Comprendre le contrôle des flux prioritaires

Fiabilité de la livraison des paquets dans les réseaux Ethernet standard et dans les réseaux de couche 2

L’Ethernet standard ne garantit pas qu’un paquet injecté dans le réseau arrivera à sa destination prévue. La fiabilité est assurée par les protocoles de couche supérieure. En règle générale, un chemin d’accès réseau est constitué de plusieurs sauts entre la source et la destination. Un problème survient lorsque les émetteurs envoient des paquets plus rapidement que les récepteurs ne peuvent les accepter. Lorsque les récepteurs n’ont plus d’espace tampon disponible pour contenir les flux entrants, ils abandonnent silencieusement d’autres paquets entrants. Ce problème est généralement résolu par des protocoles de couche supérieure qui détectent les pertes et demandent la retransmission.

Les applications qui ont besoin de fiabilité en couche 2 doivent disposer d’un contrôle de flux qui inclut un retour d’information d’un récepteur à un expéditeur concernant la disponibilité de la mémoire tampon. À l’aide des trames de contrôle PAUSE Ethernet IEEE 802.3x, un récepteur peut générer une trame de contrôle MAC et envoyer une requête PAUSE à un expéditeur lorsqu’un seuil spécifié de mémoire tampon du récepteur a été rempli pour éviter le débordement de la mémoire tampon. Lors de la réception d’une requête PAUSE, l’expéditeur arrête la transmission de tout nouveau paquet jusqu’à ce que le destinataire informe l’expéditeur qu’il dispose d’un espace tampon suffisant pour les accepter à nouveau. L’inconvénient de l’utilisation d’Ethernet PAUSE est qu’il fonctionne sur l’ensemble de la liaison, qui peut transporter plusieurs flux de trafic. Certains flux de trafic n’ont pas besoin de contrôle de flux dans la couche 2, car ils transportent des applications dont la fiabilité dépend de protocoles de couche supérieure. PFC vous permet de configurer le contrôle de flux de couche 2 de manière sélective pour le trafic qui en a besoin, tel que le trafic FCoE (Fibre Channel over Ethernet), sans impact sur le reste du trafic sur la liaison. Vous pouvez également activer le PFC pour d’autres types de trafic, tels que iSCSI.

Calcul des exigences de tampon lors de l’utilisation de PFC PAUSE

La mémoire tampon de réception doit être suffisamment grande pour accueillir toutes les données reçues pendant que le système répond à une trame PFC PAUSE.

Lorsque vous calculez les exigences en matière de mémoire tampon, tenez compte des facteurs suivants :

• Délai de traitement et de mise en file d’attente du PFC PAUSE : en général, le temps nécessaire pour détecter l’absence d’espace tampon suffisant et pour transmettre le PFC PAUSE est négligeable. Cependant, des retards peuvent se produire si le commutateur détecte une réduction de l’espace tampon juste au moment où l’émetteur commence à transmettre une trame de longueur maximale.

• Délai de propagation à travers le support : la quantité de délai dépend de la longueur et de la vitesse de la liaison physique.

• Temps de réponse à la trame PFC PAUSE

• Délai de propagation à travers le support sur le chemin de retour

Note:

Nous vous recommandons de configurer au moins 20 % de la taille de la mémoire tampon pour la file d’attente qui utilise PFC et de ne pas spécifier l’option exacte .

Étant donné qu’il est obligatoire de configurer explicitement un certain pourcentage de la taille de la mémoire tampon pour le PFC, vous devez également configurer explicitement une certaine taille de la mémoire tampon pour toutes les autres classes de transfert que vous prévoyez d’utiliser (y compris les classes de transfert par défaut et les classes de transfert définies par l’utilisateur). Le pourcentage que vous allouez dépend de l’utilisation des classes respectives.

Fonctionnement des profils PFC et de notification de congestion avec ou sans DCBX

Le PFC peut être appliqué à une interface, que le protocole DCBX (Data Center Bridging Capability Exchange) soit activé ou non.

Cependant, le contrôle et la publicité automatiques du PFC nécessitent DCBX :

• Lorsque DCBX est activé : le DCBX détecte la configuration PFC du voisin DCB (Data Center Bridging), utilise la négociation automatique pour annoncer la configuration PFC locale et homologue, puis active ou désactive PFC selon que les configurations sont compatibles ou non. Lorsque le PFC est activé, il utilise le profil de notification de congestion, que vous avez configuré et appliqué à l’interface.

• Lorsque DCBX n’est pas activé : la classe de service (CoS) déclenche le PFC lorsque la trame entrante possède un champ User Priority (UP) qui correspond au modèle de trois bits spécifié pour le profil de notification d’encombrement.

Pour contrôler manuellement l’utilisation de PFC sur l’interface, quelle que soit la configuration des équipements de centre de données homologues, vous pouvez modifier explicitement la configuration de DCBX sur l’interface afin de désactiver la négociation automatique PFC. Reportez-vous à la section Désactivation de DCBX pour désactiver la négociation automatique PFC sur les commutateurs EX Series (procédure CLI). Lorsque la négociation automatique PFC est désactivée, le PFC est déclenché par le profil de notification d’encombrement pour le PFC, quelle que soit la configuration de l’homologue DCB.

Note:

Le PFC ne fonctionne efficacement que lorsque les appareils homologues connectés à l’interface locale l’utilisent également et sont configurés de manière compatible avec l’interface locale. Le PFC doit être symétrique : s’il n’est pas configuré pour utiliser la même classe de trafic (point de code) à la fois sur l’interface locale et sur l’interface homologue, il n’a aucun impact sur le trafic.

Le Tableau 1 montre le mappage un-à-un entre le champ UP d’une trame balisée IEEE 802.1Q, la classe de trafic et la file d’attente de sortie. Outre la définition d’un profil de notification d’encombrement PFC sur un port d’entrée, vous devez définir une classe de transfert correspondant à la priorité spécifiée dans le profil de notification d’encombrement PFC et pour transférer la trame vers la file d’attente appropriée.

Les commutateurs Ethernet EX Series de Juniper Networks prennent en charge jusqu’à six classes de trafic et vous permettent d’associer ces classes à six profils de notification d’encombrement différents. (Les commutateurs prennent en charge jusqu’à 16 classes de transfert.)

Tableau 1 : Entrée pour le profil de notification d’encombrement PFC et mappage à la classe de trafic et à la file d’attente de sortie

Champ UP de la trame étiquetée IEEE-802.1Q	Classe de trafic	File d’attente de sortie
000	TC 0	File d’attente 0
001	TC 1	File d’attente 1
010	TC 2	File d’attente 2
011	TC 3	File d’attente 3
100	TC4 (en anglais)	File d’attente 4
101	TC 5	File d’attente 5