Classe de encaminhamento	Prioridade	Pense nas prioridades (classes de encaminhamento) como filas de saída. Você mapeia classes de encaminhamento para filas, de modo que cada classe de encaminhamento representa uma fila de saída. Quando você usa um classificador para mapear uma classe de encaminhamento para um ponto de código IEEE 802.1p, o ponto de código identifica a prioridade desse tráfego para controle de fluxo baseado em prioridade (PFC). Assim, a classe de encaminhamento, a fila mapeada para a classe de encaminhamento e a prioridade (ponto de código) mapeada para a classe de encaminhamento identificam o mesmo tráfego.
Conjunto de classes de encaminhamento	Grupo prioritário	Grupos de prioridade (conjuntos de classes de encaminhamento) são grupos de prioridades (classes de encaminhamento). A associação de classe de encaminhamento em um conjunto de classes de encaminhamento define o grupo de prioridade ao qual cada prioridade pertence. Você pode configurar até três grupos de prioridade unicast e um grupo de prioridade multicast.

Você aplica propriedades de agendamento a cada camada de agendamento hierárquica, conforme descrito na próxima seção.

Observação:

Se você configurar explicitamente um ou mais grupos de prioridade em uma interface, qualquer prioridade (classe de encaminhamento) que não esteja atribuída a um grupo de prioridade (conjunto de classes de encaminhamento) nessa interface será atribuída a um grupo de prioridade padrão gerado automaticamente e não receberá largura de banda. Isso significa que, se você configurar o agendamento hierárquico em uma interface, todas as classes de encaminhamento que você deseja encaminhar o tráfego nessa interface devem pertencer a um conjunto de classes de encaminhamento.

Agendamento hierárquico e ETS

O agendamento hierárquico de duas camadas gerencia a largura de banda com eficiência, permitindo que você defina as propriedades de CoS para cada grupo de prioridades e para cada prioridade. A primeira camada do agendador hierárquico aloca largura de banda de porta para um grupo de prioridades. A segunda camada do agendador hierárquico determina a parte da largura de banda do grupo prioritário que uma prioridade (fila) pode usar.

As propriedades de CoS de um grupo de prioridades definem a quantidade de recursos de largura de banda de porta disponíveis para as filas nesse grupo de prioridades. As propriedades de CoS que você configura para cada fila especificam a quantidade de largura de banda disponível para a fila a partir da largura de banda alocada para o grupo prioritário. A Figura 1 mostra a relação entre a alocação de recursos de porta e a alocação de recursos de grupo de prioridade para filas (prioridades).

Figura 1: Níveis de agendamento hierárquicos Network traffic model showing bandwidth allocation for port with unicast and multicast priority groups and queues for traffic management.

Network traffic model showing bandwidth allocation for port with unicast and multicast priority groups and queues for traffic management.

Se uma fila (prioridade) não usar sua largura de banda alocada, o ETS compartilhará a largura de banda não utilizada entre as outras filas no grupo de prioridade proporcionalmente à taxa mínima garantida (taxa de transmissão) agendada para cada fila. Se um grupo prioritário não usar sua largura de banda alocada, o ETS compartilhará a largura de banda não utilizada entre os grupos prioritários na porta proporcionalmente à taxa mínima garantida (taxa garantida) programada para cada grupo prioritário.

Dessa forma, o ETS melhora a utilização da largura de banda do link e fornece a cada fila e a cada grupo de prioridade a largura de banda máxima disponível. Por exemplo, as prioridades que consistem em tráfego intermitente podem compartilhar largura de banda durante períodos de baixa transmissão de tráfego, em vez de reservar toda a alocação de largura de banda quando as cargas de tráfego são leves.

Observação:

A largura de banda do link disponível é a largura de banda restante após os fluxos de prioridade de strict-high manutenção. A prioridade estrita alta tem precedência sobre todos os outros tráfegos. Recomendamos que você configure uma taxa de modelagem (taxa de transmissão nos switches QFX10000) para limitar a quantidade máxima de largura de banda que uma classe de encaminhamento de alta prioridade estrita pode usar para evitar que outras filas fiquem famintas.

Anúncio ETS em DCBX

Quando você configura o agendamento hierárquico em uma porta, o protocolo DCBX (Data Center Bridging Capability Exchange) anuncia:

Cada grupo prioritário
As prioridades em cada grupo prioritário
As propriedades de largura de banda de cada grupo de prioridade e prioridade

Quando você configura o agendamento hierárquico em uma porta, qualquer prioridade que não faça parte de um grupo de prioridade configurado explicitamente é atribuída ao grupo de prioridade padrão gerado automaticamente e não recebe largura de banda. O grupo de prioridade padrão é transparente. Ele não aparece na configuração.

Processo de agendamento hierárquico

O agendamento hierárquico consiste em várias etapas de configuração que criam as prioridades e os grupos de prioridades, agendam seus recursos e os atribuem a interfaces. As etapas abaixo correspondem aos seis blocos no diagrama de fluxo de pacotes mostrado na Figura 2:

Classificação de pacotes:
- Configure a classificação do tráfego de entrada em classes de encaminhamento (prioridades). Isso consiste em usar os classificadores padrão ou configurar classificadores para mapear pontos de código e prioridades de perda para as classes de encaminhamento.
- Aplique os classificadores às interfaces de entrada ou use os classificadores padrão. A aplicação de um classificador a uma interface agrupa o tráfego de entrada na interface em classes de encaminhamento e prioridades de perda, aplicando o mapeamento de ponto de código do classificador ao tráfego de entrada.
Configure as filas de saída para as classes de encaminhamento (prioridades). Isso consiste em usar as classes de encaminhamento padrão e o mapeamento de classe de encaminhamento para fila ou criar suas próprias classes de encaminhamento e mapeá-las para filas de saída.
Aloque recursos para as classes de encaminhamento:
- Definir recursos para as prioridades. Isso consiste em configurar agendadores para definir largura de banda mínima garantida, largura de banda máxima, perfis de descarte para Weighted Random Early Detection (WRED) e prioridade de largura de banda a ser aplicada a uma classe de encaminhamento. A largura de banda extra é compartilhada entre as filas proporcionalmente à largura de banda mínima garantida (taxa de transmissão) de cada fila.
- Mapeie recursos para prioridades. Isso consiste em mapear classes de encaminhamento para agendadores, usando um mapa do agendador.
Configure grupos prioritários. Isso consiste em mapear classes de encaminhamento (prioridades) para conjuntos de classes de encaminhamento (grupos prioritários) para definir as prioridades que pertencem a cada grupo prioritário.
Definir recursos para os grupos prioritários. Isso consiste em configurar perfis de controle de tráfego para definir largura de banda mínima garantida (taxa garantida) e largura de banda máxima (taxa de modelagem, taxa de transmissão em switches QFX10000) para um grupo prioritário. Os perfis de controle de tráfego também especificam um mapa do agendador, que define os recursos (agendadores) mapeados para as prioridades no grupo de prioridades. A largura de banda extra da porta é compartilhada entre os grupos prioritários proporcionalmente à largura de banda mínima garantida de cada grupo prioritário.

As configurações de largura de banda do perfil de controle de tráfego determinam os recursos de porta disponíveis para o grupo prioritário. Os agendadores especificados no mapa do agendador determinam a quantidade de recursos do grupo de prioridades que cada prioridade recebe.
Aplicar agendamento hierárquico a uma porta. Isso consiste em anexar um ou mais grupos de prioridade (conjuntos de classes de encaminhamento) a uma interface. Para cada grupo de prioridades, você também anexa um perfil de controle de tráfego, que contém as propriedades de agendamento do grupo de prioridades e as prioridades no grupo de prioridades. Diferentes grupos de prioridade na mesma porta podem usar diferentes perfis de controle de tráfego, o que fornece um controle ajustado do agendamento para cada fila em cada interface.

Figura 2: Fluxo Hierarchical Scheduling Packet Flow

de pacotes de agendamento hierárquico

Filas de alta prioridade estrita e agendamento hierárquico

Se você configurar uma fila de prioridade alta estrita, deverá observar as seguintes regras:

Você deve criar um conjunto de classes de encaminhamento separado (grupo de prioridade) para a fila de prioridade estrita e alta.
Apenas um conjunto de classes de encaminhamento pode conter filas de prioridade estrita e alta.
As filas de prioridade estrita não podem pertencer ao mesmo conjunto de classes de encaminhamento que as filas que não são de prioridade estrita alta.
Uma fila de prioridade estrita não pode pertencer a um conjunto de classes de encaminhamento de vários destinos.
Recomendamos que você sempre aplique uma taxa de modelagem a filas de prioridade estrita e alta para limitar a quantidade de largura de banda que uma fila de prioridade estrita alta pode usar. Se você não limitar a quantidade de largura de banda que uma fila de prioridade estrita alta pode usar, a fila de prioridade estrita alta poderá usar toda a largura de banda de porta disponível e privar outras filas na porta.

Agendamento hierárquico padrão

Se você não configurar explicitamente o agendamento hierárquico, o switch usará as configurações padrão:

O switch cria automaticamente um conjunto de classes de encaminhamento padrão que contém todas as classes de encaminhamento no switch. O switch atribui 100% da largura de banda de saída da porta ao conjunto de classes de encaminhamento padrão. O conjunto de classes de encaminhamento padrão é transparente. Ele não aparece na configuração e é usado para o anúncio do protocolo DCBX (Data Center Bridging Capability Exchange).
O tráfego de entrada é classificado com base nas configurações padrão do classificador.
As classes de encaminhamento (filas) no conjunto de classes de encaminhamento padrão recebem largura de banda com base nas configurações padrão do agendador.

Comportamento de agendamento hierárquico específico da plataforma

Use a tabela a seguir para revisar os comportamentos específicos de suas plataformas.

Tabela 2: Comportamento de agendamento hierárquico específico da plataforma
Plataforma	Diferença
Série QFX10000	Não há agendamento hierárquico padrão nos switches QFX10000. Os switches QFX10000 usam a programação de portas por padrão, e você deve configurar explicitamente a programação hierárquica para habilitar o ETS. Também nos switches QFX10000, a mudança de agendador de porta para ETS ou de ETS para agendador de porta requer uma reinicialização. Os switches QFX10000 não oferecem suporte à definição de uma taxa de modelagem para grupos prioritários. Em vez disso, defina a largura de banda máxima para um grupo de prioridade definindo uma taxa de transmissão. Consulte taxa de transmissão.

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