CoS階層型ポートスケジューリング(ETS)について

スケジューリングは、出力キューのサービスクラス(CoS)プロパティを定義します。出力キューは転送クラスにマッピングされます。CoS スケジューラプロパティには、キューに割り当てられたインターフェイス帯域幅の量、キューの優先度、キューに関連付けられたドロッププロファイルが含まれます。

階層型ポートスケジューリングは、ポート帯域幅の利用率を向上させ、リソースをキュー(転送クラス)やキューグループ(転送クラスセット)に割り当てる柔軟性を高める2層プロセスです。階層型スケジューリングには、IEEE 802.1Qazで説明されているように、ETS(拡張送信選択)のJunos OS実装が含まれます。

このトピックでは、以下について説明します。

階層型スケジューリング階層

階層型スケジューリングで使用される 2 つの階層は、優先順位と優先度グループです (表 1 を参照)。

表 1:階層型スケジューリング階層
Junos OS 設定の構成	同等の ETS 構成	説明
転送クラス	優先順位	優先順位(転送クラス)を出力キューとして考えてください。転送クラスをキューにマッピングするため、各転送クラスは出力キューを表します。分類子を使用して転送クラスをIEEE 802.1pコードポイントにマッピングすると、コードポイントはそのトラフィックの優先度をプライオリティベースのフロー制御(PFC)に対して識別します。したがって、転送クラス、転送クラスにマッピングされたキュー、および転送クラスにマッピングされた優先度(コードポイント)はすべて、同じトラフィックを識別します。
転送クラスセット	優先度グループ	優先度グループ(転送クラスセット)は、優先度のグループ(転送クラス)です。転送クラスセットの転送クラスメンバーシップは、各優先度が属する優先度グループを定義します。最大 3 つのユニキャスト優先度グループと 1 つのマルチキャスト優先グループを設定できます。

次のセクションで説明したように、スケジューリングプロパティを各階層型スケジューリング階層に適用します。

メモ：

インターフェイス上に1つ以上の優先度グループを明示的に設定した場合、そのインターフェイス上の優先グループ(転送クラスセット)に割り当てされていない優先度(転送クラスセット)は、自動的に生成されたデフォルトの優先グループに割り当てられ、 帯域幅を受信しません。つまり、インターフェイス上で階層型スケジューリングを設定する場合、そのインターフェイス上でトラフィックを転送するすべての転送クラスは、転送クラスセットに属している必要があります。

階層型スケジューリングと ETS

2 層階層の階層型スケジューリングでは、各優先度グループと各優先度に対して CoS プロパティを定義できるため、帯域幅を効率的に管理できます。階層スケジューラの第 1 階層は、ポート帯域幅を優先グループに割り当てます。階層スケジューラの第 2 階層は、優先度(キュー)が使用できる優先グループ帯域幅の部分を決定します。

優先度グループの CoS プロパティは、その優先度グループ内のキューに利用可能なポート帯域幅リソースの量を定義します。各キューに対して設定する CoS プロパティは、優先グループに割り当てられた帯域幅からキューに使用可能な帯域幅の量を指定します。図 1 は、ポートリソース割り当てと優先度グループ、および優先度グループリソース割り当てとキュー(優先度)の関係を示しています。

図 1:階層型スケジューリング階層 Hierarchical Scheduling Tiers

キュー(優先度)が割り当てられた帯域幅を使用しない場合、ETSは、各キューにスケジュールされた最小保証レート(送信レート)に比例して、優先グループ内の他のキュー間で未使用の帯域幅を共有します。優先度グループが割り当てられた帯域幅を使用しない場合、ETSは、各優先グループでスケジュールされた最小保証レート(保証レート)に比例して、ポート上の優先グループ間で未使用の帯域幅を共有します。

このようにして、ETS はリンク帯域幅の利用率を向上させ、各キューと各優先度グループに最大利用可能な帯域幅を提供します。たとえば、バースト性トラフィックで構成される優先度は、トラフィックの負荷が軽いときに帯域幅割り当てを保存するのではなく、トラフィック送信が低い期間中に帯域幅を共有できます。

メモ：

利用可能なリンク帯域幅は、優先フローのサービス strict-high 後の残りの帯域幅です。絶対高優先度は、他のすべてのトラフィックよりも優先されます。シェーピングレート (QFX10000スイッチの送信レート )を設定して、絶対高優先度転送クラスが他のキューの不足を防ぐために使用できる帯域幅の最大量を制限することをお勧めします。

DCBX における ETS アドバタイズメント

ポートで階層型スケジューリングを設定すると、DCBX(Data Center Bridging Capability Exchange Protocol)は以下をアドバタイズします。

各優先度グループ
各優先度グループの優先度
各優先度グループと優先度の帯域幅プロパティ

ポートで階層型スケジューリングを設定すると、明示的に設定された優先グループに含まれていない優先度は、自動的に生成されたデフォルト優先度グループに割り当てられ、帯域幅を受信しません。デフォルトの優先グループは透過的です。設定には表示されません。

階層型スケジューリングプロセス

階層型スケジューリングは、優先度と優先度グループを作成し、リソースをスケジュールし、インターフェイスに割り当てる複数の構成ステップで構成されています。以下の手順は、図 2 に示すパケットフロー図の 6 つのブロックに対応しています。

パケット分類:
- 受信トラフィックの転送クラス(優先度)への分類を設定します。これは、デフォルトの分類子を使用するか、コードポイントと損失の優先度を転送クラスにマッピングする分類子を設定することで構成されます。
- イングレスインターフェイスに分類子を適用するか、デフォルトの分類子を使用します。インターフェイスに分類子を適用すると、受信トラフィックに分類子コードポイントマッピングを適用することで、インターフェイス上の受信トラフィックが転送クラスと損失の優先度にグループ化されます。
転送クラス(優先度)に対して出力キューを設定します。これは、デフォルトの転送クラスと転送クラスからキューへのマッピングを使用するか、独自の転送クラスを作成して出力キューにマッピングするかで構成されています。
転送クラスにリソースを割り当てます。
- 優先度のリソースを定義します。これは、スケジューラを設定して、最小保証帯域幅、最大帯域幅、WRED(Weighted Random Early Detection)のドロッププロファイル、転送クラスに適用する帯域幅優先度を設定する構成で構成されています。各キューの最小保証帯域幅(送信レート)に比例して、余分な帯域幅がキュー間で共有されます。
- リソースを優先度にマッピングします。これは、スケジューラマップを使用して、スケジューラにクラスを転送するマッピングで構成されています。
優先度グループを設定します。これは、転送クラス(優先度)を転送クラスセット(優先グループ)にマッピングして、各優先グループに属する優先度を定義します。
優先度グループのリソースを定義します。これは、優先グループの最小保証帯域幅(保証レート)と最大帯域幅(QFX10000スイッチ以外のスイッチのシェーピングレート、QFX10000スイッチ上の送信レート )を設定するトラフィック制御プロファイルの設定で構成されています。トラフィック制御プロファイルでは、優先度グループの優先度にマッピングされたリソース(スケジューラ)を定義するスケジューラマップも指定します。各優先グループの最小保証帯域幅に比例して、余分なポート帯域幅が優先グループ間で共有されます。

トラフィック制御プロファイル帯域幅設定は、優先度グループに使用可能なポートリソースを決定します。スケジューラマップで指定されたスケジューラーは、各優先度が受信する優先度グループリソースの量を決定します。

メモ：
QFX10000 スイッチは、優先度グループのシェーピングレートの定義をサポートしていません。代わりに、送信レートを定義して、優先度グループの最大帯域幅を設定します。送信レートを参照してください。
階層型スケジューリングをポートに適用します。これは、1つ以上の優先グループ(転送クラスセット)をインターフェイスにアタッチすることで構成されています。各優先度グループに対して、優先度グループのスケジューリングプロパティと優先度グループの優先度を含むトラフィック制御プロファイルもアタッチします。同じポート上の異なる優先度グループが異なるトラフィック制御プロファイルを使用でき、各インターフェイス上の各キューに対するスケジューリングの微調整された制御を提供します。

図 2:階層型スケジューリングパケットフロー Hierarchical Scheduling Packet Flow

絶対優先キューと階層型スケジューリング

絶対優先キューを設定する場合、以下のルールに従う必要があります。

絶対優先キューには、個別の転送クラスセット(優先グループ)を作成する必要があります。
転送クラスセットは 1 つだけで、絶対高優先度キューを含めることができます。
絶対高優先度キューは、絶対高優先度ではないキューと同じ転送クラスセットに属することはできません。
絶対優先優先キューは、マルチデスティネーション転送クラスセットに属することはできません。
絶対優先キューで使用できる帯域幅の量を制限するために、常にシェーピングレート (QFX10000スイッチの送信レート )をストリクト高優先度キューに適用することをお勧めします。絶対高優先度キューが使用できる帯域幅を制限しない場合、絶対高優先度キューは、利用可能なすべてのポート帯域幅を使用し、ポート上の他のキューを不足させることができます。

メモ：

QFabric システムでは、ファブリック(fte)インターフェイスが厳しい優先度のトラフィックを処理する場合、絶対優先トラフィック用に個別の転送クラスセット(優先グループ)を定義する必要があります。転送クラスセット内の他の優先度のトラフィックと、絶対高優先度トラフィックを混在させることはできません。たとえば、ベストエフォート、ロスレス、絶対高優先度、マルチデスティネーショントラフィックに対して、異なる転送クラスセットを作成することを選択できます。

デフォルトの階層型スケジューリング

メモ：

QFX10000スイッチには、デフォルトの階層型スケジューリングはありません。QFX10000 スイッチはデフォルトでポートスケジューリングを使用します。ETS を有効にするには、階層型スケジューリングを明示的に設定する必要があります。また、QFX10000 スイッチでは、ポートスケジューラを ETS に変更するか、ETS からポートスケジューラに変更するには、再起動が必要です。

階層型スケジューリングを明示的に設定しない場合、スイッチはデフォルト設定を使用します。

スイッチは、スイッチ上のすべての転送クラスを含むデフォルトの転送クラスセットを自動的に作成します。スイッチは、ポート出力帯域幅の100%をデフォルトの転送クラスセットに割り当てます。デフォルトの転送クラスセットは透過的です。設定には表示されず、DCBX(Data Center Bridging Capability Exchange Protocol)アドバタイズメントに使用されます。
イングレストラフィックは、デフォルトの分類子設定に基づいて分類されます。
デフォルトの転送クラスセットの転送クラス(キュー)は、デフォルトのスケジューラ設定に基づいて帯域幅を受信します。

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