CoS 출력 대기열 스케줄러 이해하기
출력 대기열 스케줄링은 출력 대기열의 CoS(Class of Service) 속성을 정의합니다. 출력 대기열은 포워딩 클래스에 매핑되며, 분류기는 IEEE 802.1p 또는 DSCP 코드 포인트를 기반으로 수신 트래픽을 포워딩 클래스로 매핑합니다. 출력 대기열 속성에는 대기열에 할당된 인터페이스 대역폭의 양, 패킷 저장을 위해 할당된 메모리 버퍼의 크기, 대기열의 우선 순위 및 대기열과 연관된 WRED(Weighted Random Early Detection) 드롭 프로파일이 포함됩니다. 대기열 스케줄링은 우선순위 그룹 스케줄링과 함께 작동하여 2계층 계층 스케줄러를 생성합니다.
계층적 스케줄러는 우선순위 그룹(포워딩 클래스 세트)이라고 하는 대기열 그룹(포워딩 클래스)에 포트 대역폭을 할당하고, 대기열 스케줄링은 특정 대기열이 사용할 수 있는 우선순위 그룹의 대역폭 부분을 결정합니다. 따라서 첫 번째 스케줄링 계층은 포트 대역폭을 포워딩 클래스 세트에 할당하고, 두 번째 스케줄링 티어는 포워딩 클래스 세트 대역폭을 포워딩 클래스(대기열)에 할당합니다.
스케줄러 맵은 대기열 스케줄러를 포워딩 클래스와 연결합니다. 포워딩 클래스에 매핑된 큐는 해당 포워딩 클래스에 할당된 스케줄링 리소스를 수신합니다. 스케줄러 맵을 트래픽 제어 프로필과 연결한 다음 트래픽 제어 프로필을 포워딩 클래스 세트(우선 순위 그룹) 및 포트 인터페이스와 연결하여 스케줄링을 포트에 적용합니다. 트래픽 제어 프로필에 구성된 우선순위 그룹 스케줄링과 함께 대기열 스케줄링은 대기열에 대한 패킷 스케줄러 및 WRED(Weighted Random Early Detection) 패킷 드롭 프로세스를 구성합니다.
대기열 또는 우선 순위 그룹에 대한 대역폭을 구성할 때 스위치는 데이터만 구성된 대역폭으로 간주합니다. 스위치는 프리앰블 및 프레임 간 간격(IFG)에 의해 소비되는 대역폭을 고려하지 않습니다. 따라서 대기열 또는 우선 순위 그룹에 대한 대역폭 요구 사항을 계산하고 구성할 때는 계산에서 데이터뿐만 아니라 서문과 IFG를 고려하십시오.
출력 대기열 스케줄링 구성 요소
표 1 은 출력 대기열(포워딩 클래스)의 대역폭 속성을 결정하기 위해 구성할 수 있는 스케줄러 구성 요소에 대한 빠른 참조를 제공하며, 표 2 는 일부 관련 스케줄링 구성 요소에 대한 빠른 참조를 제공합니다.
출력 대기열 스케줄러 구성 요소 |
설명 |
|---|---|
버퍼 크기 |
대기열 버퍼의 크기를 설정합니다. CoS 버퍼 구성 이해를 참조하십시오. |
드롭 프로파일 맵 |
드롭 프로파일을 손실 우선순위에 매핑합니다. 드롭 프로파일 맵 구성 요소에는 다음이 포함됩니다.
CoS 드롭 프로파일 맵 구성을 참조하십시오. |
명시적 혼잡 알림 |
대기열에서 ECN(명시적 혼잡 알림)을 활성화합니다. |
우선순위 |
대기열에 적용되는 스케줄링 우선순위를 설정합니다. CoS 대기열 스케줄링 우선 순위 정의를 참조하십시오. |
성형율 |
대기열이 사용할 수 있는 최대 대역폭을 설정합니다. CoS 우선순위 그룹 셰이핑 및 대기열 셰이핑(최대 대역폭) 이해를 참조하십시오. |
전송 속도 |
대기열의 최소 보장 대역폭을 설정합니다. 추가 대역폭은 각 대기열의 최소 보장 대역폭에 비례하여 대기열 간에 공유됩니다. CoS 우선순위 그룹 및 대기열 보장 최소 대역폭 이해를 참조하십시오. |
기타 스케줄링 구성 요소 |
설명 |
|---|---|
포워딩 클래스 |
트래픽을 출력 대기열에 매핑합니다. 분류자는 포워딩 클래스를 IEEE 802.1p, DSCP 또는 EXP 코드 포인트에 매핑합니다. 포워딩 클래스, 출력 대기열 및 코드 포인트 비트는 서로 매핑되며 동일한 트래픽을 식별합니다. (코드 포인트 비트는 들어오는 트래픽을 식별합니다. 분류자는 코드 포인트 비트를 기반으로 트래픽을 포워딩 클래스에 할당합니다. 포워딩 클래스는 출력 대기열에 매핑됩니다. 이 매핑은 각 트래픽 클래스가 스위치 송신 인터페이스에서 사용하는 출력 대기열을 결정합니다.) |
출력 대기열 |
스위치가 송신 인터페이스에서 트래픽을 전달하기 전에 트래픽을 버퍼링합니다. 출력 대기열은 포워딩 클래스에 매핑됩니다. 스위치는 포워딩 클래스를 스케줄러 맵의 스케줄러에 매핑하여 스케줄러에 정의된 CoS 속성을 출력 대기열에 적용합니다. 포워딩 클래스에 매핑된 대기열에는 해당 포워딩 클래스에 매핑된 스케줄러에 정의된 CoS 속성이 있습니다. |
스케줄러 맵 |
스케줄러를 포워딩 클래스에 매핑합니다(포워딩 클래스는 대기열에 매핑되므로 포워딩 클래스는 대기열을 나타내며, 포워딩 클래스에 매핑된 스케줄러는 해당 포워딩 클래스에 매핑된 출력 대기열의 CoS 속성을 결정합니다). |
트래픽 제어 프로파일 |
포워딩 클래스 세트(우선 순위 그룹)에 대한 스케줄링을 구성하고 스케줄러 맵을 포워딩 클래스 세트와 연결하여 포워딩 클래스 세트의 포워딩 클래스에 대기열 스케줄링을 적용합니다. 추가 포트 대역폭은 각 포워딩 클래스 세트의 최소 보장 대역폭에 비례하여 포워딩 클래스 세트 간에 공유됩니다. |
포워딩 클래스 세트 |
우선 순위 그룹의 이름입니다. 포워딩 클래스를 포워딩 클래스 세트에 매핑합니다. 포워딩 클래스 세트는 하나 이상의 포워딩 클래스로 구성됩니다. |
기본 스케줄러
각 포워딩 클래스는 스케줄러가 포워딩 클래스와 해당 출력 대기열의 CoS 속성을 설정해야 합니다. 기본 스케줄러를 사용하거나 연결된 포워딩 클래스에 대한 새 스케줄러를 정의할 수 있습니다. 다른 포워딩 클래스의 경우, 스케줄러를 명시적으로 구성해야 합니다. 자세한 내용은 기본 예약을 참조하십시오.
전송 속도(최소 보장 대역폭)
전송 속도는 각 포워딩 클래스에 대해 최소 보장 대역폭을 결정합니다. 스위치는 포워딩 클래스에 매핑된 출력 대기열에 최소 대역폭 보장을 적용합니다. 전송 속도는 또한 각 우선 순위가 낮은 대기열이 공유할 수 있는 초과(추가) 대역폭의 양을 결정합니다. 각 대기열은 전송 속도에 비례하여 추가 대역폭을 공유합니다. 초당 비트 단위의 속도를 1Mbps와 같은 고정 값으로 지정하거나 총 포워딩 클래스 세트 최소 보장 대역폭(트래픽 제어 프로필에 설정된 보장 속도)의 백분율로 지정합니다. 구성하는 기본 스케줄러 또는 스케줄러는 전송 속도에 비례하여 각 포워딩 클래스에 나가는 인터페이스 대역폭의 일부를 할당합니다.
전송 속도가 1Gbps 미만인 경우, 전송 속도를 고정 속도가 아닌 백분율로 구성하는 것이 좋습니다. 이는 시스템이 고정 금리를 백분율로 변환하고 작은 고정 금리를 더 낮은 백분율로 반올림할 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 350Mbps의 고정 속도는 3%로 반올림됩니다.
엄격한 우선순위 대기열에 대한 전송 속도를 구성할 수 없습니다. 전송 속도가 구성된 대기열은 우선 순위가 매우 높은 대기열이 있는 포워딩 클래스 세트에 포함될 수 없습니다(동일한 포워딩 클래스 세트에서 우선 순위가 엄격하지 않은 대기열과 엄격하게 높은 우선 순위가 아닌 대기열을 혼합할 수 없습니다).
할당된 대역폭을 모두 사용하지 않는 포워딩 클래스 세트의 다른 대기열에서 추가 대역폭을 사용할 수 있는 경우 할당된 대역폭은 구성된 최소 속도를 초과할 수 있습니다. 혼잡 기간 동안 구성된 전송 속도는 대기열에 대해 보장된 최소 대역폭입니다. 이 동작을 통해 각 대기열이 서비스 수준에 적합한 대역폭 양을 수신하고 미사용 대역폭을 공유할 수 있도록 할 수 있습니다.
트래픽 제어 프로필에 설정된 포워딩 클래스에 대한 최소 보장 대역폭(보장 속도)도 구성하지 않는 한 포워딩 클래스에 대한 최소 보장 대역폭(전송 속도)을 구성하는 것은 작동하지 않습니다.
또한 포워딩 클래스 세트에 있는 대기열의 전송 속도 합계는 포워딩 클래스 세트에 대한 보장 속도를 초과해서는 안 됩니다. (대기열의 결합된 최소 대역폭이 전체 대기열 집합에 대해 보장되는 최소 대역폭보다 크다고 보장할 수는 없습니다.)
자세한 내용은 CoS 우선순위 그룹 및 대기열 보장 최소 대역폭 이해하기를 참조하십시오.
추가 대역폭 공유
포워딩 클래스 세트가 최소 보장 대역폭(보장 속도)의 전체 양을 사용하지 않는 경우 우선 순위가 낮은 대기열에 추가 대역폭을 사용할 수 있습니다. 추가 대역폭은 각 대기열의 최소 보장 대역폭(전송 속도)에 비례하여 설정된 포워딩 클래스의 포워딩 클래스 간에 공유됩니다.
예를 들어, 포워딩 클래스 세트에서 대기열 A의 전송 속도는 1Gbps, 대기열 B의 전송 속도는 1Gbps, 대기열 C의 전송 속도는 2Gbps입니다. 이러한 대기열의 최소 보장 대역폭을 서비스 한 후, 포워딩 클래스 세트는 2Gbps의 대역폭을 추가로 사용할 수 있으며 3개의 대기열 모두 여전히 포워딩할 패킷이 있습니다. 대기열은 전송 속도에 비례하여 추가 대역폭을 수신하므로 대기열 A는 추가 500Mbps를 수신하고, 대기열 B는 추가 500Mbps를 수신하며, 대기열 C는 추가 1Gbps를 수신합니다.
셰이핑 속도(최대 대역폭)
셰이핑 속도는 포워딩 클래스가 소비할 수 있는 최대 대역폭을 설정합니다. 초당 비트 단위의 속도를 고정 값(예: 3Mbps) 또는 총 포워딩 클래스 세트 최대 대역폭(트래픽 제어 프로필에 설정된 셰이핑 속도)의 백분율로 지정합니다.
대기열의 최대 대역폭은 대기열이 속한 포워딩 클래스 세트에서 사용할 수 있는 총 대역폭과 포워딩 클래스 세트의 다른 대기열이 소비하는 대역폭의 양에 따라 달라집니다.
우선 순위가 매우 높은 대기열에 대해서는 항상 스케줄러에서 셰이핑 속도를 구성하여 다른 대기열을 굶주리지 않도록 하는 것이 좋습니다.
자세한 내용은 CoS 우선순위 그룹 셰이핑 및 대기열 셰이핑(최대 대역폭) 이해하기를 참조하십시오.
우선 순위 예약
스케줄링 우선 순위는 인터페이스가 출력 대기열에서 트래픽을 전송하는 순서를 결정합니다. 이를 통해 중요한 트래픽이 포함된 대기열이 나가는 인터페이스 대역폭에 대한 우선 액세스 권한을 받게 됩니다. 스케줄러의 우선 순위 설정에 따라 대기열의 우선 순위가 결정됩니다.
자세한 내용은 CoS 대기열 스케줄링 우선 순위 정의를 참조하십시오.
스케줄러 드롭 프로파일 맵
드롭 프로필 맵은 드롭 프로필을 대기열 스케줄러 및 PLP(패킷 손실 우선순위)와 연결합니다. 드롭 프로필은 대기열 채우기 수준과 지정된 대기열 채우기 수준에서 패킷이 손실될 확률 백분율을 기반으로 혼잡 기간 동안 패킷 손실에 대한 임계값을 설정합니다. 다양한 채우기 수준에서 드롭 프로필은 혼잡 기간 동안 패킷이 드롭될 확률을 서로 다르게 설정합니다.
분류자는 들어오는 트래픽을 포워딩 클래스(출력 대기열에 매핑됨)에 할당하고 PLP도 들어오는 트래픽에 할당합니다. PLP는 낮음, 중간-높음 또는 높음일 수 있습니다. 서로 다른 PLP를 가진 트래픽을 동일한 포워딩 클래스로 분류하여 포워딩 클래스 내에서 트래픽 처리를 차별화할 수 있습니다.
드롭 프로필 맵에서 각 PLP에 대해 다른 드롭 프로필을 구성하고 드롭 프로필을 대기열 스케줄러에 연결(매핑)할 수 있습니다. 스케줄러 맵은 대기열 스케줄러를 포워딩 클래스(출력 대기열)에 매핑합니다. 포워딩 클래스로 분류된 트래픽은 드롭 프로필 맵이 대기열 스케줄러와 연결하는 드롭 프로필에 정의된 드롭 특성을 사용합니다. 트래픽이 사용하는 드롭 프로필은 분류자가 트래픽에 할당하는 PLP에 따라 다릅니다. (다른 PLP에 대한 포워딩 클래스에 다른 드롭 프로필을 매핑할 수 있습니다.)
요약하자면:
분류자가 트래픽을 포워딩 클래스에 할당할 때 분류자는 들어오는 트래픽에 세 가지 PLP(낮음, 중간-높음, 높음) 중 하나를 할당합니다.
드롭 프로필은 다양한 대기열 채우기 수준에서 패킷 드롭에 대한 임계값을 설정합니다.
드롭 프로필 맵은 드롭 프로필을 각 PLP와 연결하고 드롭 프로필을 스케줄러에 매핑합니다.
스케줄러는 맵 스케줄러를 포워딩 클래스에 매핑하고 포워딩 클래스는 출력 대기열에 매핑됩니다. 포워딩 클래스에 매핑된 스케줄러는 드롭 프로필 매핑을 포함하여 포워딩 클래스에 매핑된 출력 대기열의 CoS 특성을 결정합니다.
버퍼 크기
전체 시스템 버퍼 공간의 대부분은 두 개의 버퍼 풀, 공유 버퍼 및 전용 버퍼로 나뉩니다. 공유 버퍼는 포트가 필요에 따라 동적으로 공유하는 글로벌 풀입니다. 전용 버퍼는 모든 포트에 균등하게 분산되는 버퍼 풀의 예약된 부분입니다. 각 포트는 전용 버퍼 공간을 균등하게 할당받습니다. 포트에 대한 전용 버퍼 할당은 포트용으로 예약되어 있으므로 구성할 수 없습니다.
대기열 버퍼는 포트에 할당된 전용 버퍼 풀에서 할당됩니다. 기본적으로 포트는 기본 스케줄러가 트래픽에 대한 최소 보장 전송 속도(transmit-rate)를 설정하는 것과 동일한 비율로 송신 대기열 간에 전용 버퍼 할당을 나눕니다. 기본 스케줄러에 포함된 대기열만 전용 버퍼를 수신합니다.
기본 구성을 사용하지 않는 경우, 다음 두 가지 방법 중 하나로 대기열 버퍼 크기를 명시적으로 구성할 수 있습니다.
비율로—대기열이 스케줄러에 매핑되고 스케줄러가 포트에 매핑될 때 대기열은 지정된 비율의 전용 포트 버퍼를 수신합니다.
나머지로서—포트가 명시적 백분율 버퍼 크기 구성을 가진 대기열을 서비스한 후 나머지 포트 전용 버퍼 공간은 스케줄러가 연결된 다른 대기열 간에 균등하게 나뉩니다. (기본 또는 명시적 스케줄러가 없다는 것은 대기열에 대한 전용 버퍼 할당이 없다는 것을 의미합니다.) 스케줄러를 구성하고 버퍼 크기를 백분율로 지정하지 않으면 나머지 가 기본 설정입니다.
포트의 모든 대기열에 대해 명시적으로 구성된 모든 버퍼 크기 비율의 합계는 100%를 초과할 수 없습니다.
수신 및 송신 포트 버퍼 구성의 맥락에서 대기열 버퍼 구성에 대한 전체 논의는 CoS 버퍼 구성 이해를 참조하십시오.
명시적 혼잡 알림
ECN(Explicit Congestion Notification)은 패킷을 삭제하지 않고 혼잡이 해소될 때까지 전송 속도를 줄임으로써 전송 디바이스가 패킷 손실과 지연을 줄이기 위해 네트워크에 혼잡에 대해 알립니다. ECN은 TCP/IP 기반 네트워크에서 두 엔드포인트 간의 엔드 투 엔드 혼잡 알림을 지원합니다. ECN은 기본적으로 비활성화되어 있습니다.
자세한 내용은 CoS 명시적 혼잡 알림(ECN)을 참조하십시오.
스케줄러 맵
스케줄러 맵은 포워딩 클래스를 스케줄러 구성과 연결합니다. 스케줄러를 구성한 후에는 스케줄러 맵에 포함하고 스케줄러 맵을 트래픽 제어 프로필과 연결한 다음 트래픽 제어 프로필을 인터페이스 및 포워딩 클래스 세트와 연결하여 구성된 대기열 스케줄링을 구현해야 합니다.
최대 4개의 사용자 정의 스케줄러 맵을 트래픽 제어 프로필과 연결할 수 있습니다. 자세한 내용은 기본 스케줄러 개요를 참조하십시오.