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了解基于优先级的流量控制

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,但它根据个别优先级运行。PFC 不会暂停链路上的所有流量,而是允许您根据流量等级有选择地暂停信息流。

本主题介绍:

标准以太网网络和第 2 层网络中数据包交付的可靠性

标准以太网不能保证注入网络的数据包会到达其目标。可靠性由上层协议提供。通常,网络路径由来源和目标之间的多个跳跃组成。当发射器发送数据包的速度快于接收器接受数据包时,就会出现问题。当接收器用完可用的缓冲区空间来容纳传入流时,它们会静默丢弃额外的传入数据包。此问题通常由上层协议解决,这些协议检测丢弃并请求重新传输。

在第 2 层需要可靠性的应用程序必须具有流控制,包括接收方向发送方提出的有关缓冲区可用性的反馈。使用 IEEE 802.3x 以太网 PAUSE 控制帧,当已填充指定的接收器缓冲阈值以防止缓冲区溢出时,接收方可以生成 MAC 控制帧并向发送方发送 PAUSE 请求。收到 PAUSE 请求后,发送方将停止任何新数据包的传输,直到接收方通知发送方它有足够的缓冲空间来再次接受它们。使用以太网 PAUSE 的缺点是它在整个链路上运行,链路可能承载多个信息流。某些信息流不需要在第 2 层控制流量,因为它们承载着依赖上层协议实现可靠性的应用程序。PFC 允许您为需要的信息流(例如以太网光纤通道 (FCoE) 流量)有选择地配置第 2 层流控制,而不会影响链路上的其他流量。您还可以为其他信息流类型(例如 iSCSI)启用 PFC。

使用 PFC PAUSE 时的缓冲区要求计算

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

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 — 一般来说,检测缺乏足够的缓冲空间和传输 PFC PAUSE 的时间可以忽略。但是,如果交换机检测到缓冲区空间减少,就像发射器开始传输最大长度帧一样,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。

  • PFC PAUSE 帧的响应时间

  • 返回路径上的媒体传播延迟

注意:

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

由于必须为 PFC 明确配置一定百分比的缓冲区大小,因此您还必须为您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)显式配置一些缓冲区大小。您分配的百分比取决于相应类别的使用情况。

PFC 和拥塞通知配置文件如何使用或不使用 DCBX

无论是否启用了数据中心桥接功能交换协议 (DCBX),PFC 都可以应用于接口(默认情况下,EX4500 支持 CEE 的交换机上的 10 千兆位以太网接口启用了 DCBX)。

但是,PFC 的自动控制和通告需要 DCBX:

  • 启用 DCBX 时 — DCBX 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 PFC 配置,然后根据配置是否兼容启或禁用 PFC。启用 PFC 时,它将使用您已配置并应用于接口的拥塞通知配置文件。

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

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

注意:

只有当连接到本地接口的对等设备也使用 PFC 并与本地接口兼容时,PFC 才有效工作。PFC 必须是对称的 — 如果 PFC 未配置为在本地和对等接口上使用相同的信息流类(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、信息流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,您还必须设置转发类,以便匹配 PFC 拥塞通知配置文件中指定的优先级,并将帧转发至相应的队列。

瞻博网络 EX 系列以太网交换机最多支持六个信息流类,允许您将这些类与六个不同的拥塞通知配置文件相关联。(交换机最多支持 16 个转发类。)

表 1:PFC 拥塞通知配置文件的输入,以及信息流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

TC 2

队列 2

011

TC 3

队列 3

100

TC4

队列 4

101

TC 5

队列 5