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了解基于优先级的流控制

基于优先级的流控制 (PFC)(IEEE 标准 802.1Qbb)是一种链路级流控制机制。流控制机制类似于 IEEE 802.3x 以太网 PAUSE 使用的机制,但它针对个人优先级运行。PFC 允许您根据流量的类有选择地暂停流量,而不是暂停链路上的所有流量。

本主题将介绍如下内容:

标准以太网网络和第 2 层网络中数据包传输的可靠性

标准以太网不保证注入网络的数据包会到达其预期目的地。可靠性由上层协议提供。通常,网络路径由源和目标之间的多个跃点组成。当发送方发送数据包的速度快于接收方接受数据包的速度时,就会出现问题。当接收方用完用于容纳传入流的可用缓冲区空间时,它们会静默丢弃其他传入数据包。此问题通常通过检测丢包并请求重新传输的上层协议来解决。

在第 2 层中需要可靠性的应用程序必须具有流量控制,其中包括从接收方到发送方的有关缓冲区可用性的反馈。使用 IEEE 802.3x 以太网 PAUSE 控制帧,接收方可以生成 MAC 控制帧,并在指定的接收方缓冲区阈值被填满时向发送方发送 PAUSE 请求,以防止缓冲区溢出。收到 PAUSE 请求后,发送方将停止传输任何新数据包,直到接收方通知发送方它有足够的缓冲区空间再次接受这些数据包。使用以太网 PAUSE 的缺点是它可以在整个链路上运行,而整个链路可能承载多个流量流。某些流量不需要在第 2 层进行流量控制,因为它们承载的应用依赖上层协议来实现可靠性。PFC 允许您有选择地为需要它的流量(如以太网光纤通道光纤通道 (FCoE) 流量)配置第 2 层流量控制,而不会影响链路上的其他流量。您还可以为其他流量类型(如 iSCSI)启用 PFC。

使用 PFC 暂停时缓冲区要求的计算

接收缓冲区必须足够大,以容纳系统响应 PFC PAUSE 帧时接收到的所有数据。

在计算缓冲区要求时,请考虑以下因素:

  • PFC PAUSE 的处理和排队延迟 — 通常,检测缓冲区空间不足和传输 PFC PAUSE 的时间可以忽略不计。但是,如果交换机在发射器开始传输最大长度帧时检测到缓冲区空间减少,则可能会出现延迟。

  • 跨介质的传播延迟 — 延迟量取决于物理链路的长度和速度。

  • 对 PFC 暂停帧的响应时间

  • 在返回路径上跨介质的传播延迟

注意:

建议为使用 PFC 的队列配置至少 20% 的缓冲区大小,并且不要指定 确切 的选项。

由于必须为 PFC 显式配置一定百分比的缓冲区大小,因此还必须为计划使用的任何其他转发类(包括默认转发类和用户定义的转发类)显式配置一定的缓冲区大小。您分配的百分比取决于相应类的使用情况。

PFC 和拥塞通知配置文件如何在有或没有 DCBX 的情况下工作

无论是否启用了数据中心桥接功能交换协议 (DCBX),都可以将 PFC 应用于接口。

但是,PFC 的自动控制和通告需要 DCBX:

  • 启用 DCBX 后 — DCBX 会检测数据中心桥接 (DCB) 邻接方的 PFC 配置,使用自动协商通告本地和对等方 PFC 配置,然后根据配置是否兼容启用或禁用 PFC。启用 PFC 后,它将使用您已配置并应用于接口的拥塞通知配置文件。

  • 未启用 DCBX 时 — 当传入帧的用户优先级 (UP) 字段与为拥塞通知配置文件指定的三位模式匹配时,服务等级 (CoS) 将触发 PFC。

无论对等数据中心设备的配置如何,都要手动控制接口上 PFC 的使用,可以显式更改接口上 DCBX 的配置以禁用 PFC 自动协商。请参阅 禁用 DCBX 以禁用 EX 系列交换机上的 PFC 自动协商(CLI 过程)。禁用 PFC 自动协商时,无论 DCB 对等方的配置如何,PFC 都由 PFC 的拥塞通知配置文件触发。

注意:

仅当连接到本地接口的对等设备也在使用 PFC 并与本地接口兼容配置时,PFC 才能有效运行。PFC 必须是对称的 — 如果未将 PFC 配置为在本地接口和对等接口上使用相同的流量类(代码点),则不会对流量产生任何影响。

表 1 显示了 IEEE 802.1Q 标记帧的 UP 字段、流量类和出口队列之间的一对一映射。除了在入口端口上设置 PFC 拥塞通知配置文件外,还必须设置转发类以匹配 PFC 拥塞通知配置文件中指定的优先级,并将帧转发到相应的队列。

瞻博网络 EX 系列以太网交换机支持多达 6 个流量等级,并允许您将这些等级与 6 个不同的拥塞通知配置文件相关联。(交换机支持多达 16 个转发类。)

表 1:PFC 拥塞通知配置文件的输入以及与流量类和出口队列的映射

IEEE-802.1Q 标记帧的 UP 字段

信息流类

出口队列

000

TC 0

队列 0

001

TC 1

队列 1

010

技术交流 2

队列 2

011

技术交流 3

队列 3

100

TC4型

队列 4

101

TC 5 系列

队列 5