DCB 기능 및 요구 사항 이해
DCB(Data Center Bridging)는 IEEE 802.1 브리지 사양에 대한 일련의 개선 사항입니다. DCB는 이더넷 동작을 수정하고 확장하여 데이터센터에서 I/O 컨버전스를 지원합니다. I/O 컨버전스에는 동일한 물리적 이더넷 네트워크 인프라에서 이더넷 LAN 트래픽 및 FC(파이버 채널) SAN(Storage Area Network) 트래픽 전송이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다.
컨버지드 아키텍처는 두 가지 유형의 트래픽을 지원하는 데 필요한 네트워크 및 스위치 수를 줄이고, 필요한 인터페이스 수를 줄이며, 케이블 복잡성을 줄이고, 관리 활동을 줄여 비용을 절감합니다.
주니퍼 네트웍스 QFX 시리즈 및 EX4600 스위치는 컨버지드 이더넷 및 FC 트래픽 전송에 필요한 DCB 기능을 지원하는 동시에 FC가 스토리지 트래픽을 전송하는 데 필요한 CoS(Class of Service) 및 기타 특성을 제공합니다. FC 트래픽을 수용하기 위해 DCB 사양은 다음을 제공합니다.
무손실 전송을 제공하는 데 도움이 되는 우선 순위 기반 플로우 제어 (PFC, IEEE 802.1Qbb에 설명)라는 플로우 제어 메커니즘입니다.
네트워크 전반에 걸쳐 일관된 구성을 보장하기 위해 이웃 간에 구성 및 기능을 전달하기 위한 검색 및 교환 프로토콜로, DCBX(Data Center Bridging Capability Exchange Protocol)라고 하며, 이는 IEEE 802.1AB에 설명된 LLDP(Link Layer Data Protocol)의 확장입니다.
향상된 전송 선택(ETS, IEEE 802.1Qaz에 설명)이라고 하는 대역폭 관리 메커니즘입니다.
양자화된 혼잡 알림(QCN, IEEE 802.1Qau에 설명)이라는 혼잡 관리 메커니즘입니다.
스위치는 PFC, DCBX 및 ETS 표준을 지원하지만 QCN은 지원하지 않습니다. 또한 이 스위치는 DCB 및 컨버지드 트래픽을 지원하는 데 필요한 고대역폭 인터페이스(최소 10Gbps)를 제공합니다.
이 주제에서는 스위치가 지원하는 DCB 표준 및 요구 사항에 대해 설명합니다.
무손실 전송
FC 트래픽에는 무손실 전송이 필요합니다(혼잡으로 인해 프레임이 손실되지 않는 것으로 정의됨). 표준 이더넷은 무손실 전송을 지원하지 않지만, 적절한 버퍼 관리와 함께 이더넷에 대한 DCB 확장을 통해 이더넷 네트워크는 이더넷 네트워크를 통해 이더넷에 캡슐화된 FC 프레임을 전송하는 데 필요한 서비스 등급 수준(CoS)을 제공할 수 있습니다.
이 섹션에서는 이더넷을 통한 무손실 전송을 생성할 때 이러한 요소에 대해 설명합니다.
PFC
PFC는 이더넷 PAUSE(IEEE 802.3x에 설명)와 유사한 링크 수준 플로우 제어 메커니즘입니다. 이더넷 PAUSE는 일정 기간 동안 링크의 모든 트래픽을 중지합니다. PFC를 사용하면 링크의 트래픽을 8개의 우선순위로 나누고 링크의 다른 우선순위에 할당된 트래픽을 중지하지 않고 선택한 우선순위의 트래픽을 중지할 수 있습니다.
선택한 우선순위의 트래픽을 일시 중지하면 해당 우선순위가 할당된 트래픽에 대해 무손실 전송을 제공하는 동시에 나머지 링크 트래픽에 대해 표준 손실 이더넷 전송을 사용할 수 있습니다.
버퍼 관리
버퍼 관리는 PFC의 적절한 기능에 매우 중요합니다. 버퍼가 오버플로우되도록 허용되면 프레임이 손실되고 전송이 무손실이 아니기 때문입니다.
각 무손실 플로우 우선순위에 대해 스위치는 다음을 위해 충분한 버퍼 공간이 필요합니다.
디바이스 간 케이블을 통해 PFC 일시 중지 프레임을 보내는 데 걸리는 시간 동안 전송된 프레임을 저장합니다.
발신자가 PFC 일시 중지 프레임을 수신할 때 이미 유선에 있는 프레임을 저장합니다.
케이블 길이와 속도, 그리고 처리 속도로 인한 전파 지연은 혼잡으로 인한 프레임 손실을 방지하는 데 필요한 버퍼 공간의 양을 결정합니다.
스위치는 최대 150미터(492피트)의 케이블 지연을 수용하고 스위치가 일시 중지 프레임을 보낼 때 와이어에 있을 수 있는 큰 프레임을 수용하기 위해 PFC 일시 중지 프레임을 전송하기 위한 임계값을 자동으로 설정합니다. 이렇게 하면 스위치가 일시 중지 프레임을 충분히 일찍 전송하여 스위치 오버플로우의 수신 버퍼가 발생하기 전에 발신자가 전송을 중지할 수 있습니다.
물리적 인터페이스
QFX 시리즈 스위치는 10Gbps 이상의 전이중 인터페이스를 지원합니다. 이 스위치는 10Gbps 이상의 이더넷 인터페이스에서만 DCB 기능을 활성화합니다.
ETS
PFC는 트래픽을 물리적 링크에서 최대 8개의 개별 스트림(스위치에서 포워딩 클래스로 구성된 우선 순위)으로 나눕니다. ETS를 사용하면 다음과 같이 링크 대역폭을 관리할 수 있습니다.
우선 순위를 우선 순위 그룹으로 그룹화합니다(스위치에서 포워딩 클래스 세트로 구성).
각 우선 순위 그룹에 사용할 수 있는 대역폭을 사용 가능한 총 링크 대역폭의 백분율로 지정합니다.
우선 순위 그룹의 개별 우선 순위에 대역폭을 할당합니다.
사용 가능한 링크 대역폭은 엄격한 높은 우선 순위 대기열을 처리한 후 남은 대역폭입니다. QFX5200, QFX5100, EX4600 스위치에서는 항상 쉐이핑 속도를 구성하여 엄격한 우선 순위 스케줄러의 계층에 명령 [edit class-of-service schedulers] 문을 포함 shaping-rate 시켜 엄격하고 높은 우선 순위 대기열이 소비할 수 있는 대역폭 양을 제한하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 우선 순위가 매우 높은 대기열이 포트의 다른 대기열을 고갈시키는 것을 방지할 수 있습니다. (QFX10000 스위치에서는 우선 순위가 매우 높은 대기열에 전송 속도를 구성하여 우선 순위가 매우 높은 트래픽에 대한 최대 대역폭을 설정합니다.)
ETS로 링크 대역폭을 관리하면 다음과 같은 몇 가지 이점이 있습니다.
혼잡 관리 트래픽과 표준 이더넷 트래픽 모두 링크의 모든 유형의 트래픽을 균일하게 관리할 수 있습니다.
우선 순위 그룹이 할당된 대역폭을 모두 사용하지 않으면 링크의 다른 우선 순위 그룹은 필요에 따라 해당 대역폭을 사용할 수 있습니다.
우선 순위 그룹의 우선 순위가 할당된 대역폭을 모두 사용하지 않으면 그룹의 다른 우선 순위가 해당 대역폭을 사용할 수 있습니다.
그 결과 대역폭 활용도가 향상됩니다. 버스트 트래픽으로 구성된 우선순위는 트래픽 부하가 가벼울 때 전체 대역폭 할당을 소비하는 대신 트래픽 전송 기간 동안 대역폭을 공유할 수 있기 때문입니다.
각 트래픽 유형이 적절한 처리를 받을 수 있도록 서로 다른 서비스 요구 사항을 가진 트래픽 유형을 서로 다른 우선순위에 할당할 수 있습니다.
엄격한 우선순위 트래픽은 할당된 대역폭을 유지합니다.
DCBX
DCB 디바이스는 DCBX를 사용하여 직접 연결된 피어(서버와 같은 스위치 및 엔드포인트)와 구성 정보를 교환합니다. DCBX는 LLDP의 확장입니다. 인터페이스에서 LLDP를 비활성화하면 해당 인터페이스는 DCBX를 실행할 수 없습니다. LLDP가 비활성화된 인터페이스에서 DCBX를 활성화하려고 하면 구성 커밋이 실패합니다.
DCBX는 다음을 수행할 수 있습니다.
피어의 DCB 기능을 알아보십시오.
DCB 기능 구성 오류 또는 피어 간 불일치를 감지합니다.
피어에서 DCB 기능을 구성합니다.
PFC, ETS 그리고 FCoE 및 iSCSI와 같은 레이어 2 및 레이어 4 애플리케이션에 대한 DCBX 운영을 구성할 수 있습니다. DCBX는 인터페이스별로 활성화 또는 비활성화됩니다.