プライオリティベースのフロー制御について
PFC(Priority-based Flow Control) は、IEEE 802.1Qbb をベースにした、リンクレベルのフロー制御メカニズムです。フロー制御メカニズムは、802.3x イーサネット一時停止IEEE使用するのと同様ですが、個々の優先度に基づいて動作します。PFC では、リンク上のすべてのトラフィックを一時停止する代わりに、そのクラスに従ってトラフィックを選択的に一時停止できます。
このトピックでは、以下について説明します。
標準イーサネット ネットワークおよびレイヤー 2 ネットワークでのパケット配信の信頼性
標準イーサネットは、ネットワークにインジェクトされたパケットが意図した宛先に到着することを保証するものではありません。信頼性は上位レイヤーのプロトコルによって実現されます。通常、ネットワーク パスは送信元と宛先の間の複数ホップで構成されます。トランスミッタがレシーバーがパケットを受け入れるよりも速くパケットを送信すると、問題が発生します。受信フローを保持するために使用可能なバッファー領域が使い切れると、受信パケットを通知無音でドロップします。この問題は通常、ドロップと再送を検出する上位レイヤーのプロトコルによって解決されます。
レイヤー 2 で信頼性が必要なアプリケーションには、バッファーの可用性に関するレシーバから送信者へのフィードバックを含むフロー制御が必要です。802.3x IEEE イーサネット一時停止制御フレームを使用して、レシーバは MAC 制御フレームを生成し、指定したレシーバー バッファのしきい値を満たした場合に送信者に一時停止要求を送信してバッファオーバーフローを回避できます。一時停止要求を受信すると、送信者は新しいパケットの送信を停止します。受信者が、もう一度受け入れるのに十分なバッファー領域を有すると送信者に通知します。イーサネットの一時停止を使用するデメリットは、リンク全体で動作し、複数のトラフィック フローを処理している可能性がある点です。一部のトラフィック フローはレイヤー 2 でフロー制御を必要としません。信頼性を確保するために上位レイヤーのプロトコルに依存するアプリケーションを実行しているからです。PFC を使用すると、リンク上の他のトラフィックに影響を与えることなく、FCoE(FCoE)トラフィックなど、それを必要とするトラフィックに対してレイヤー 2 フロー制御を選択的に設定できます。また、iSCSIなどの他のトラフィックタイプでPFCを有効にすることもできます。
PFC 一時停止を使用する際のバッファー要件の計算
受信バッファーは、システムが PFC 一時停止フレームに応答している間に受信したデータすべてに対応できる十分な大きなサイズである必要があります。
バッファー要件を計算する場合は、以下の要素を考慮します。
PFC の一時停止の処理とキューイングの遅延— 一般的に、十分なバッファー 領域が足りないのを検出し、PFC の一時停止を送信する時間は無視できません。ただし、トランスミッタが最大長フレームの送信を開始すると、スイッチがバッファスペースの縮小を検出すると、遅延が発生する可能性があります。
メディア全体の伝播遅延 — 遅延量は、物理リンクの長さと速度によって異なります。
PFC 一時停止フレームへの応答時間
リターン パス上のメディア間の伝播遅延
PFC を使用しているキューに対してバッファー サイズの 20% 以上を設定し、厳密なオプションを指定することをお 勧 めします。
PFC には一定のバッファー サイズの特定の割合を明示的に設定する必要があります。このため、使用する他の転送クラス(デフォルトの転送クラスとユーザー定義の転送クラスを含む)にバッファー サイズを明示的に設定する必要があります。割り当てる割合は、それぞれのクラスの使用によって異なります。
PFC および輻輳通知プロファイルが DCBX で使用または使用しない方法
DCBX(Data Center Bridging Exchange Protocol)が有効になっているかどうかに関係なく、PFC はインターフェイスに適用できます(DCBX は、EX4500 CEE 対応スイッチの 10 ギガビット イーサネット インターフェイスに対してデフォルトで有効になっています)。
ただし、PFC の自動制御とアドバタイズメントには DCBX が必要です。
DCBX が有効になっている場合:DCBX は、DCB(データ センター ブリッジング)ネイバーの PFC 設定を検知し、自動入力機能を使用してローカルおよびピア PFC 設定をアドバタイズし、構成に互換性があるかどうかに応じて PFC を有効または無効にします。PFC が有効になっている場合、設定してインターフェイスに適用した輻輳通知プロファイルが使用されます。
DCBX が有効になっていない場合:CoS( サービス クラス)は、受信フレームに輻輳通知プロファイルに指定された 3 ビット パターンに一致するユーザー 優先度(UP)フィールドが指定されている場合に PFC をトリガーします。
ピア データセンター デバイスの設定に関係なく、インターフェイスでの PFC の使用を手動で制御するには、インターフェイス上の DCBX 設定を明示的に変更して、PFC の自動ネゴニティーを無効にします。「 DCBX を無効化して、デバイスで PFC の自動ネゴEX シリーズ スイッチを無効にする (CLI手順)」 を参照してください。PFC の自動ネゴティー設定が無効になっている場合、PFC は、DCB ピアの設定に関係なく、PFC の輻輳通知プロファイルによってトリガーされます。
PFC は、ローカル インターフェイスに接続されたピア デバイスもPFCを使用し、ローカル インターフェイスと互換性を持って設定されている場合にのみ、効果的に機能します。PFC は対称型である必要があります。PFC がローカル インターフェイスとピア インターフェイスの両方で同じトラフィック クラス(コード ポイント)を使用するように設定されていない場合、トラフィックに影響を与えるはありません。
表 1 は、IEEE 802.1Q タグ付きフレーム、トラフィック クラス、エグレス キューの UP フィールド間の 1 対 1 のマッピングを示しています。イングレス ポートでPFC輻輳通知プロファイルを設定する以外に、PFC輻輳通知プロファイルで指定された優先度に一致する転送クラスを設定し、フレームを適切なキューに転送する必要があります。
ジュニパーネットワークス EX シリーズ イーサネット スイッチ最大 6 つのトラフィック クラスをサポートし、これらのクラスを 6 種類の輻輳通知プロファイルと関連付けできます。(スイッチは最大 16 の転送クラスをサポートします)。
UP フィールド of IEEE-802.1Q タグ付きフレーム |
トラフィック クラス |
エグレス キュー |
|---|---|---|
000 |
TC 0 |
キュー 0 |
001 |
TC 1 |
キュー 1 |
010 |
TC 2 |
キュー 2 |
011 |
TC 3 |
キュー 3 |
100 |
TC4 |
キュー 4 |
101 |
TC 5 |
キュー 5 |