Descripción de los componentes de CoS de Junos
En este tema se describen los componentes de clase de servicio (CoS) de Junos OS:
Alias de punto de código
Un alias de punto de código asigna un nombre a un patrón de bits de punto de código. Puede utilizar este nombre en lugar del patrón de bits al configurar otros componentes de CoS, como clasificadores y reglas de reescritura.
Policías
Los aplicadores limitan el tráfico de una determinada clase a un ancho de banda y un tamaño de ráfaga especificados. Los paquetes que excedan los límites del aplicador se pueden descartar o pueden asignarse a una clase de reenvío diferente, a una prioridad de pérdida diferente o a ambas. Los aplicadores se definen con filtros que se pueden asociar a las interfaces de entrada.
Clasificadores
La clasificación de paquetes asocia los paquetes entrantes con un nivel de servicio de CoS particular. En Junos OS, los clasificadores asocian paquetes con una clase de reenvío y prioridad de pérdida y asignan paquetes a colas de salida en función de la clase de reenvío asociada. Junos OS admite dos tipos generales de clasificadores:
Clasificadores de tráfico de agregados de comportamiento (BA) o valores CoS: examine el valor de CoS en el encabezado del paquete. El valor de este único campo determina la configuración de CoS aplicada al paquete. Los clasificadores de BA permiten establecer la clase de reenvío y la prioridad de pérdida de un paquete en función del valor del punto de código de servicios diferenciados (DSCP), el valor IEEE 802.1p o el valor MPLS EXP.
Nota:Los conmutadores de la serie OCX y la plataforma de servicios de red NFX250 no admiten MPLS.
Clasificadores de tráfico de varios campos: examinan varios campos del paquete, como las direcciones de origen y destino, y los números de puerto de origen y destino del paquete. Con los clasificadores multicampo, se establece la clase de reenvío y la prioridad de pérdida de un paquete en función de las reglas de filtro de firewall .
En los conmutadores que requieren la separación del tráfico de unidifusión y multidestino (error de búsqueda de multidifusión, difusión y destino), se crean clasificadores de unidifusión y clasificadores de multidestino independientes. No puede asignar tráfico de unidifusión y tráfico de multidestino al mismo clasificador. Puede aplicar clasificadores de unidifusión a una o varias interfaces. Los clasificadores multidestino se aplican a todas las interfaces del conmutador y no se pueden aplicar a interfaces individuales. Los conmutadores que requieren la separación del tráfico de unidifusión y multidestino tienen 12 colas de salida para proporcionar 4 colas de salida reservadas para el tráfico multidestino.
En los conmutadores que no separan el tráfico de unidifusión y multidestino, el tráfico de unidifusión y multidestino utilizan los mismos clasificadores y no se crea un clasificador especial independiente para el tráfico de multidestino. Los conmutadores que no separan el tráfico de unidifusión y multidestino tienen ocho colas de salida porque no se requieren colas adicionales para separar el tráfico.
Clases de envío
Las clases de reenvío agrupan paquetes para transmisión y CoS. Asigne cada paquete a una cola de salida basada en la clase de reenvío del paquete. Las clases de reenvío afectan las políticas de marcado de reenvío, programación y reescritura aplicadas a los paquetes a medida que transitan por el conmutador.
Los conmutadores proporcionan hasta cinco clases de reenvío predeterminadas:
mejor esfuerzo: tráfico de mejor esfuerzo
fcoe: canal de fibra sobre tráfico Ethernet
sin pérdidas: tráfico sin pérdidas
control de red: tráfico de control de red
mcast: tráfico de multidifusión
La clase de reenvío predeterminada mcast solo se aplica a los conmutadores que requieren la separación del tráfico de unidifusión y multidestino (multidifusión, difusión y error de búsqueda de destino). En estos conmutadores, se crean clases de reenvío independientes para los dos tipos de tráfico. La clase de reenvío mcast predeterminada solo transporta tráfico multidestino, y las clases predeterminadas best-effort, , fcoeno-lossy network-control de reenvío solo transportan tráfico de unidifusión. Las clases de reenvío de unidifusión se asignan a colas de salida de unidifusión y las clases de reenvío multidestino se asignan a colas de salida de multidestino. No puede asignar tráfico de unidifusión ni tráfico de multidestino a la misma clase de reenvío ni a la misma cola de salida. Los conmutadores que requieren la separación del tráfico de unidifusión y multidestino tienen 12 colas de salida, 8 para el tráfico de unidifusión y 4 para el tráfico multidestino.
En los conmutadores que no separan el tráfico de unidifusión y multidestino, el tráfico de unidifusión y multidestino utilizan las mismas clases de reenvío y colas de salida, por lo que la clase de reenvío de mcast no es válida. No se crean clases de reenvío independientes para el tráfico multidestino. Los conmutadores que no separan el tráfico de unidifusión y multidestino tienen ocho colas de salida porque no se requieren colas adicionales para separar el tráfico.
Solo en los conmutadores de la serie OCX, no asigne tráfico a las clases de reenvío fcoe y sin pérdidas predeterminadas. De forma predeterminada, el clasificador predeterminado DSCP no asigna tráfico a las clases de reenvío fcoe y sin pérdidas, por lo que, de forma predeterminada, los conmutadores de la serie OCX no clasifican el tráfico en esas clases de reenvío. (En otros conmutadores, las clases de reenvío fcoe y sin pérdidas proporcionan transporte sin pérdidas para el tráfico de capa 2. Los conmutadores de la serie OCX no admiten el transporte de capa 2 sin pérdidas).
Los conmutadores admiten un total de 12 clases de reenvío (8 clases de reenvío de unidifusión y 4 clases de reenvío de multidifusión) u 8 clases de reenvío (el tráfico de unidifusión y multidestino utilizan las mismas clases de reenvío), lo que proporciona flexibilidad en la clasificación del tráfico.
La plataforma de servicios de red NFX250 proporciona las siguientes clases de reenvío:
best-effort (be): no proporciona ningún perfil de servicio. La prioridad de pérdida normalmente no se contabiliza en un valor CoS.
reenvío acelerado (ef): proporciona un servicio de extremo a extremo con baja pérdida, baja latencia, baja fluctuación, ancho de banda garantizado.
reenvío asegurado (af): proporciona un grupo de valores que se pueden definir e incluye cuatro subclases: AF1, AF2, AF3 y AF4, cada una con dos probabilidades de caída: baja y alta.
control de red (nc): admite el control de protocolos y, por lo tanto, suele tener alta prioridad.
Reenvío de conjuntos de clases
Puede agrupar clases de reenvío (colas de salida) en conjuntos de clases de reenvío para aplicar CoS a grupos de tráfico que requieren un tratamiento similar. Los conjuntos de clases de reenvío asignan el tráfico en grupos de prioridad para admitir la selección mejorada de transmisión (ETS), que se describe en IEEE 802.1Qaz.
Puede configurar hasta tres conjuntos de clases de reenvío de unidifusión y un conjunto de clases de reenvío de multidifusión. Por ejemplo, puede configurar diferentes conjuntos de clases de reenvío para aplicar CoS a grupos de unidifusión de tráfico de red de área local (LAN), tráfico de red de área de almacenamiento (SAN) y tráfico de informática de alto rendimiento (HPC), y configurar otro grupo para el tráfico de multidifusión.
Dentro de cada conjunto de clases de reenvío, puede configurar un tratamiento especial de CoS para el tráfico asignado a cada cola individual. Esto proporciona la capacidad de configurar CoS de una manera jerárquica de dos niveles. En el nivel establecido de clases de reenvío, puede configurar CoS para grupos de tráfico mediante un perfil de control de tráfico. En el nivel de cola, se configura CoS para colas de salida individuales dentro de un conjunto de clases de reenvío mediante un programador que se asigna a una cola (clase de reenvío) mediante una asignación de programador.
Control de flujo (pausa de Ethernet, PFC y ECN)
La pausa de Ethernet (descrita en IEEE 802.3X) es un mecanismo de control de flujo a nivel de enlace. Durante los períodos de congestión de la red, la pausa de Ethernet detiene todo el tráfico en un vínculo Ethernet dúplex completo durante un período de tiempo especificado en el mensaje de pausa.
QFX10000 conmutadores no admiten la pausa de Ethernet.
El control de flujo basado en prioridades (PFC) se describe en IEEE 802.1Qbb como parte de las especificaciones IEEE de puente de centro de datos (DCB) para crear un entorno Ethernet sin pérdidas para transportar flujos sensibles a pérdidas, como el tráfico de canal de fibra sobre Ethernet (FCoE).
Los conmutadores de la serie OCX no admiten PFC.
PFC es un mecanismo de control de flujo a nivel de vínculo similar a la pausa de Ethernet. Sin embargo, Ethernet PAUSE detiene todo el tráfico en un vínculo durante un período de tiempo. PFC desacopla la función de pausa del vínculo físico y divide el tráfico en el vínculo en ocho prioridades (puntos de código IEEE 802.1p de 3 bits). Puedes pensar en las ocho prioridades como ocho "carriles" de tráfico. Puede aplicar una pausa selectiva al tráfico en cualquier prioridad sin pausar el tráfico en otras prioridades en el mismo vínculo.
La granularidad que proporciona PFC le permite configurar diferentes niveles de CoS para diferentes tipos de tráfico en el vínculo. Puede crear carriles sin pérdidas para el tráfico, como FCoE, copia de seguridad de LAN o administración, mientras usa métodos estándar de administración de congestión para el tráfico IP en el mismo vínculo.
Si transporta tráfico FCoE, debe habilitar PFC en la prioridad asignada al tráfico FCoE (normalmente punto 011 de código IEEE 802.1p en interfaces que transportan tráfico FCoE).
La notificación de congestión explícita (ECN) permite la notificación de congestión de extremo a extremo entre dos puntos finales en redes basadas en TCP/IP. ECN debe estar habilitado en ambos puntos finales y en todos los dispositivos intermedios entre los puntos finales para que ECN funcione correctamente. Cualquier dispositivo en la ruta de transmisión que no admita ECN interrumpe la funcionalidad ECN de extremo a extremo. ECN notifica a las redes sobre la congestión con el objetivo de reducir la pérdida y el retraso de paquetes haciendo que el dispositivo de envío disminuya la velocidad de transmisión hasta que la congestión desaparezca, sin perder paquetes. RFC 3168, La adición de notificación de congestión explícita (ECN) a IP, define ECN.
Perfiles WRED y caída de cola
Un perfil de detección temprana aleatoria ponderada (WRED) (perfil de caída) define los parámetros que permiten a la red descartar paquetes durante períodos de congestión. Un perfil de colocación define las condiciones en las que caen los paquetes de diferentes prioridades de pérdida, determinando la probabilidad de descartar un paquete por cada prioridad de pérdida cuando las colas de salida se congestionan. Los perfiles de caída esencialmente establecen un valor para un nivel de plenitud de cola: cuando la cola se llena al nivel del valor de plenitud de la cola, los paquetes se caen. La combinación del nivel de llenado de la cola, la probabilidad de que se caiga un paquete en ese nivel de llenado y la prioridad de pérdida del paquete determinan si un paquete se descarta o se reenvía. Cada emparejamiento de un nivel de relleno con una probabilidad de caída crea un punto en una curva de perfil de gota.
Puede asociar diferentes perfiles de caída con diferentes prioridades de pérdida para establecer la probabilidad de perder paquetes. Puede aplicar un perfil de colocación para cada prioridad de pérdida a una clase de reenvío (cola de salida) aplicando un perfil de colocación a un programador y, a continuación, asignando el programador a una clase de reenvío mediante una asignación de programador. Cuando la cola asignada a la clase de reenvío experimenta congestión, el perfil de colocación determina el nivel de caída de paquetes para el tráfico de cada prioridad de pérdida en esa cola.
La prioridad de pérdida afecta a la programación de un paquete sin afectar el orden relativo del paquete. Normalmente, los paquetes que exceden un nivel de servicio determinado tienen una prioridad de pérdida alta.
Tail drop es un mecanismo de caída simple que descarta todos los paquetes indiscriminadamente durante los períodos de congestión, sin diferenciar entre las prioridades de pérdida de paquetes de los flujos de tráfico. La caída de cola solo requiere un punto de curva que corresponda a la profundidad máxima de la cola de salida, y la probabilidad de caída cuando el tráfico supera la profundidad del búfer es del 100 por ciento (todos los paquetes que no se pueden almacenar en la cola se descartan). WRED es superior a tail-drop porque WRED le permite tratar el tráfico de diferentes prioridades de una manera diferenciada, de modo que el tráfico de mayor prioridad recibe preferencia y debido a la capacidad de establecer múltiples puntos en la curva de caída.
Programadores
Cada interfaz de conmutador tiene varias colas asignadas para almacenar paquetes. El conmutador determina a qué cola dar servicio en función de un método particular de programación. Este proceso a menudo implica determinar la secuencia en la que se deben transmitir los diferentes tipos de paquetes.
Puede definir la prioridad de programación (), el ancho de banda mínimo garantizado (), el ancho de banda máximo () y los perfiles WRED que se aplicarán a una cola determinada (prioritytransmit-rateshaping-rateclase de reenvío) para la transmisión de paquetes. De forma predeterminada, el ancho de banda adicional se comparte entre colas en proporción al ancho de banda mínimo garantizado de cada cola. En los conmutadores que admiten la instrucción, puede configurar el porcentaje de ancho de banda adicional compartido que recibe una cola de salida independientemente de la velocidad de transmisión de ancho de banda mínima garantizada, o puede usar el uso compartido de ancho de banda predeterminado en función de la excess-rate velocidad de transmisión.
Una asignación de programador asocia una clase de reenvío especificada a una configuración de programador. Puede asociar hasta cuatro mapas de programador definidos por el usuario con las interfaces.
Reescritura de reglas
A rewrite rule establece los bits de CoS apropiados en el paquete saliente. Esto permite que el siguiente dispositivo descendente clasifique el paquete en el grupo de servicios adecuado. Reescribir (marcar) los paquetes salientes es útil cuando el conmutador se encuentra en el borde de una red y debe cambiar los valores de CoS para cumplir las políticas del par de destino.
Los filtros de firewall de entrada también pueden reescribir la clase de reenvío y los valores de prioridad de pérdida.