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DCB の特長と要件について
データ センター ブリッジング(DCB)は、IEEE 802.1 ブリッジ仕様の強化セットです。DCB はイーサネット動作を変更および拡張して、データ センターの I/O コンバージェンスをサポートします。I/O コンバージェンスには、同じ物理イーサネット ネットワーク インフラストラクチャ上でのイーサネット LAN トラフィックおよび FC(ファイバー チャネル)ストレージ エリア ネットワーク(SAN)トラフィックの転送が含まれますが、これらに限定されます。
統合型アーキテクチャは、両方のタイプのトラフィックをサポートするために必要なネットワークとスイッチの数を削減することでコストを削減し、必要なインターフェイスの数を削減し、ケーブルの複雑さを軽減し、管理作業を軽減します。
ジュニパーネットワークス QFX シリーズおよびEX4600スイッチは、融合型イーサネットとFCトラフィックの伝送に必要なDCB機能をサポートすると同時に、ストレージトラフィックの送信に必要なCoSクラス(CoS FC)などの特性を提供します。DCB の仕様FC、トラフィックの制御に対応するために、以下を提供しています。
優先度ベースのフロー制御(PFC)と呼ばれるフロー制御メカニズム(IEEE 802.1Qbb で説明)により、ロスレスなトランスポートを提供します。
近隣間で設定と機能を搬送する検出および交換プロトコル。ネットワーク全体で一貫した設定を保証します。DCBX(Data Center Bridging Capability Exchange Protocol)と呼ばれるプロトコルは、LLDP(Link Layer Data Protocol)の拡張で、IEEE 802.1AB で説明されています。
拡張伝送選択(ETS)と呼ばれる帯域幅管理メカニズム(802.1Qaz IEEEで説明)。
802.1Qau に記載された、定量化輻輳通知(QCN)IEEE輻輳管理メカニズムです。
このスイッチは PFC、DCBX、ETS の標準をサポートしますが、QCN はサポートされていません。このスイッチは、DCB とコンバージド トラフィックのサポートに必要な高帯域幅インターフェイス(最小 10 Gbps)も提供します。
このトピックでは、スイッチがサポートする DCB の規格と要件について説明します。
ロスレス トランスポート
FCトラフィックには、ロスレスなトランスポートが必要です(輻輳が原因でフレームがドロップされていないとして定義されます)。標準イーサネットはロスレスなトランスポートをサポートしていますが、DCB のイーサネット拡張と適切なバッファー管理により、イーサネット ネットワークはイーサネット ネットワークでイーサネットでカプセル化された FC フレームの転送に必要な サービス クラス(CoS)レベルを提供できます。
このセクションでは、イーサネット上でロスレス トランスポートを作成する際の以下の要因について説明します。
PFC
PFC は、イーサネットの一時停止(802.3x に関するページで説明IEEEフロー制御メカニズムです。イーサネット一時停止は、リンク上のすべてのトラフィックを一期間停止します。PFC を使用すると、リンク上の他の優先事項に割り当てられたトラフィックを停止することなく、リンク上のトラフィックを 8 つの優先度に分割し、選択した優先度のトラフィックを停止できます。
選択した優先度のトラフィックを一時停止することで、その優先度が割り当てられたトラフィックにロスレストランスポートを提供すると同時に、その他のリンク トラフィックに対して標準の損失イーサネット トランスポートを使用できます。
バッファー管理
バッファーをオーバーフロー可能にした場合、フレームは破棄され、トランスポートが損失を許されないので、バッファ管理はPFCが適切に機能するために不可欠です。
損失のないフローの優先度ごとに、スイッチには次の機能を実行するのに十分なバッファー 領域が必要です。
デバイス間でケーブルを越えて PFC 一時停止フレームを送信する間に送信されたフレームを保存します。
送信者が PFC 一時停止フレームを受信した場合に、既にワイヤー上にあるフレームを格納します。
ケーブルの長さおよび速度と処理速度による伝播遅延により、輻輳によるフレーム ロスを回避するために必要なバッファー 領域の量が特定されます。
このスイッチは、150 m(492 フィート)もケーブルからの遅延に対応し、スイッチが一時停止フレームを送信する際にワイヤー上にある大きなフレームを収容するために、PFC 一時停止フレームの送信しきい値を自動的に設定します。これにより、スイッチは、スイッチのオーバーフローで受信バッファが送信される前に、送信を停止できるほど、フレームを早期に一時停止することができます。
物理インターフェイス
QFX シリーズは、10 Gbps 以上の高速全二重インターフェイスをサポートします。このスイッチは、10 Gbps以上のイーサネット インターフェイスでのみDCB機能を有効にします。
ETS
PFC では、物理リンク上で最大 8 つの別々のストリーム(優先度が、スイッチ上で転送クラスとして設定)に分割されます。ETS では、以下を使用してリンク帯域幅を管理できます。
優先度を優先度グループにグループ化します(転送クラス セットとしてスイッチ上に設定)。
それぞれの優先グループで使用可能な帯域幅を、利用可能なリンク帯域幅全体に占める割合として指定します。
優先度グループの個々の優先度に帯域幅を割り当てる。
使用可能なリンク帯域幅は、厳密優先度の高いキューを保守した後も残る帯域幅です。QFX5200、QFX5100、EX4600、QFX3500、QFX3600の各スイッチ、QFabricシステムでは、ストリ厳優先度スケジューラの階層内にステートメントを含め、ストリ厳優先キューが消費できる帯域幅の量を制限するシェーピング レートを常に設定することをお勧めします。 shaping-rate [edit class-of-service schedulers] これにより、優先度の厳しいキューでポート上の他のキューが満たされるのを防ぐのです。(リモート スイッチQFX10000、ス厳しい優先度の高いキューで送信レートを設定し、スレートが優先するトラフィックに対して最大帯域幅を設定します)。
ETS でリンク帯域幅を管理すると、次のようなメリットがあります。
輻輳管理トラフィックと標準イーサネット トラフィックの両方を含め、リンク上のすべてのタイプのトラフィックを一律に管理できます。
優先度グループが割り当てられたすべての帯域幅を使用しない場合、リンク上のその他の優先グループは必要に応じてその帯域幅を使用できます。
優先度グループの優先度が割り当てられた帯域幅のすべてが使用されていない場合、グループ内の他の優先事項で、その帯域幅を使用できます。
その結果、帯域幅の使用率が向上します。バースト トラフィックから成る優先事項は、トラフィック負荷が軽い場合に帯域幅割り当て全体を消費するのではなく、トラフィック伝送が低い期間に帯域幅を共有できます。
さまざまなサービス ニーズを持つトラフィック タイプをさまざまな優先度に割り当て、各トラフィック タイプが適切な処理を受け取ります。
厳しい優先度のトラフィックは、割り当てられた帯域幅を保持します。
DCBX
DCB デバイスは DCBX を使用して、直接接続したピア(スイッチやサーバーなどのエンドポイント)と設定情報を交換します。DCBX は LLDP の拡張機能です。インターフェイスで LLDP を無効にした場合、そのインターフェイスは DCBX を実行できません。LLDPが無効になっているインターフェイス上でDCBXを有効にしようとすると、設定のコミットが失敗します。
DCBX には次の可能性があります。
ピアの DCB 機能をご確認ください。
DCB機能の設定ミスやピア間の不一致を検出します。
ピアで DCB 機能を設定します。
DCBX の動作は、PFC、ETS、レイヤー 2/レイヤー 4 アプリケーション(FCoEや iSCSI)に対して設定できます。DCBX はインターフェイスごとに有効または無効になります。