このページの内容
DCB の機能と要件について
DCB(データセンターブリッジング)は、IEEE 802.1ブリッジ仕様の一連の拡張機能です。DCBは、データセンターでのI/Oコンバージェンスをサポートするために、イーサネットの動作を変更および拡張します。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トラフィックとファイバーチャネル(FC)ストレージエリアネットワーク(SAN)トラフィックのトランスポートが含まれますが、これらに限定されません。
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減らし、必要なインターフェイスの数を減らし、ケーブルの複雑さを軽減し、管理アクティビティを減らすことにより、コストを節約します。
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、統合型イーサネットとFCトラフィックの伝送に必要なDCB機能をサポートしながら、ストレージトラフィックの伝送に必要なサービスクラス(CoS)やその他のFC特性を提供します。FCトラフィックに対応するために、DCB仕様では以下が提供されます。
ロスレストランスポートを支援するための、 優先順位に基づくフロー制御( PFC、IEEE 802.1Qbbに記載)と呼ばれるフロー制御メカニズム。
データセンターブリッジング機能交換プロトコル(DCBX)と呼ばれる、ネイバー間で設定と機能を伝達してネットワーク全体の一貫した設定を確保するための検出および交換プロトコルで、IEEE 802.1ABで記述されているLLDP(Link Layer Data Protocol)の拡張です。
拡張伝送選択(ETS、IEEE 802.1Qaz で説明)と呼ばれる帯域幅管理メカニズム。
量子化混雑通知(QCN、IEEE 802.1Qauに記載)と呼ばれる混雑管理メカニズム。
このスイッチは、PFC、DCBX、ETSの各規格をサポートしていますが、QCNはサポートしていません。また、DCBおよびコンバージドトラフィックをサポートするために必要な高帯域幅インターフェイス(最小10Gbps)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標準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、ロスレストランスポートが必要です(輻輳によってフレームがドロップされないと定義されます)。標準イーサネットはロスレストランスポートをサポートしていませんが、イーサネットへのDCB拡張と適切なバッファ管理により、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を介してイーサネットでカプセル化されたFCフレームを転送するために必要な 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、イーサネット経由のロスレストランスポートを作成する際のこれらの要素について説明します。
PFC
PFCは、イーサネットPAUSE(IEEE 802.3xに記載)に類似したリンクレベルのフロー制御メカニズムです。イーサネットPAUSEは、一定時間、リンク上のすべてのトラフィックを停止します。PFCを使用すると、リンク上のトラフィックを8つの優先度に分割し、リンク上の他の優先度に割り当てられたトラフィックを停止させることなく、選択した優先度のトラフィックを停止することができます。
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、残りのリンクトラフィックに標準のロス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
バッファがオーバーフローするとフレームがドロップされ、トランスポートがロスレスではないため、バッファ管理はPFCが適切に機能するために不可欠です。
ロスレスフローの優先度ごとに、スイッチは以下のために十分なバッファー領域を必要とします。
デバイス間のケーブルを介してPFCポーズフレームを送信するのに要する時間内に送信されたフレームを保存します。
送信者がPFCポーズフレームを受信したときに、すでにワイヤー上にあるフレームを保存します。
ケーブルの長さと速度、および処理速度による伝搬遅延によって、輻輳によるフレーム ロスを防ぐために必要なバッファー スペースの量が決まります。
スイッチは、PFCポーズフレームを送信するためのしきい値を自動的に設定して、150メートル(492フィート)もの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ときにワイヤ上にある可能性のある大きなフレームに対応します。これにより、スイッチが一時停止フレームを早期に送信し、スイッチの受信バッファがオーバーフローする前に送信側が送信を停止できるようになります。
物理インターフェイス
QFXシリーズスイッチは、10Gbps以上の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、10Gbps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は、物理リンク上でトラフィックを最大8つの個別のストリーム(優先度、スイッチ上でフォワーディングクラスとして設定)に分割します。ETSでは、以下のように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(スイッチ上で転送クラス セットとして設定)。
使用可能なリンク帯域幅の合計に占める割合として、各優先度グループで利用可能な帯域幅を指定します。
優先度グループの個々の優先度に帯域幅を割り当てます。
使用可能なリンク帯域幅は、優先度が最も高いキューを処理した後に残っている帯域幅です。QFX5200、QFX5100、EX4600スイッチでは、絶対優先度スケジューラの[edit class-of-service schedulers]階層にshaping-rateステートメントを含めることで、優先度が最も高いキューが消費できる帯域幅を制限するために、常にシェーピングレートを設定することをお勧めします。これにより、優先度が最も高いキューがポート上の他のキューを枯渇させるのを防ぎます。(QFX10000スイッチでは、優先度が最も高いキューの送信レートを設定して、優先度が最も高いトラフィックの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、いくつかの利点があります。
リンク上のすべてのタイプのトラフィック(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)を統一的に管理できます。
優先度グループが割り当てられた帯域幅をすべて使用しない場合、リンク上の他の優先度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をすべて使用しない場合、グループ内の他の優先度がその帯域幅を使用できます。
その結果、バースト性トラフィックで構成される優先度は、トラフィック負荷が少ないとき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少ないときに帯域幅を共有できるため、帯域幅の使用率が向上します。
サービスニーズが異なるトラフィックタイプに異なる優先度を割り当てることで、各トラフィックタイプが適切な処理を受けられるようにすることができます。
優先度が厳密なトラフィックは、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、直接接続されたピア(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の拡張です。インターフェイスでLLDPを無効にすると、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でDCBXを有効にしようとすると、設定コミットに失敗します。
DCBXの機能:
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動作は、PFC、ETS、およびFCoEやiSCSIなどのレイヤー2およびレイヤー4アプリケーション向けに設定できます。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。