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了解 Junos CoS 组件

本主题介绍 Junos OS 服务等级 (CoS) 组件:

代码点别名

代码点别名为代码点位模式分配名称。在配置其他 CoS 组件(如分类器和重写规则)时,可以使用此名称而不是位模式。

监管器

监管器 将特定类别的流量限制为指定的带宽和突发大小。超出监管器限制的数据包可以被丢弃,或者可以分配到不同的转发等级和/或不同的丢失优先级。您可以使用可与输入接口关联的过滤器来定义监管器。

分类

数据包分类将传入数据包与特定的 CoS 服务级别相关联。在 Junos OS 中, 分类器 将数据包与转发类和丢包优先级相关联,并根据关联的转发类将数据包分配给输出队列。Junos OS 支持两种常规类型的分类器:

  • 行为聚合 (BA) 或 CoS 值流量分类器 — 检查数据包标头中的 CoS 值。此单个字段中的值决定了应用于数据包的 CoS 设置。BA 分类器允许您根据差分服务代码点 (DSCP) 值、IEEE 802.1p 值或 MPLS EXP 值设置数据包的转发类和丢包优先级。

  • 多域流量分类器 — 检查数据包中的多个字段,例如数据包的源地址和目标地址以及源和目标端口号。使用多域分类器时,您可以根据 防火墙过滤器 规则设置数据包的转发类和丢包优先级。

在需要分离单播和多目标(组播、广播和目标查找失败)流量的交换机上,您可以创建单独的单播分类器和多目标分类器。不能将单播流量和多目标流量分配给同一个分类器。可以将单播分类器应用于一个或多个接口。多目标分类器适用于所有交换机接口,不能应用于单个接口。需要分离单播和多目标流量的交换机具有 12 个输出队列,可为多目标流量提供 4 个预留输出队列。

在不分离单播和多目标流量的交换机上,单播和多目标流量使用相同的分类器,您不会为多目标流量创建单独的特殊分类器。不分离单播和多目标流量的交换机有八个输出队列,因为不需要额外的队列来分离流量。

转发等级

转发类对 要传输的数据包和 CoS 进行分组。您可以根据数据包的转发类将每个数据包分配给输出队列。转发类会影响在数据包通过交换机时应用于数据包的转发、调度和重写标记策略。

交换机最多提供五种默认转发类:

  • 尽力而为—尽力而为流量

  • FCoE - 以太网光纤通道流量

  • 无损—无损流量

  • network-control — 网络控制流量

  • mcast —组播流量

注意:

默认 mcast 转发类仅适用于需要分离单播和多目标(组播、广播和目标查找失败)流量的交换机。在这些交换机上,您可以为这两种类型的流量创建单独的转发类。默认 mcast 转发类仅传输多目标流量,默认 best-effortfcoeno-lossnetwork-control 转发类仅传输单播流量。单播转发类映射到单播输出队列,多目标转发类映射到多目标输出队列。您不能将单播流量和多目标流量分配给同一转发类或同一输出队列。需要分离单播和多目标流量的交换机有 12 个输出队列,8 个用于单播流量,4 个用于多目标流量。

如果交换机不分离单播和多目标流量,则单播和多目标流量使用相同的转发类和输出队列,因此 mcast 转发类无效。您不能为多目标流量创建单独的转发类。不分离单播和多目标流量的交换机有八个输出队列,因为不需要额外的队列来分离流量。

交换机总共支持 12 个转发类(8 个单播转发类和 4 个组播转发类)或 8 个转发类(单播和多目标流量使用相同的转发类),从而提供了对流量分类的灵活性。

转发类集

您可以将转发类(输出队列)分组到 转发类集中 ,以便将 CoS 应用于需要类似处理的流量组。转发类将流量映射到优先级组中,以支持 IEEE 802.1Qaz 中所述的增强型传输选择 (ETS)。

您最多可以配置三个单播转发类集和一个组播转发类集。例如,您可以配置不同的转发类集,将 CoS 应用于局域网 (LAN) 流量、存储区域网 (SAN) 流量和高性能计算 (HPC) 流量的单播组,并为组播流量配置另一个组。

在每个转发类集中,您可以为映射到每个单独队列的流量配置特殊的 CoS 处理。这提供了以两层层次结构方式配置 CoS 的能力。在转发类集层,您可以使用流量控制配置文件为流量组配置 CoS。在队列层,您可以使用使用调度程序映射到队列(转发类)的计划程序,为转发类集中的各个输出队列配置 CoS。

流控制(以太网 PAUSE、PFC 和 ECN)

以太网暂停 (在 IEEE 802.3X 中描述)是一种链路级流控制机制。在网络拥塞期间,以太网 PAUSE 会在 PAUSE 消息中指定的时间段内停止全双工以太网链路上的所有流量。

注意:

QFX10000交换机不支持以太网 PAUSE。

IEEE 802.1Qbb 中介绍了基于优先级的流控制 (PFC),它是 IEEE 数据中心桥接 (DCB) 规范的一部分,用于创建无损以太网环境来传输损耗敏感流,例如以太网光纤通道光纤通道 (FCoE) 流量。

PFC 是一种链路级流控制机制,类似于以太网 PAUSE。但是,以太网暂停会在一段时间内停止链路上的所有流量。PFC 将暂停功能与物理链路分离,并将链路上的流量分为 8 个优先级(3 位 IEEE 802.1p 代码点)。您可以将八个优先级视为八条交通“车道”。您可以选择性地对任何优先级的流量应用暂停,而不必在同一链路上的其他优先级上暂停流量。

PFC 提供的粒度允许您为链路上的不同类型的流量配置不同级别的 CoS。您可以为 FCoE、LAN 备份或管理等流量创建无损通道,同时对同一链路上的 IP 流量使用标准的丢帧拥塞管理方法。

注意:

如果传输 FCoE 流量,则必须在分配给 FCoE 流量的优先级上启用 PFC(通常是承载 FCoE 流量的接口上的 IEEE 802.1p 代码点 011 )。

显式拥塞通知 (ECN) 支持在基于 TCP/IP 的网络上的两个端点之间发送端到端拥塞通知。必须在两个端点以及端点之间的所有中间设备上启用 ECN,ECN 才能正常工作。传输路径中任何不支持 ECN 的设备都会中断端到端 ECN 功能。ECN 向网络通报拥塞情况,目的是通过使发送设备降低传输速率,直到拥塞消失,而不会丢弃数据包,从而减少数据包丢失和延迟。RFC 3168, 向 IP 添加显式拥塞通知 (ECN),定义 ECN。

WRED 配置文件和尾部丢弃

加权随机早期检测 (WRED) 配置文件(丢包配置文件)定义使网络能够在拥塞期间丢弃数据包的参数。 丢弃配置文件 通过确定输出队列拥塞时为每个丢弃优先级丢弃数据包的概率,定义不同丢失优先级的数据包丢弃的条件。丢弃配置文件实质上是设置队列充满度级别的值 - 当队列填充到队列充满度值的水平时,数据包将丢弃。队列填充级别、在该填充级别丢弃数据包的概率和数据包丢失优先级的组合决定了数据包是被丢弃还是转发。填充水平与下降概率的每对配对都会在下降剖面曲线上创建一个点。

您可以将不同的丢包配置文件与不同的丢包优先级相关联,以设置丢弃数据包的概率。您可以将丢弃配置文件应用于调度程序,然后使用调度程序图将调度程序映射到转发类,从而将每个丢弃优先级的丢弃配置文件应用于转发类(输出队列)。当映射到转发类的队列遇到拥塞时,丢弃配置文件将确定该队列中每个丢失优先级的流量丢包级别。

丢失优先级会影响数据包的调度,而不会影响数据包的相对排序。通常,您会将超过特定服务级别的数据包标记为高丢失优先级。

尾部丢弃是一个简单的丢弃机制,在拥塞期间不加选择地丢弃所有数据包,而不区分流量丢包优先级。尾部丢弃只需要一个与输出队列的最大深度相对应的曲线点,流量超过缓冲区深度时的丢弃概率为 100%(所有无法存储在队列中的数据包都将被丢弃)。WRED 优于 tail-drop,因为 WRED 使您能够以差异化的方式处理具有不同优先级的流量,以便优先级更高的流量获得优先级,并且因为能够在丢弃曲线上设置多个点。

调度程序

每个交换机接口都分配了多个队列来存储数据包。交换机根据特定的调度方法确定要服务的队列。此过程通常涉及确定应传输不同类型数据包的顺序。

您可以定义调度优先级 (priority)、最小保证带宽 ()、transmit-rate最大带宽 (shaping-rate) 以及要应用于特定队列(转发类)以进行数据包传输的 WRED 配置文件。默认情况下,额外带宽将按每个队列的最小保证带宽的比例在队列之间共享。在支持该 excess-rate 语句的交换机上,您可以配置输出队列独立于最小保证带宽传输速率接收的共享额外带宽百分比,也可以基于传输速率使用默认带宽共享。

调度器图将指定的转发类与调度器配置相关联。您最多可以将四个用户定义的调度器图与接口相关联。

重写规则

A rewrite rule 在传出数据包中设置相应的 CoS 位。这样,下一个下游设备就可以将数据包分类到相应的服务组中。当交换机位于网络边界,并且必须更改 CoS 值以满足目标对等方的策略时,重写(标记)出站数据包会很有用。

注意:

入口防火墙过滤器还可以重写转发类和丢失优先级值。