Grundlegendes zur CoS-Flow-Steuerung (Ethernet PAUSE und PFC)

Allgemeine Informationen zu Ethernet PAUSE und PFC und wann sie verwendet werden sollten

Ethernet PAUSE und PFC sind Ablaufsteuerungsmechanismen auf Link-Ebene.

Hinweis:

Informationen zur End-to-End-Kontrolle für den bestmöglichen Datenverkehr finden Sie unter Understanding CoS Explicit Congestion Notification.

Ethernet PAUSE stoppt die Übertragung des gesamten Datenverkehrs auf einer physischen Ethernet-Verbindung.

PFC entkoppelt die Pausenfunktion vom physischen Ethernet-Link und ermöglicht es Ihnen, den Datenverkehr auf einer Verbindung in acht Prioritäten aufzuteilen. Sie können sich die acht Prioritäten als acht "Lanes" des Datenverkehrs vorstellen, die Weiterleitungsklassen und Ausgabewarteschlangen zugeordnet sind. Jede Priorität ist einem 3-Bit-IEEE 802.1p CoS-Codepunktwert im VLAN-Header zuordnet. Sie können PFC für eine oder mehrere Prioritäten (IEEE 802.1p-Codepunkte) auf einem Link aktivieren. Wenn PFC-aktivierter Datenverkehr auf einem Link angehalten wird, fließt der Nicht-PFC-aktivierte Datenverkehr weiter (oder wird gelöscht, wenn die Überlastung groß genug ist).

Verwenden Sie Ethernet PAUSE, wenn Sie Paketverluste bei dem gesamten Datenverkehr auf einer Verbindung verhindern möchten. Verwenden Sie PFC, um Datenverkehrsverluste nur bei einer bestimmten Art von Datenverkehr zu verhindern, die eine verlustfreie Behandlung erfordert, z. B. Fibre Channel over Ethernet (FCoE)-Datenverkehr.

Hinweis:

Abhängig von der Menge des Datenverkehrs auf einem Link oder der einer Priorität zugewiesenen Verbindung kann das Anhalten des Datenverkehrs zu einer Überlastung des eingehenden Ports und zur Ausbreitung von Überlastungen im Netzwerk führen.

Ethernet PAUSE und PFC schließen sich gegenseitig aus. Der Versuch, Ethernet PAUSE und PFC auf einem Link zu konfigurieren, führt zu einem Commit-Fehler.

Standardmäßig sind alle Formen der Flusssteuerung deaktiviert. Sie müssen die Datenstromsteuerung für Schnittstellen explizit aktivieren, um den Datenverkehr anzuhalten.

Ethernet-PAUSE

Ethernet PAUSE ist eine Funktion zur Entlastung von Überlastungen, die durch die Steuerung des Datenstroms auf Linkebene für den gesamten Datenverkehr auf einer Vollduplex-Ethernet-Verbindung funktioniert. Ethernet PAUSE funktioniert in beide Richtungen an der Verbindung. In eine Richtung generiert und sendet eine Schnittstelle Ethernet-PAUSE-Meldungen, um den angeschlossenen Peer daran zu hindern, mehr Datenverkehr zu senden. In der anderen Richtung reagiert die Schnittstelle auf Ethernet-PAUSE-Nachrichten, die sie vom angeschlossenen Peer empfängt, um den Datenverkehr nicht mehr zu senden.

Hinweis:

QFX10000-Switches unterstützen Ethernet-PAUSE nicht. Informationen über Ethernet PAUSE gelten nicht für QFX10000-Switches.

Switches der OCX-Serie unterstützen symmetrische Ethernet-PAUSE-Flow-Steuerung auf Layer-3-getaggten Schnittstellen. Switches der OCX-Serie unterstützen keine asymmetrische Ethernet-PAUSE-Flusssteuerung. Informationen über asymmetrische Flusssteuerung gelten nicht für Switches der OCX-Serie.

Ethernet PAUSE funktioniert auch auf aggregierten Ethernet-Schnittstellen. Wenn die vernetzten Peer-Schnittstellen beispielsweise Node A und Node B heißen:

• Wenn die Empfangspuffer auf Schnittstellenknoten A ein bestimmtes Maß an Fülle erreichen, generiert die Schnittstelle eine Ethernet-PAUSE-Nachricht und sendet sie an den angeschlossenen Peer (Schnittstellenknoten B), um den Peer anzuhalten, Frames zu senden. Die Node B-Puffer speichern Frames, bis der im Ethernet-PAUSE-Frame angegebene Zeitraum verstrichen ist. dann sendet Node B wieder Frames an Node A.

• Wenn Der Schnittstellenknoten A eine Ethernet-PAUSE-Meldung von Schnittstellenknoten B empfängt, stoppt die Übertragung von Frames, bis der im Ethernet-PAUSE-Frame angegebene Zeitraum verstrichen ist. dann nimmt Node A die Übertragung wieder auf. (Der Übertragungspuffer von Node A speichert Frames, bis Node A wieder Frames an Knoten B sendet.)

  Wenn Knoten B einen Ethernet-PAUSE-Frame mit einem Zeitwert von 0 an Knoten A sendet, gibt der Zeitwert 0 an Knoten A an, dass er die Übertragung fortsetzen kann. Dies geschieht, wenn der Puffer von Node B auf unter einen bestimmten Schwellenwert leert und der Puffer den Datenverkehr erneut akzeptieren kann.

Symmetrische Flusssteuerung bedeutet, dass eine Schnittstelle in beide Richtungen über dieselbe Ethernet-PAUSE-Konfiguration verfügt. Die Ethernet PAUSE-Generierungs- und Ethernet-PAUSE-Reaktionsfunktionen sind beide als aktiviert konfiguriert oder beide deaktiviert. Sie konfigurieren die symmetrische Flusssteuerung, indem Sie die flow-control Anweisung auf Hierarchieebene [edit interfaces interface-name ether-options] einfließen.

Asymmetrische Flusssteuerung ermöglicht es Ihnen, die Ethernet-PAUSE-Funktionalität in jeder Richtung unabhängig auf einer Schnittstelle zu konfigurieren. Die Konfiguration für das Generieren von Ethernet-PAUSE-Nachrichten und für die Reaktion auf Ethernet-PAUSE-Nachrichten muss nicht dieselbe sein. Es kann in beide Richtungen aktiviert, in beide Richtungen deaktiviert oder in einer Richtung aktiviert und in der anderen Richtung deaktiviert werden. Sie konfigurieren eine asymmetrische Flusssteuerung, indem Sie die configured-flow-control Anweisung auf Hierarchieebene [edit interfaces interface-name ether-options] einfließen.

Auf einer bestimmten Schnittstelle schließen sich symmetrische und asymmetrische Flusssteuerung gegenseitig aus. Asymmetrische Flusssteuerung überschreibt und deaktiviert die symmetrische Flusssteuerung. (Wenn PFC auf einer Schnittstelle konfiguriert ist, können Sie keine Ethernet-PAUSE-Konfiguration auf der Schnittstelle festlegen. Der Versuch, eine Ethernet-PAUSE-Konfiguration auf einer Schnittstelle mit aktivierter PFC für eine oder mehrere Warteschlangen zu bestätigen, führt zu einem Commit-Fehler. Um die PAUSE-Konfiguration zu bestätigen, müssen Sie zuerst die PFC-Konfiguration löschen.) Es werden sowohl symmetrische als auch asymmetrische Flusssteuerung unterstützt.

• Symmetrische Flusssteuerung
• Asymmetrische Flusssteuerung

PFC

PFC ist eine verlustfreie Transport- und Überlastungsfunktion, die durch die granulare Flusssteuerung auf Link-Ebene für jeden IEEE 802.1p-Codepunkt (Priorität) auf einem Vollduplex-Ethernet-Link funktioniert. Wenn der Empfangspuffer auf einer Switch-Schnittstelle einen Schwellenwert erreicht, sendet der Switch einen Pausenrahmen an den Absender (den angeschlossenen Peer), um den Sender vorübergehend daran zu hindern, mehr Frames zu senden. Der Pufferschwellenwert muss niedrig genug sein, damit der Sender Zeit hat, die Übertragung von Frames zu beenden und der Empfänger die Frames, die sich bereits in der Leitung befinden, akzeptieren kann, bevor der Puffer überläuft. Der Switch legt automatisch Schwellenwerte für den Warteschlangenpuffer fest, um Frameverluste zu verhindern.

Wenn eine Priorität auf einem Link unterbrochen wird, senden alle anderen Prioritäten auf dem Link weiterhin Frames. Nur Frames der angehaltenen Priorität werden nicht übertragen. Wenn der Empfangspuffer unter einem anderen Schwellenwert leert, sendet der Switch eine Nachricht, die den Datenfluss erneut startet.

Sie konfigurieren PFC mithilfe eines Überlastungsbenachrichtigungsprofils (CNP). Ein CNP hat zwei Teile:

• Eingabe: Geben Sie den Codepunkt (oder die Codepunkte) an, an denen PFC aktiviert werden soll, und geben Sie optional die maximale Empfangseinheit (MRU) und die Kabellänge zwischen der Schnittstelle und der angeschlossenen Peer-Schnittstelle an.

• Ausgabe: Geben Sie die Ausgabe- oder Ausgabewarteschlangen an, die auf Pausennachrichten vom verbundenen Peer reagieren.

Sie wenden eine PFC-Konfiguration an, indem Sie ein CNP auf einer oder mehreren Schnittstellen konfigurieren. Jede Schnittstelle, die einen bestimmten CNP verwendet, ist aktiviert, den Datenverkehr anzuhalten, der durch die in dieser CNP angegebenen Prioritäten (Codepunkte) identifiziert wird. Sie können ein CNP auf einer Schnittstelle und verschiedene CNPs auf verschiedenen Schnittstellen konfigurieren. Wenn Sie einen CNP auf einer Schnittstelle konfigurieren, wird eingehender Datenverkehr, der einer Priorität zugeordnet ist, die vom CNP für PFC aktiviert wird, angehalten, wenn der Warteschlangenpuffer den Pausenschwellenwert erreicht. (Der Pausen-Schwellenwert ist vom Benutzer nicht konfigurierbar.)

Konfigurieren Sie PFC für eine End-to-End-Priorität entlang des gesamten Datenpfads, um eine verlustfreie Lane des Datenverkehrs im Netzwerk zu erstellen. Sie können den Datenverkehr in jeder Warteschlange selektiv unterbrechen, ohne den Datenverkehr für andere Warteschlangen auf demselben Link zu unterbrechen. Sie können verlustfreie Lanes für Datenverkehr wie FCoE, LAN-Backup oder Management erstellen, während Sie standard Frame-Drop-Überlastungsverwaltung für IP-Datenverkehr auf demselben Link verwenden.

Mögliche Folgen der Flusssteuerung sind:

• Überlastung des eingehenden Ports (Die Konfiguration von zu vielen verlustfreien Datenströmen kann zu einer Überlastung des Eingangsports führen)

• Eine angehaltene Priorität, die dazu führt, dass Upstream-Geräte dieselbe Priorität unterbrechen, wodurch Überlastungen im Netzwerk verteilt werden

Laut Definition unterstützt PFC nur symmetrische Pausen (im Gegensatz zu Ethernet-PAUSE, das symmetrische und asymmetrische Pause unterstützt). Mit symmetrischer Pause kann ein Gerät:

• Übertragen Sie Pausen-Frames, um eingehenden Datenverkehr anzuhalten. (Sie konfigurieren dies mithilfe der Eingabegruppe eines Überlastungsbenachrichtigungsprofils.)

• Erhalten Sie Pausen-Frames und senden Sie den Datenverkehr nicht mehr an ein Gerät, dessen Puffer zu voll ist, um mehr Frames zu akzeptieren. (Sie konfigurieren dies mithilfe der Ausgabegruppe eines Überlastungsbenachrichtigungsprofils.)

Der Empfang eines PFC-Frames von einem verbundenen Peer hält den Datenverkehr in Ausgangswarteschlangen basierend auf den IEEE 802.1p-Prioritäten an, die der PFC-Pausenrahmen identifiziert. Die Prioritäten sind 0 bis 7. Standardmäßig werden die Prioritäten den Warteschlangennummern 0 bis 7 bzw. bestimmten Weiterleitungsklassen zuordnen, wie in Tabelle 4 dargestellt:

Tabelle 4: Standard-PFC-Priorität für Warteschlangen- und Weiterleitungsklassenzuordnung

IEEE 802.1p-Priorität (Codepunkt)	Warteschlange	Forwarding-Klasse
0 (000)	0	best-effort
1 (001)	1	best-effort
2 (010)	2	best-effort
3 (011)	3	Fcoe
4 (100)	4	Verlustfrei
5 (101)	5	best-effort
6 (110)	6	Netzwerksteuerung
7 (111)	7	Netzwerksteuerung

Ein empfangener PFC-Pausenrahmen, der Priorität 3 an pausiert, stoppt beispielsweise die Ausgabewarteschlange 3. Wenn Sie die Standardkonfiguration nicht verwenden möchten, können Sie eine benutzerdefinierte Zuordnung von Prioritäten zu Warteschlangen und Weiterleitungsklassen konfigurieren.

Hinweis:

Gemäß der Konvention verwenden Bereitstellungen mit konvergiertem Serverzugriff in der Regel IEEE 802.1p-Priorität 3 für FCoE-Datenverkehr. Die Standardkonfiguration legt die fcoe Weiterleitungsklasse als verlustfreie Weiterleitungsklasse fest, die der Warteschlange 3 zugeordnet ist. Der Standardklassifizierer ordnet eingehenden Prioritäts-3-Datenverkehr der fcoe Weiterleitungsklasse zu. Sie müssen jedoch PFC auf den gesamten FCoE-Datenpfad anwenden, um das verlustfreie End-to-End-Verhalten zu konfigurieren, das FCoE-Datenverkehr erfordert.

Wenn in Ihrem Netzwerk die Priorität 3 für FCoE-Datenverkehr verwendet wird, empfehlen wir, die Standardkonfiguration zu verwenden. Wenn ihr Netzwerk für FCoE-Datenverkehr eine andere Priorität als 3 verwendet, können Sie den verlustfreien FCoE-Transport auf jeder IEEE 80.21p-Priorität konfigurieren, wie unter Understanding CoS IEEE 802.1p Priorities for Lossless Traffic Flows and Understanding CoS IEEE 802.1p Priority Remapping on an FCoE-FC Gateway beschrieben.

So aktivieren Sie PFC für eine Priorität:

1. Geben Sie den IEEE 802.1p-Codepunkt an, der in der Eingabestrophe eines CNP angehalten werden soll.

2. Wenn Sie die standardmäßigen verlustfreien Weiterleitungsklassen nicht verwenden, geben Sie den IEEE 802.1p-Codepunkt zum Anhalten und die entsprechende Ausgabewarteschlange in der Ausgabegruppe der CNP an.

3. Wenden Sie den CNP auf die Eingangsschnittstellen an, auf denen Sie den Datenverkehr unterbrechen möchten.

4. Wenn Sie die standardmäßigen verlustfreien Weiterleitungsklassen nicht verwenden, wenden Sie den CNP auf die Eingangsschnittstellen an, auf denen Sie den Datenverkehr unterbrechen möchten.

VORSICHT:

Jede Änderung der PFC-Konfiguration an einem Port blockiert vorübergehend den gesamten Port (nicht nur die von der PFC-Änderung betroffenen Prioritäten), sodass der Port die Änderung implementieren und dann die Blockierung des Ports entsperrt. Das Blockieren des Ports stoppt den eingehenden und ausgehenden Datenverkehr und verursacht Paketverluste in allen Warteschlangen auf dem Port, bis der Port entsperrt ist.

Eine Änderung an der PFC-Konfiguration bezeichnet jede Änderung an einem CNP, einschließlich des Eingangsbereichs des CNP (Aktivieren oder Deaktivieren von PFC bei einer Priorität oder Ändern der MRU- oder Kabellängenwerte) oder ändern des Ausgabeteils des CNP, der die Ausgabeflusssteuerung in einer Warteschlange aktiviert oder deaktiviert. Eine PFC-Konfigurationsänderung betrifft nur Ports, die die geänderte CNP verwenden.

Die folgenden Aktionen ändern die PFC-Konfiguration:

• Löschen oder Deaktivieren einer PFC-Konfiguration (Ein- oder Ausgabe) in einem CNP, das auf einer oder mehreren Schnittstellen verwendet wird. Zum Beispiel:

  1. Ein bestehendes CNP mit einer Input-Strophe, die PFC für die Prioritäten 3, 5 und 6 ermöglicht, wird auf den Schnittstellen xe-0/0/20 und xe-0/0/21 konfiguriert.

  2. Wir deaktivieren die PFC-Konfiguration für Priorität 6 im Eingabe-CNP und bestätigen dann die Konfiguration.

  3. Die PFC-Konfigurationsänderung bewirkt, dass der gesamte Datenverkehr auf den Schnittstellen xe-0/0/20 und xe-0/0/21 angehalten wird, bis die PFC-Änderung implementiert wurde. Wenn die PFC-Änderung implementiert wurde, wird der Datenverkehr wieder aufgenommen.

• Konfigurieren eines CNP auf einer Schnittstelle. (Dadurch wird der PFC-Status geändert, indem PFC für eine oder mehrere Prioritäten aktiviert wird.)

• Löschen eines CNP aus einer Schnittstelle. (Dadurch wird der PFC-Status geändert, indem PFC für eine oder mehrere Prioritäten deaktiviert wird.)

Wenn Sie den CNP einer Schnittstelle zuordnen, verwendet die Schnittstelle PFC, um Pausenanforderungen zu senden, wenn sich der Ausgabewarteschlangenpuffer für den verlustfreien Datenverkehr bis zum Pausenschwellenwert füllt.

Auf Switches, die unterschiedliche Klassifizierer für Unicast- und Multidestination-Datenverkehr verwenden, können Sie eine Unicast-Warteschlange (Warteschlange 0 bis 7) und eine Multidestinationswarteschlange (Warteschlange 8, 9, 10 oder 11) demselben IEEE 802.1p-Codepunkt (Priorität) zuordnen, sodass sowohl Unicast- als auch Multicast-Datenverkehr diese Priorität verwenden. Zuordnen Sie den Datenverkehr mit mehreren Umgebungen jedoch nicht verlustfreier Ausgabewarteschlangen. Ab Junos OS Version 12.3 können Sie eine Priorität mehreren Ausgabewarteschlangen zuordnen.

Hinweis:

Sie können maximal ein CNP an eine Schnittstelle anfügen, aber Sie können eine unbegrenzte Anzahl von CNPs erstellen, die explizit nur die Eingabestrophe konfigurieren und die Standardausgabestrophe verwenden.

Die Ausgabestrophe des CNP ordnet sich einem Profil zu, das Schnittstellen verwenden, um auf Unterbrechungsnachrichten zu reagieren, die vom vernetzten Peer empfangen werden. Auf eigenständigen Switches können Sie zwei CNPs mit einer explizit konfigurierten Ausgabegruppe erstellen.

Wenn es sich bei einem Switch um ein Node-Gerät in einem QFabric-System handelt, können Sie eine CNP mit einer explizit konfigurierten Ausgabegruppe erstellen. (Ein Profil weniger ist auf QFabric-Systemen verfügbar, da das System ein Standardprofil für Fabric-Schnittstellen benötigt, die nicht als Fabric-Schnittstellen verwendet werden, wenn die Switches nicht Teil eines QFabric-Systems sind. Understanding CoS IEEE 802.1p Priorities for Lossless Traffic Flows beschreibt die Konfiguration der Output Flow Control.

Lossless Transport Support – Zusammenfassung

Der Switch unterstützt bis zu sechs verlustfreie Weiterleitungsklassen. Für verlustfreie Übertragung müssen Sie PFC auf den IEEE 802.1p-Prioritäten (Codepunkten) aktivieren, die verlustfreier Weiterleitungsklassen zugeordnet sind.

VORSICHT:

Jede Änderung der PFC-Konfiguration an einem Port blockiert vorübergehend den gesamten Port (nicht nur die von der PFC-Änderung betroffenen Prioritäten), sodass der Port die Änderung implementieren und dann die Blockierung des Ports entsperrt. Das Blockieren des Ports stoppt den eingehenden und ausgehenden Datenverkehr und verursacht Paketverluste in allen Warteschlangen auf dem Port, bis der Port entsperrt ist.

Die folgende Einschränkung gilt nur für die Unterstützung des verlustfreien Transports auf QFabric-Systemen:

• Die interne Glasfaserkabellänge vom Node-Gerät des QFabric-Systems zum QFabric-System Interconnect-Gerät darf 150 Meter nicht überschreiten.

Die Standardmäßige CoS-Konfiguration bietet zwei verlustfreie Weiterleitungsklassen, fcoe und ohne Verlust. Wenn Sie explizit verlustfreie Weiterleitungsklassen konfigurieren, müssen Sie das no-loss Packet Drop-Attribut einschließen, um verlustfreies Verhalten zu aktivieren, oder der Datenverkehr ist nicht verlustfrei. Für die Standard- und explizite verlustfreie Weiterleitungsklassenkonfiguration müssen Sie CNP-Eingabestrophen konfigurieren, um PFC für die Priorität des verlustfreien Datenverkehrs zu aktivieren und die CNPs auf Eingangsschnittstellen anzuwenden.

Hinweis:

Die Informationen in dieser Anmerkung gelten nur für Systeme, auf denen die ELS-CLI nicht ausgeführt wird.

Junos OS Version 12.2 führte Änderungen an der Art und Weise ein, wie der Switch verlustfreie Weiterleitungsklassen (einschließlich der Standard- fcoe und no-loss Weiterleitungsklassen) verarbeitet.

In Junos OS Version 12.1 führte die explizite Konfiguration der fcoe Weiterleitungsklassen und no-loss Weiterleitungsklassen oder die Verwendung der Standardkonfiguration für diese Weiterleitungsklassen zu dem gleichen verlustfreien Verhalten für Datenverkehr, der diesen Weiterleitungsklassen zugeordnet wurde.

Wenn Sie die Weiterleitungsklasse oder die fcoe no-loss Weiterleitungsklasse in Junos OS Version 12.2 explizit konfigurieren, wird diese Weiterleitungsklasse jedoch nicht mehr als verlustfreie Weiterleitungsklasse behandelt. Datenverkehr, der diesen Weiterleitungsklassen zugeordnet wird, wird als verlustfreier Datenverkehr behandelt (best-effort). Dies gilt auch, wenn die explizite Konfiguration genau mit der Standardkonfiguration identisch ist.

Wenn Ihre CoS-Konfiguration von Junos OS Version 12.1 oder früher die explizite Konfiguration der fcoe Oder der no-loss Weiterleitungsklasse enthält, sind diese Weiterleitungsklassen bei einem Upgrade auf Junos OS Version 12.2 nicht verlustfrei. Um die verlustfreie Behandlung dieser Weiterleitungsklassen zu erhalten, löschen Sie die explizite fcoe Und no-loss Weiterleitungsklassenkonfiguration, bevor Sie auf Junos OS Version 12.2 aktualisieren.

In der Übersicht über coS-Änderungen, die in Junos OS Version 12.2 eingeführt wurden , finden Sie detaillierte Informationen zu dieser Änderung und informationen zum Löschen einer vorhandenen verlustfreien Konfiguration.

In Junos OS Version 12.3 ist das Standardverhalten der fcoe Klassen und no-loss Weiterleitungsklassen dasselbe wie in Junos OS Version 12.2. In Junos OS Version 12.3 können Sie jedoch bis zu sechs verlustfreie Weiterleitungsklassen konfigurieren. Alle explizit konfigurierten verlustfreien Weiterleitungsklassen müssen das neue no-loss Packet Drop-Attribut enthalten, oder die Weiterleitungsklasse ist verlustig.

Understanding CoS IEEE 802.1p Priorities for Lossless Traffic Flows bietet detaillierte Informationen über die explizite Konfiguration verlustfreier Prioritäten und über die Standardkonfiguration verlustfreier Prioritäten, einschließlich der Ein- und Ausgabestrophen des CNP.

Hinweis:

PFC und Ethernet PAUSE werden nur an Ethernet-Schnittstellen verwendet. Fabric-Ports (fte) auf QFabric-Systemen (Node-Geräte-Fabric-Ports und Interconnect-Geräte-Fabric-Ports) verwenden Link-Layer-Flow-Control (LLFC), um eine angemessene Behandlung des verlustfreien Datenverkehrs zu gewährleisten.