CoS輻輳管理を理解する
ネットワーク内の輻輳は、さまざまなパラメーターが原因で発生します。輻輳を回避し、ネットワーク内のトラフィックフローを容易にするために、一部のパケットをドロップする必要があります。ジュニパーネットワークス EX シリーズ イーサネット スイッチでは、 CoS(サービス クラス )は、キューがフルになると、特定のパラメーターに基づいて到着パケットをドロップするスイッチの輻輳管理メカニズムを提供します。使用している EX シリーズ スイッチに基づき、パケットはパケットの優先度に応じて、またはパケットの優先度とドロップ確率の両方に応じて破棄されます。
パケットをドロップするためのパラメーターを [edit class-of-service drop-profiles] 階層レベルで指定し、スケジューラー構成でパラメーターを参照することができます。
重み付きテール ドロップ輻輳管理
重み付きテール ドロップ(WTD)は、キューが特定のバッファ容量(つまり、フィル レベル)に達した場合に、キューの尾からパケットをドロップする輻輳管理メカニズムであり、名前の重み付きテール ドロップです。ドロップされるパケットは、優先度に基づき、パケット損失優先度(PLP)が 高いマークが付けられます。通常、ネットワーク内のエッジ デバイスで WTD プロファイル(WTD メカニズム)を設定できます。
WTD プロファイルは、ジュニパーネットワークス EX2200、EX3200、EX3300、EX4200、EX4500、EX4550、EX6200 イーサネット スイッチでのみサポートされています。
WTD プロファイルを構成する場合、キューフルネスの値を基本的に設定します。キューのフルネスは、遅延バッファ帯域幅と呼ばれるメモリの割合を表し、その特定のキューに割り当てられたメモリの合計量に関連してパケットを保存するために使用されます。遅延バッファ帯域幅は、指定された遅延時間までバースト トラフィックを吸収するパケット バッファ スペースを提供します。指定された遅延バッファがフルになると、パケットはバッファの尾からドロップされます。
デフォルトでは、ドロッププロファイルを設定しない場合、WTDプロファイルは有効であり、輻輳を管理する主なメカニズムとして機能します。
PLP が 低い パケットに関連付けられたデフォルト WTD プロファイルは変更できません。カスタム ドロップ プロファイルは、PLP が 高いパケットに対してのみ設定できます。
Weighted Random Early Detection Congestion Management
WRED(Weighted Random Early Detection)輻輳管理メカニズムでは、キューが特定のバッファ容量(つまりフィル レベル)に達すると、PLP が低いまたは高いランダム パケットが(ドロップ確率に基づいて)徐々に破棄されます。
WRED メカニズムは、ジュニパーネットワークス EX4300 スタンドアロン スイッチ、EX4300 バーチャル シャーシ、EX4600 スタンドアロン スイッチ、EX8200 スタンドアロン スイッチ、EX8200 バーチャル シャーシ、EX9200 スタンドアロン スイッチでのみサポートされています。
WRED のさまざまな実装を以下に示します。
セグメント化されたドロップ プロファイル
補間ドロップ プロファイル
高レベルから見ると、セグメント化されたドロップ プロファイルは階段状のドロップ プロファイルですが、補間されたドロップ プロファイルは他の(曲線)ドロップ プロファイルです。図 1 と図 2 は、セグメント化および内挿ドロップ プロファイルのグラフィカル表現を示しています。実装にかかわらず、ドロッププロファイルは、-軸がフィルレベル(l)の割合を表しy、-軸がx低下確率の割合(p)を表すグラフを表します。起点(0,0)は、キューのフルネスが 0 の場合にドロップ確率が 0% であるドロップ プロファイルを表し、ポイント(100,100)はキューのフルネスが 100% の場合のドロップ確率は 100% であることを表します。図1と図2のグラフ線の形成は異なるが、プロファイルの適用は同じである。パケットがキューの先頭に到達すると、0~100 のランダムな数値が計算されます。この乱数は、そのキューの現在のキューのフルネスを使用してドロップ プロファイル グラフに対してプロットされます。乱数がグラフ線を上回ると、パケットが送信されます。数値がグラフ線を下回ると、パケットはネットワークからドロップされます。
次のセクションでは、WRED ドロップ プロファイルの実装とパラメーターについて説明します。
セグメント化されたドロップ プロファイル
セグメント化されたドロップ プロファイル構成では、フィル レベルとドロップ確率に対して複数のデータ ポイントを定義できます。 図 1 は、セグメント化されたドロップ プロファイルのグラフィカル表現を示しています。
のグラフィカル表現
プロファイルのグラフラインを作成するには、ソフトウェアはグラフの左下隅から始まり、0%のフィルレベルと0%のドロップ確率(つまりポイント(0,0))を表します。コンフィギュレーションは、定義された最初の塗りつぶしレベル(つまり、x軸のグラフで表される25%)に達するまで、右に線を直接描画します。その後、ソフトウェアは最初のドロップ確率(つまり、y軸のグラフで表される25%)に達するまで、線を垂直方向に続行します。このプロセスは、グラフの右上のコーナー(グラフ内の点(100,100)に達するまで、定義されたすべての塗りつぶしレベルとドロップ確率に対して繰り返されます。
補間ドロップ プロファイル
ドロッププロファイル構成を補間すると、セグメント化されたドロッププロファイル構成内のグラフと比較して、より滑らかなグラフ線が形成されます。また、この輻輳管理方法では、スイッチは複数のドロッププロファイル値を使用して受信パケットをドロップし、出力キュー内の輻輳を軽減します。
EX シリーズ スイッチの補間ドロップ プロファイル設定は次のとおりです。
Interpolated Drop Profile Configuration on EX Series Switches Except EX4300 Switches
EX4300スイッチを除くすべてのEXシリーズスイッチの補間ドロッププロファイルは、(0、0)で始まり(100、100)で終わるグラフ上に64ペアのデータポイントを自動的に生成します。その過程で、グラフ線は、フルネスとドロップ確率のために定義した特定のデータポイントと交差します。
図 2 は、内挿されたドロップ プロファイルのグラフィカル表現を示しています。
Interpolated Drop Profile Configuration on EX4300 Switches
EX4300 スイッチでは、各ドロップ プロファイルで 2 つのキュー フィル レベルと 2 つのドロップ確率を設定できます。2 つのフィル レベルと 2 つのドロップ確率により、2 つの値のペアが作成されます。最初の塗りつぶしレベルと最初のドロップ確率は、1つの値ペアと2番目のフィルレベルと2番目のドロップ確率を作成し、2番目の値ペアを作成します。
EX4300スイッチでは、最大64個のドロッププロファイルを設定できます。
最初のフィル レベル値は、ドロップ開始ポイントと呼ばれるパケットのドロップを開始するキューフルネスの割合を指定します。キューがこのレベルのフルネスに達するまで、パケットはドロップされません。2 番目のフィル レベル値は、ドロップ エンド ポイントと呼ばれる、すべてのパケットがドロップされるキューフルネスの割合を指定します。
最初のドロップ確率の値は常に 0 (ゼロ)です。これは、ドロップ開始ポイントとペアになり、キューのフルネスレベルが最初のフィルレベルに達するまで、パケットドロップがないことを指定します。キューのフルネスがドロップ開始ポイントを超えると、すべてのパケットがドロップした場合、キューが 2 番目のフィル レベルを超えるまでパケットがドロップし始めます。2 つ目のドロップ確率の値(最大ドロップ レートと呼ばれる)は、キューのフルネスがドロップ エンド ポイントに達したときにパケットがドロップする可能性を指定します。キューがドロップ開始点からドロップエンドポイントまで満たされると、パケットは滑らかな直線パターン(内挿グラフと呼ばれる)にドロップします( 図3を参照)。ドロップエンドポイントの後、すべてのパケットがドロップします。
図 3 の太い線は、サンプル テール ドロップ プロファイルのパケット ドロップ特性を示しています。ドロップの始点では、キューのフィル レベルは 30% に達します。ドロップ エンド ポイントでは、キュー フィル レベルは 50% に達し、最大ドロップ レートは 80% です。
キューフィルレベルがドロップ開始点の30%に達するまで、パケットはドロップしません。キューが 30% のフィル レベルに達すると、パケットがドロップし始めます。キューが満たされるにつれて、ドロップされたパケットの割合は直線的に増加します。キューがドロップ エンド ポイントの 50% に入ると、パケット ドロップのレートは最大ドロップ レート 80% まで増加しました。キューのフィル レベルがドロップ エンド ポイントの 50% を超えると、キュー のフィル レベルが 50% を下回るまで、すべてのパケットがドロップします。
ドロップ プロファイル パラメータ
ドロッププロファイル設定では、以下の2つの値を指定できます。
フィル レベル — キューのフルネス値は、キューに割り当てられたメモリの合計量に対するパケットの保存に使用されるメモリの割合を表します。
ドロップ確率 — 個々のパケットがドロップされる可能性に対応する割合値。