了解 CoS 缓冲区配置

无损流 （PFC） 的缓冲区处理与以太网暂停

当我们在以下部分中讨论无损缓冲区时，我们指的是处理启用 PFC 以确保无损传输的流量的缓冲区。无损缓冲区不会用于启用以太网暂停 （IEEE 802.3x） 的链路上的最佳流量。无损入口和出口共享缓冲区以及入口无损动态空间共享缓冲区仅用于启用 PFC 的流量。

注意：

要支持无损流量，您必须配置适当的数据中心桥接功能（PFC、DCBX 和 ETS）和调度属性。

共享缓冲池和分区

共享缓冲池是一个全局内存空间，交换机上的所有端口根据需要动态共享该空间。交换机使用共享缓冲池在端口的专用缓冲池耗尽后吸收突发流量。

您可以将入口共享缓冲池和出口共享缓冲池划分为三个分区，以将每个缓冲池的百分比分配给不同类型的流量。对入口或出口共享缓冲池进行分区时：

• 如果显式配置一个入口共享缓冲区分区，那么必须显式配置所有三个入口共享缓冲区分区。（您可以显式配置所有三个入口分区，也可以对所有三个入口分区使用默认设置。

  如果显式配置一个出口共享缓冲区分区，那么必须显式配置所有三个出口共享缓冲区分区。（您可以显式配置所有三个出口分区，也可以对所有三个出口分区使用默认设置。

  如果在配置入口或出口共享缓冲区分区时未显式配置所有三个分区，交换机将返回提交错误。

• 三个入口共享缓冲区分区的总百分比必须正好为 100%。

  三个出口共享缓冲区分区的总百分比总和必须正好为 100%。

  显式配置入口或出口共享缓冲区分区时，如果三个分区的总百分比不等于 100%，交换机将返回提交错误。

• 如果对一组共享缓冲区进行显式分区，则不必对另一组共享缓冲区进行显式分区。例如，您可以显式配置入口共享缓冲区分区并使用缺省出口共享缓冲区分区。但是，如果更改入口缓冲池的缓冲区分区以匹配预期的流量类型，则可能还需要更改出口缓冲池的缓冲区分区以匹配这些流量。

您可以配置分配给共享缓冲池的可用未保留缓冲区空间的百分比。未分配给共享缓冲池的空间将添加到专用缓冲池中，并在端口之间平均分配。默认配置将 100% 的未预留入口和出口缓冲区空间分配给共享缓冲区。

通过配置入口和出口共享缓冲池分区，您可以为网络主要承载的流量类型分配更多的缓冲区，而为其他流量分配更少的缓冲区。

Ingress Shared Buffer Pool Partitions

您可以配置三个入口缓冲池分区：

• 无损缓冲区 — 所有无损入口流量的共享缓冲池。建议将 5% 作为无损缓冲区的最小值。

• 无损裕量缓冲区 — 断言暂停时接收数据包的共享缓冲池。如果在端口上的优先级上启用了 PFC，则当端口向连接的对等方发送暂停消息时，端口将使用裕量缓冲区来存储从端口发送暂停消息的时间到对等方暂停流量后最后一个数据包到达的时间之间到达的数据包。无损裕量缓冲区的最小值为 0（零）百分比。（无损动态缓冲器是唯一建议值可以小于 5% 的缓冲区。

  注意：

  在 QFX 虚拟机箱和 EX4600/EX4650 虚拟机箱上，无损裕量缓冲区的最小值为 3%。

• 有损缓冲区 — 所有尽力而为入口流量（尽力单播、多目标和严格高优先级流量）的共享缓冲池。我们建议将 5% 作为尽力而为缓冲区的最小值。

入口无损、无损裕量和尽力而为缓冲区分区的组合百分比值的总和必须正好为 100%。如果缓冲区百分比总计大于 100% 或小于 100%，交换机将返回提交错误。如果显式配置入口共享缓冲区分区，则必须显式配置所有三个入口缓冲区分区，即使无损冗余缓冲区分区的值为 0（零）%。

Egress Shared Buffer Pool Partitions

您可以配置三个出口缓冲池分区：

• 无损缓冲区 — 所有无损出口队列的共享缓冲池。建议将 5% 作为无损缓冲区的最小值。

• 有损缓冲区 — 所有尽力出口队列（尽力单播和严格高优先级队列）的共享缓冲池。我们建议将 5% 作为尽力而为缓冲区的最小值。

• 组播缓冲区 — 所有多目标（组播、广播和目标查找失败）出口队列的共享缓冲池。建议将 5% 作为组播缓冲区的最小值。

出口无损、有损和组播缓冲区分区的组合百分比值总和必须正好为 100%。如果缓冲区百分比总计大于 100% 或小于 100%，交换机将返回提交错误。必须显式配置所有出口缓冲区分区，并且其值应至少为 5%。如果显式配置出口共享缓冲区分区，则必须显式配置所有三个出口缓冲区分区，并且每个分区的值应至少为 5%。

注意：

当两个或更多下游接口数据包大小高于 ~6k 且数据包入口速率为 1000pps 时，QFX5200-32C 不会复制所有组播流。这是因为 QFX5200-32C 上的工作流数与数据包大小间接成正比，与可用的组播共享缓冲区成正比。

专用端口缓冲池和队列缓冲区分配

全局专用缓冲池是平均分配给每个端口的内存，因此每个端口接收保证的最小缓冲区空间量。专用缓冲区不会在端口之间共享。每个端口接收相同比例的专用缓冲池。

当流量进出交换机时，交换机端口使用其专用缓冲区来存储数据包。如果专用缓冲区不足以处理流量，交换机将使用共享缓冲区。增加专用缓冲池的唯一方法是将共享缓冲池从其默认值 100% 的可用未保留缓冲区减少。

专用缓冲区空间量不是用户可配置的，取决于分配给共享缓冲区的可用非保留缓冲区的百分比。（专用缓冲区空间等于最小保留端口缓冲区加上未分配给共享缓冲池的剩余可用非保留缓冲区。

注意：

如果将 100% 的可用未预留缓冲区分配给共享缓冲池，交换机仍会保留一个最小的专用缓冲池。

共享缓冲池越大，端口之间的突发吸收效果就越好。专用缓冲池越大，每个端口的专用缓冲区空间量就越大。专用缓冲区空间越大，一个端口上的拥塞影响另一个端口上的流量的可能性就越小，因为流量不需要使用那么多的共享缓冲区空间。

Allocating Dedicated Port Buffers to Queues

通过将语句包含在 buffer-size 调度程序配置中，可以在端口队列之间划分出口端口的专用缓冲区分配。这使您能够基于每个端口、每个队列来控制出口端口专用缓冲区分配。（例如，这使您能够将更多缓冲区空间专用于传输无损流量的队列，或阻止端口为不携带流量的队列保留缓冲区。出口专用端口缓冲区分配是一种分层结构，它在端口之间平均分配全局专用缓冲池，然后在端口队列中划分每个端口的分配。

默认情况下，端口在其出口队列中分配专用缓冲区的比例与默认调度程序设置流量的最低保证传输速率（选项 transmit-rate ）的比例相同。只有默认调度程序中包含的队列才能接收带宽和专用缓冲区，比例如 表 2 所示：

在默认配置中，除 表 2 中所示的出口队列外，任何其他出口队列都不会接收专用端口缓冲区的分配。

注意：

交换机使用分层调度来控制端口和队列带宽分配，如 了解 CoS 分层端口调度 （ETS） 中所述，如示例 ：配置 CoS 分层端口调度 （ETS） 所示。对于出口队列缓冲区大小配置，将流量控制配置文件（包括队列调度程序信息）附加到端口时，端口上的专用出口缓冲区将按照调度程序中的配置在队列之间分配。

如果不想将专用端口缓冲区的默认分配用于队列，请使用连接到端口的计划程序中的选项来 buffer-size 配置队列分配。您可以通过两种方式配置队列的专用缓冲区分配：

• 百分比 — 当队列映射到调度程序并且调度程序附加到端口时，队列将接收指定百分比的专用端口缓冲区。

• 作为剩余部分 — 在端口为具有显式缓冲区大小百分比配置的队列提供服务后，剩余的专用端口缓冲区空间将在计划程序连接到的其他队列中平均分配。（队列没有默认或显式调度程序意味着该队列没有专用缓冲区分配。如果配置了调度程序，并且未以百分比形式指定缓冲区大小，则 “余数” 是默认设置。

注意：

端口上所有队列的所有显式配置的缓冲区大小百分比的总和不能超过 100%。

在所有QFX5000平台上，在计算队列的专用缓冲区分配时，软件会将任何小数专用缓冲区值舍入到最接近的较低完整整数，并在硬件中对该值进行编程以避免过度分配。

将专用缓冲区分配给所有已配置的队列后，所有QFX5000平台都会将任何未使用的端口专用缓冲区空间分配给第一个配置的队列。

Configuring Dedicated Port Buffer Allocation to Queues

在包含多个转发类集且将多个转发类映射到多个调度程序的端口配置中，端口专用缓冲区对队列的分配取决于将缓冲区大小配置为显式百分比的队列和配置（或默认为） remainder 选项的队列的组合。

演示使用百分比和余数选项如何影响队列专用端口缓冲区分配的最佳方式是显示队列缓冲区分配的示例，然后显示向端口添加另一个转发类（队列）时队列缓冲区分配的变化情况。

表 3 显示了一个初始配置，其中包括四个转发类集、五个默认转发类（映射到这些转发类的五个默认队列）、 buffer-size 选项配置以及为每个队列生成的缓冲区分配。 表 4 显示了我们将另一个转发类（尽力-2，映射到队列 1）添加到尽力而为转发类集后的相同配置。比较每个表中的缓冲区分配可显示，当您使用余数和显式百分比为不同队列配置缓冲区分配时，添加另一个队列如何影响缓冲区分配。

在第一个示例中，70% 的出口端口专用缓冲池显式分配给尽力而为队列、fcoe 队列和无丢失队列。端口专用缓冲池的剩余 30% 在使用该 remainder 选项的两个队列（网络控制和 mcast）之间分配，因此每个队列接收专用缓冲池的 15%。

现在，我们将另一个转发类（队列）添加到尽力而为优先级组 （fc-set-be），并为其配置剩余缓冲区 大小，而不是 配置特定百分比。由于第三个队列现在共享剩余的专用缓冲区，因此共享剩余缓冲区的队列接收的专用缓冲区较少，如 表 4 所示。具有显式配置百分比的队列接收配置的专用缓冲区百分比。

这两个表显示了端口如何划分在为具有显式配置的专用缓冲区空间百分比的队列提供服务后剩余的专用缓冲区空间。

共享缓冲区空间和专用缓冲区空间之间的权衡

共享缓冲区空间和专用缓冲区空间之间的权衡是：

• 共享缓冲区可以更好地吸收流量突发，因为存在更大的动态缓冲区池，端口可以根据需要使用这些缓冲区来处理突发。但是，耗尽其专用缓冲区空间的所有流都会争用共享缓冲池。较大的共享缓冲池意味着较小的专用缓冲池，因此共享缓冲池的竞争更加激烈，因为更多的流量耗尽了其专用缓冲区分配。过多的共享缓冲区空间会导致没有单个流接收非常多的共享缓冲区空间，以便在许多流争用该空间时保持公平性。

• 专用缓冲区为每个端口提供有保证的缓冲区空间。专用缓冲池越大，一个端口上的拥塞影响另一个端口上的流量的可能性就越小，因为流量不需要使用那么多的共享缓冲区空间。但是，共享缓冲区空间越少意味着动态吸收流量突发的能力就越差。

为了实现最佳的突发吸收，交换机需要足够的专用缓冲区空间，以避免对共享缓冲区空间的持续竞争。当较少的流争用共享缓冲区时，需要共享缓冲区空间来吸收突发的流将获得更多的共享缓冲区，因为较少的流耗尽其专用缓冲区空间。

默认配置和针对不同流量方案推荐的配置将 100% 的用户可配置内存空间分配给全局共享缓冲池，因为为专用缓冲区保留的空间量提供了足够的空间来避免对动态共享缓冲区的持续竞争。这会导致较少的流争用共享缓冲区，因此竞争流接收更多的缓冲区空间。

缓冲区消耗顺序

总缓冲池分为入口和出口共享缓冲池和专用缓冲池。当流量流经交换机时，缓冲区空间按特定顺序使用，具体取决于流量类型。

在入口时，缓冲区消耗的顺序为：

• 尽力单播流量：

  1. 专用缓冲区

  2. 共享缓冲区

  3. 全局裕量缓冲区（非常小）

• 无损单播流量：

  1. 专用缓冲区

  2. 共享缓冲区

  3. 无损裕量缓冲区

  4. 全局裕量缓冲区（非常小）

• 多目标流量：

  1. 专用缓冲区

  2. 共享缓冲区

  3. 全局裕量缓冲区（非常小）

在出口上，单播尽力而为、无损单播和多目标流量的缓冲区消耗顺序相同：

• 专用缓冲区

• 共享缓冲区

在所有端口上的所有情况下，交换机都会首先使用专用缓冲池，并且仅在端口或队列的专用缓冲池耗尽后才使用共享缓冲池。这将保留最大数量的动态共享缓冲区空间来吸收流量突发。

总缓冲池大小

总缓冲池是具有单独入口和出口记帐的公共内存，因此从入口和出口角度来看，完整缓冲池都是可用的。总缓冲池由专用缓冲区空间和共享缓冲区空间组成。总缓冲池的大小不是用户可配置的，但专用和共享缓冲池的缓冲区空间分配是用户可配置的。

在 QFX3500 和 QFX3600 交换机上，入口和出口缓冲池的总大小约为 9 MB（正好是 9360 KB）。

在 QFX5100、EX4600 和 OCX 系列交换机上，入口和出口缓冲池的总大小约为 12 MB（正好是 12480 KB）。

在 QFX5110 和 QFX5200-32C 交换机上，入口和出口缓冲池的总大小约为 16 MB。

在 QFX5200-48Y 交换机上，入口和出口缓冲池的总大小约为 22 MB。

在 QFX5210 交换机上，入口和出口缓冲池的总大小约为 42 MB。

在 QFX5220 交换机上，入口和出口缓冲池的总大小约为 64 MB。

共享缓冲池默认值

某些交换机的共享缓冲池比其他交换机大。但是，即使绝对值不同，分配给各个入口和出口缓冲池的共享缓冲区空间在百分比基础上是相同的。例如，默认入口无损缓冲区是所有交换机上共享入口缓冲区总空间的 9%，即使入口无损缓冲区的默认绝对值因交换机而异。

Shared Ingress Buffer Default Values

表 5 显示了 QFX5210 交换机的默认入口共享缓冲区分配值（以 KB 为单位）。

表 6 显示了 QFX5200-48Y 交换机的默认入口共享缓冲区分配值（以 KB 为单位）。

表 7 显示了 QFX5110 交换机和 QFX5200-32C 交换机的默认入口共享缓冲区分配值（以知识库单位为单位）。

表 8 显示了 QFX5100、EX4600 和 OCX 系列交换机的默认入口共享缓冲区分配值（以 KB 为单位）。

表 9 显示了 QFX3500 交换机和 QFX3600 交换机的默认入口共享缓冲区分配值（以 KB 为单位）。

表 10 显示了所有交换机的默认入口共享缓冲区分配值（以百分比表示）。（如果更改默认共享缓冲区分配，请将更改配置为百分比。

Shared Egress Buffer Default Values

表 11 显示了 QFX5210 交换机的默认出口共享缓冲区分配值（以 KB 为单位）。

表 12 显示了 QFX5200-48Y 交换机的默认出口共享缓冲区分配值（以 KB 为单位）。

表 13 显示了 QFX5110 和 QFX5200-32C 交换机的默认出口共享缓冲区分配值（以 KB 为单位）。

注意：

当两个或更多下游接口数据包大小高于 ~6k 且数据包入口速率为 1000pps 时，QFX5200-32C 不会复制所有组播流。这是因为 QFX5200-32C 上的工作流数与数据包大小间接成正比，与可用的组播共享缓冲区成正比。

表 14 显示了 QFX5100、EX4600 和 OCX 系列交换机的默认出口共享缓冲区分配值（以知识库为单位）。

表 15 显示了默认出口共享缓冲区分配值（以 KB 单位为单位）。

表 16 以百分比形式显示了所有交换机的默认出口共享缓冲区分配值。

专用缓冲池默认值

系统保留入口和出口专用缓冲池，这些缓冲池在交换机端口之间平均分配。缺省情况下，系统会将 100% 的可用未保留缓冲区空间分配给共享缓冲池。如果减少分配给共享缓冲池的可用未预留缓冲区空间的百分比，那么剩余的未预留缓冲区空间将添加到专用缓冲池分配中。您可以通过减少（或增加）分配给共享缓冲池的缓冲区空间百分比来配置专用缓冲池空间量。您不能直接配置专用缓冲池分配。

表 17 显示了 QFX5210、QFX5200、QFX5110、QFX5100、QFX3500、QFX3600、EX4600 和 OCX 系列交换机的默认入口和出口专用缓冲池值（以知识库为单位）。

平衡流量（默认配置）

默认共享缓冲区配置针对承载尽力单播、无损和多目标（组播、广播和目标查找失败）流量平衡组合的网络进行了优化。默认服务等级 （CoS） 配置也针对承载均衡流量组合的网络进行了优化。

注意：

在 OCX 系列交换机上，默认的 CoS 配置优化不包括无损流量，因为 OCX 系列交换机不支持无损传输。

除 OCX 系列交换机外，我们建议您对承载均衡流量组合的网络使用默认共享缓冲区配置，尤其是在使用默认 CoS 设置的情况下。 表 18 显示了默认入口共享缓冲区分配：

表 19 显示了默认出口共享缓冲区分配：

尽力单播流量

如果您的网络主要承载尽力而为（有损）单播流量，则默认共享缓冲区配置会分配过多的缓冲区空间来支持无损传输。我们建议您使用以下入口共享缓冲区设置（请参阅 表 20）和出口共享缓冲区设置（请参阅 表 21），而不是浪费这些缓冲区：

有关说明如何配置表 20 和表 21 中所示的建议缓冲区设置的示例，请参阅示例：主要采用尽力而为单播流量的网络的共享缓冲池建议配置。

以太网暂停流量

如果您的网络主要传输尽力而为（有损）流量 ，并在 链路上启用以太网暂停，则默认共享缓冲区配置会为共享入口缓冲区分配过多的缓冲区空间（以太网 PAUSE 流量使用专用缓冲区而不是共享缓冲区），而为无损冗余缓冲区分配的空间不足。我们建议您使用以下入口共享缓冲区设置（请参阅 表 22）和出口共享缓冲区设置（请参阅 表 23）：

有关如何配置表 20 和表 21 中所示的建议缓冲区设置的示例，请参阅示例：在启用了以太网暂停的链路上具有大部分尽力而为流量的网络的共享缓冲池的建议配置。

尽力而为组播（多目标）流量

如果您的网络主要承载尽力而为（有损）组播流量，则默认共享缓冲区配置会分配太多缓冲区空间以支持无损传输。我们建议您使用以下入口共享缓冲区设置（请参阅 表 24）和出口共享缓冲区设置（请参阅 表 25），而不是浪费这些缓冲区：

有关如何配置表 24 和表 25 中所示的建议缓冲区设置的示例，请参阅示例：主要具有组播流量的网络的共享缓冲池的建议配置。

无损流量

如果您的网络主要承载无损流量，则默认共享缓冲区配置会分配过多的缓冲区空间来支持尽力而为的流量。我们建议您使用以下入口共享缓冲区设置（请参阅 表 26）和出口共享缓冲区设置（请参阅 表 27），而不是浪费这些缓冲区：

有关演示如何配置表 26 和表 27 中所示的建议缓冲区设置的示例，请参阅示例：主要具有无损流量的网络的共享缓冲池的建议配置。