버추얼 섀시 패브릭의 다중 경로 포워딩

VCF에서 유니캐스트 패킷 포워딩은 Dijkstra SPF(Shortest Path First) 알고리즘을 기반으로 합니다. 모든 스위치에서 패브릭 전반의 다른 스위치로의 최단 경로 경로가 모두 활용됩니다.

동일한 여러 비용 경로가 VCF의 모든 스위치에서 동일한 VCF의 다른 스위치로 유니캐스트 트래픽을 전달하는 데 사용됩니다. VCF의 전송 스위치는 엔드투엔드 경로 대역폭의 대역폭 비율에 따라 VCF 전반에 패킷을 분사합니다.

VCF 트래픽 관리 알고리즘은 트래픽을 전송하는 동안 트래픽 혼잡을 방지하기 위해 경로 전반에 가중치를 할당합니다. 가중치는 VCF 전반의 각 경로에 사용 가능한 대역폭을 기반으로 합니다.

VCF에서 사용되는 SPF 알고리즘은 VCF 전반에서 각 경로의 최소 대역폭( 병목 대역폭이라고도 함)을 기록하도록 향상되었습니다. 그런 다음 경로의 최소 대역폭은 링크 대역폭에 따라 관련 넥티드 홉 링크에 할당됩니다. 이 설정에서 각 스위치는 독립적으로 다른 스위치에 대한 다중 경로 중량을 계산하고 자체 트래픽 분무 비율을 구성합니다. 전체 트래픽 분배는 홉 바이 홉(hop-by-hop) 기준으로 달성됩니다.

그림 1 은 이 다중 경로 포워딩 체계를 보여줍니다.

그림 1에서는 스위치 1이 트래픽을 전송하는 리프 디바이스이고, 스위치 2와 3은 스파인 디바이스이며, 스위치 4와 5는 스위치 1에서 트래픽을 수신하고 있습니다.

그림 1의 첫 번째 다중 경로 토폴로지에서 스위치 1에서 Switch 5로 이동하는 패킷은 2개의 최단 경로를 가지며, 경로 대역폭은 40Gbps이고 표 1에는 20Gbps가 있습니다. switch 5로 향하는 패킷을 전송할 때 switch 1은 2:1의 엔드투엔드 경로 대역폭 비율을 기준으로 두 경로에 가중치를 할당하므로 스위치 1에서 스위치 5로의 트래픽은 1 → 2 → 5 경로를 통해 1 → 3 → 5 경로를 통해 두 배 자주 전송됩니다. switch 1에서 switch 4로 향하는 트래픽의 경우, 스위치 1은 패킷 포워딩에 대해 동일한 2개의 넥스트 홉 엔드 투 엔드 경로 대역폭 비율을 가지고 있지만, 스위치 1은 표 1에 나열된 바와 같이 스위치 3을 통해 플로우 수를 2배로 전송합니다.

표 1: Virtual Chassis Fabric 대역폭 할당 예

Node 1	설명	경로 대역폭	Next Hop 링크	링크 중량
1 → 5	1 → 2 → 5	40Gbps	1 → 2	67%
	1 → 3 → 5	20Gbps	1 → 3	33%
1 → 4	1 → 2 → 4	20Gbps	1 → 2	33%
	1 → 3 → 4	40Gbps	1 → 3	67%

이 예에서는 다운스트림 연결에 사용되는 링크 대역폭이 업스트림 링크의 대역폭 배포에 영향을 미친다는 것을 보여줍니다. 예를 들어, 그림 1의 두 번째 그림에서와 같이 다운스트림 링크가 연결되면 다음 홉 링크에 대한 엔드 투 엔드 대역폭 비율이 반전됩니다. 엔드 투 엔드 대역폭 비율을 사용하는 이러한 동작은 넥스트 홉 링크 대역폭만을 기반으로 경로 가중치를 할당하는 기존의 관행과는 대조적입니다. 스위치 4 및 스위치 5로 향하는 플로우의 링크 중량 비율은 서로 다르며, 이는 서로 다른 노드에서 나가는 트래픽에 대해 단일 비율을 사용하는 것과는 대조적입니다.

엔드 투 엔드 경로 대역폭을 기반으로 링크 가중치를 할당하는 기능과 최종 송신 노드에 따라 트래픽을 구별하는 기능을 스마트 트렁킹이라고 합니다. VCF의 스마트 트렁킹은 대부분의 경우 VCF 내부의 트래픽 흐름을 부적절하게 할당하여 패브릭 대역폭을 더 잘 활용하고 불필요한 혼잡을 줄일 수 있습니다.