CoS フロー制御について(イーサネット PAUSE と PFC)

イーサネット PAUSE と PFC に関する一般的な情報と使用時期

イーサネット PAUSE と PFC は、リンクレベルのフロー制御メカニズムです。

メモ：

ベストエフォート型トラフィックのエンドツーエンドの輻輳制御については、 CoS明示的輻輳通知についてを参照してください。

イーサネット PAUSE は、物理イーサネット リンク上のすべてのトラフィックの送信を一時停止します。

PFC は、一時停止機能を物理イーサネット リンクから切り離し、1 つのリンク上のトラフィックを 8 つの優先度に分割することを可能にします。8つの優先度は、転送クラスと出力キューにマッピングされたトラフィックの8つの「レーン」と考えることができます。各優先度は、VLAN ヘッダーの 3 ビット IEEE 802.1p CoS コード ポイント値にマッピングされます。リンク上の1つ以上の優先度(IEEE 802.1pコードポイント)でPFCを有効にすることができます。PFC 対応トラフィックがリンク上で一時停止している場合、PFC が有効でないトラフィックは流れ続けます(輻輳が十分に重い場合はドロップされます)。

リンク上のすべてのトラフィックでパケットロスを防ぐには、イーサネット一時停止を使用します。PFC を使用して、FCoE(Fibre Channel over Ethernet)トラフィックなど、ロスレス処理を必要とする特定のタイプのトラフィックでのみトラフィック ロスを防ぎます。

メモ：

リンク上のトラフィック量や優先度に割り当てられたトラフィック量に応じて、トラフィックを一時停止すると、イングレスポートの輻輳が発生し、ネットワークを通じて輻輳が分散する可能性があります。

イーサネット PAUSE と PFC は、インターフェイス上で相互に排他的な設定です。リンクでイーサネット PAUSE と PFC の両方を設定しようとすると、コミット エラーが発生します。

デフォルトでは、すべての形式のフロー制御は無効になっています。トラフィックを一時停止するには、インターフェイスでフロー制御を明示的に有効にする必要があります。

イーサネットの一時停止

イーサネット PAUSE は、全二重イーサネット リンク上のすべてのトラフィックにリンクレベルのフロー制御を提供することで機能する輻輳緩和機能です。イーサネット PAUSE は、リンク上で両方向で動作します。一方向では、インターフェイスがイーサネット PAUSE メッセージを生成して送信し、接続されたピアがより多くのトラフィックを送信するのを停止します。もう一方の方向では、インターフェイスは、接続されたピアから受信したイーサネット PAUSE メッセージに応答し、トラフィックの送信を停止します。

メモ：

QFX10000 スイッチは、イーサネット PAUSE をサポートしていません。イーサネット一時停止に関する情報は、QFX10000スイッチには適用されません。

OCX シリーズ スイッチは、レイヤー 3 タグ付きインターフェイスで対称的なイーサネット PAUSE フロー制御をサポートします。OCX シリーズ スイッチは、非対称イーサネット PAUSE フロー制御をサポートしていません。非対称フロー制御に関する情報は、OCX シリーズ スイッチには適用されません。

イーサネット PAUSE は、集合型イーサネット インターフェイスでも機能します。例えば、接続されたピア・インタフェースがノードAおよびノードBと呼ばれる場合:

• インターフェイスノードAの受信バッファが一定のフルネスに達すると、インターフェイスはイーサネット PAUSEメッセージを生成して、接続されたピア(インターフェイスノードB)に送信し、ピアにフレームの送信を停止するよう指示します。ノード B は、イーサネット PAUSE フレームで指定された時間が経過するまで、フレームをバッファリングします。ノードBは、ノードAへのフレームの送信を再開します。

• インターフェイス ノード A がインターフェイス ノード B からイーサネット PAUSE メッセージを受信すると、インターフェイス ノード A は、イーサネット PAUSE フレームで指定された時間が経過するまでフレームの送信を停止します。その後、ノード A が送信を再開します。(ノードAの送信バッファは、ノードAがノードBへのフレーム送信を再開するまでフレームを格納します。

  このシナリオでは、ノード B が時間値 0 のイーサネット PAUSE フレームをノード A に送信した場合、0 の時間値は、送信を再開できることをノード A に示します。これは、ノード B のバッファーが特定のしきい値を下回る空きをし、バッファーが再びトラフィックを受け入れることが可能な場合に発生します。

対称的なフロー制御 とは、インターフェイスが両方向で同じイーサネット PAUSE 設定を持つ場合を意味します。イーサネット PAUSE 生成機能とイーサネット PAUSE 応答機能はどちらも有効に構成されているか、両方とも無効になっています。対称的なフロー制御を設定するには、 flow-control 階層レベルで ステートメントを [edit interfaces interface-name ether-options] 含めます。

非対称フロー制御 では、インターフェイス上で各方向のイーサネット PAUSE 機能を独立して設定できます。イーサネット PAUSE メッセージを生成したり、イーサネット PAUSE メッセージに応答したりするための設定は同じである必要はありません。両方向で有効にしたり、両方向で無効にしたり、一方の方向で有効にしたり、もう一方の方向で無効にすることもできます。階層レベルで ステートメントを含めることで、 configured-flow-control 非対称フロー制御を設定します [edit interfaces interface-name ether-options] 。

特定のインターフェイスでは、対称と非対称のフロー制御は相互に排他的です。非対称フロー制御は、対称的なフロー制御をオーバーライドし、無効化します。(PFC がインターフェイス上で設定されている場合、インターフェイス上でイーサネット PAUSE 設定をコミットすることはできません。PFC が 1 つ以上のキューで有効になっているインターフェイスでイーサネット PAUSE 設定をコミットしようとすると、コミット エラーが発生します。PAUSE 設定をコミットするには、PFC 設定をまず削除する必要があります)。対称的なフロー制御と非対称フロー制御の両方がサポートされています。

• 対称的なフロー制御
• 非対称フロー制御

Pfc

PFCは、全二重イーサネットリンク上の各IEEE 802.1pコードポイント(優先度)にきめ細かいリンクレベルのフロー制御を提供することで機能する、ロスレストランスポートおよび輻輳緩和機能です。スイッチインターフェイス上の受信バッファがしきい値にフィルされると、スイッチは一時停止フレームを送信者(接続されたピア)に送信し、送信者がより多くのフレームを送信するのを一時的に停止します。バッファのしきい値は、送信者がフレームの送信を停止する時間を持ち、受信側がバッファオーバーフローの前にワイヤ上にあるフレームを受け入れることができる十分な低さでなければなりません。スイッチは、フレーム損失を防ぐために、キュー バッファのしきい値を自動的に設定します。

輻輳がリンク上の 1 つの優先度を一時停止させる場合、リンク上の他のすべての優先度は引き続きフレームを送信します。一時停止した優先度のフレームのみが送信されません。受信バッファが別のしきい値を下回ると、スイッチはフローを再開するメッセージを送信します。

PFC は、CNP(輻輳通知プロファイル)を使用して設定します。CNP には 2 つの部分があります。

• 入力—PFCを有効にするコードポイント(またはコードポイント)を指定し、オプションでインターフェイスと接続されたピアインターフェイス間の最大受信単位(MRU)とケーブル長を指定します。

• 出力—接続されたピアからのメッセージを一時停止するために応答する出力キューまたは出力キューを指定します。

PFC 設定は、1 つ以上のインターフェイスで CNP を設定することで適用します。特定の CNP を使用する各インターフェイスは、その CNP で指定された優先度(コード ポイント)によって特定されたトラフィックを一時停止できます。1つのインターフェイスに1つのCNPを設定でき、異なるインターフェイスに異なるCNPを設定できます。インターフェイスでCNPを設定すると、CNPがPFCに有効にする優先度にマッピングされたイングレストラフィックは、キューバッファが一時停止のしきい値に達するたびに一時停止されます。(一時停止のしきい値はユーザー設定できません。

PFC を、データ パス全体に沿って優先度エンドツーエンドで設定し、ネットワーク上にロスレス なトラフィック レーンを作成します。同じリンク上の他のキューのトラフィックを一時停止することなく、任意のキュー内のトラフィックを選択的に一時停止できます。同じリンク上の IP トラフィックに対して標準的なフレームドロップ輻輳管理を使用しながら、FCoE、LAN バックアップ、管理などのトラフィックにロスレス レーンを作成できます。

フロー制御の潜在的な結果は次のとおりです。

• イングレスポート輻輳(あまりにも多くのロスレスフローを設定すると、イングレスポート輻輳が発生する可能性があります)

• アップストリームデバイスが同じ優先度を一時停止し、ネットワークを通じて輻輳が分散する一時停止した優先度

定義上、PFC は対称的な一時停止のみをサポートしています(対称的および非対称的な一時停止をサポートするイーサネット PAUSE とは対照的に)。対称的な一時停止では、デバイスは次のことができます。

• フレームの一時停止を送信して、受信トラフィックを一時停止します。(輻輳通知プロファイルの入力スタンザを使用して設定します。

• フレームを一時停止し、バッファーが満杯で、より多くのフレームを受け入れられないデバイスへのトラフィック送信を停止します。(輻輳通知プロファイルの出力スタンザを使用して設定します)。

接続されたピアから PFC フレームを受信すると、PFC 一時停止フレームが識別する IEEE 802.1p 優先度に基づいて、エグレス キュー上のトラフィックが一時停止します。優先度は0~7です。デフォルトでは、優先度はそれぞれキュー番号0~7、特定の転送クラスにマッピングされています (表4を参照):

表 4:デフォルトの PFC 優先度からキューおよび転送クラス マッピング

IEEE 802.1p 優先度(コード ポイント)	キュー	転送クラス
0 (000)	0	ベストエフォート
1 (001)	1	ベストエフォート
2 (010)	2	ベストエフォート
3 (011)	3	Fcoe
4 (100)	4	無損失
5 (101)	5	ベストエフォート
6 (110)	6	ネットワーク制御
7 (111)	7	ネットワーク制御

例えば、優先度 3 を一時停止する受信 PFC 一時停止フレームは、出力キュー 3 を一時停止します。デフォルト設定を使用しない場合は、キューと転送クラスの優先度のカスタマイズされたマッピングを設定できます。

メモ：

慣例により、コンバージド サーバー アクセスを使用する導入では、通常、FCoE トラフィックに IEEE 802.1p 優先度 3 が使用されます。デフォルト設定では、 fcoe 転送クラスをキュー 3 にマッピングされたロスレス転送クラスとして設定します。デフォルトの分類子は、受信優先度3のトラフィックを転送クラスに fcoe マッピングします。 ただし、PFCをFCoEデータパス全体に適用して、FCoEトラフィックが必要とするエンドツーエンドのロスレス動作を設定する必要があります。

ネットワークで FCoE トラフィックに優先度 3 が使用されている場合は、デフォルト設定を使用することをお勧めします。ネットワークがFCoEトラフィックに3以外の優先度を使用している場合は、 CoS IEEE 802.1p優先を理解するロスレストラフィックフローとCoS IEEE 802.1p の理解の優先度に記載されているように、 すべてのIEEE 80.21p優先度でロスレスFCoEトランスポートを設定できます。

プライオリティでPFCを有効にするには:

1. CNP の入力スタンザで一時停止する IEEE 802.1p コード ポイントを指定します。

2. デフォルトのロスレス転送クラスを使用していない場合は、一時停止する IEEE 802.1p コード ポイントと、CNP の出力スタンザにある対応する出力キューを指定します。

3. トラフィックを一時停止するイングレス インターフェイスに CNP を適用します。

4. デフォルトのロスレス転送クラスを使用していない場合は、トラフィックを一時停止するイングレスインターフェイスにCNPを適用します。

注意：

ポート上のPFC設定の変更は、(PFC変更の影響を受ける優先度だけでなく)ポート全体を一時的にブロックし、ポートが変更を実装できるようにしてから、ポートをブロックします。ポートをブロックすると、イングレストラフィックとエグレストラフィックが停止し、ポートがブロック解除されるまで、ポート上のすべてのキューでパケットロスが発生します。

PFC 設定の変更とは、CNP の入力部分の変更(優先度で PFC を有効または無効にする、MRU またはケーブル長の値を変更する)や、キューの出力フロー制御を有効または無効にする CNP の出力部分の変更など、CNP に対する変更を意味します。PFC 設定の変更は、変更された CNP を使用するポートにのみ影響します。

PFC 設定は、以下のアクションで変更されます。

• 1 つ以上のインターフェイスで使用されている CNP の PFC 設定(入力または出力)を削除または無効化する。例えば：

  1. 優先度3、5、6でPFCを有効にする入力スタンザを持つ既存のCNPは、インターフェイスxe-0/0/20およびxe-0/0/21で設定されています。

  2. 入力 CNP でプライオリティ 6 の PFC 設定を無効にしてから、設定をコミットします。

  3. PFC 設定の変更により、PFC の変更が実装されるまで、インターフェイス xe-0/0/20 および xe-0/0/21 上のすべてのトラフィックが停止します。PFC 変更が実装されると、トラフィックが再開されます。

• インターフェイスでCNPを設定する。(1 つ以上の優先度で PFC を有効にすることで、PFC の状態が変化します)。

• インターフェイスからCNPを削除する。(1 つ以上の優先度で PFC を無効にすることで、PFC の状態が変更されます)。

CNP をインターフェイスに関連付けると、インターフェースは PFC を使用して、ロスレス トラフィックの出力キュー バッファが一時停止のしきい値に達した場合に、一時停止リクエストを送信します。

ユニキャストとマルチエスティネーショントラフィックに異なる分類子を使用するスイッチでは、ユニキャストキュー(キュー0~7)とマルチデスティネーションキュー(キュー8、9、10、または11)を同じIEEE 802.1pコードポイント(優先度)にマッピングして、ユニキャストとマルチキャストの両方のトラフィックがその優先度を使用するようにすることができます。ただし、マルチデスティネーション トラフィックをロスレス出力キューにマッピングしないでください。Junos OS リリース 12.3 以降、1 つの優先度を複数の出力キューにマッピングできます。

メモ：

インターフェイスには最大1つのCNPをアタッチできますが、入力スタンザのみを明示的に設定し、デフォルトの出力スタンザを使用するCNPを無制限に作成できます。

CNPの出力スタンザは、接続されたピアから受信した一時停止メッセージの応答にインターフェイスが使用するプロファイルにマッピングされます。スタンドアロン スイッチでは、明示的に設定された出力スタンザを使用して 2 つの CNN を作成できます。

スイッチが QFabric システムのノード デバイスである場合、明示的に設定された出力スタンザを持つ 1 つの CNP を作成できます。(QFabric システムでは、スイッチが QFabric システムに含まれていない場合にファブリック インターフェイスとして使用されないファブリック インターフェイスにデフォルト プロファイルが必要なため、利用できるプロファイルが 1 つ減ります。 ロスレス トラフィック フローの CoS IEEE 802.1p 優先度 について、出力フロー制御の設定について説明します。

ロスレストランスポートサポートの概要

このスイッチは、最大6つのロスレス転送クラスをサポートします。ロスレストランスポートでは、ロスレス転送クラスにマッピングされたIEEE 802.1p優先度(コードポイント)でPFCを有効にする必要があります。

注意：

ポート上のPFC設定の変更は、(PFC変更の影響を受ける優先度だけでなく)ポート全体を一時的にブロックし、ポートが変更を実装できるようにしてから、ポートをブロックします。ポートをブロックすると、イングレストラフィックとエグレストラフィックが停止し、ポートがブロック解除されるまで、ポート上のすべてのキューでパケットロスが発生します。

以下の制限は、QFabric システムでのロスレス トランスポートのみをサポートする場合に適用されます。

• QFabric システム Node デバイスから QFabric システム相互接続デバイスまでの内部ファイバー ケーブルの長さは 150 m を超えることはできません。

デフォルトのCoS設定では、 fcoe と no-lossの2つのロスレス転送クラスが提供されます。ロスレス転送クラスを明示的に設定した場合、ロスレス動作を no-loss 有効にするには、パケットドロップ属性を含める必要があります。また、トラフィックはロスレスではありません。デフォルトと明示的なロスレス転送クラスの両方の設定では、CNP入力スタンザを設定して、PFCをロスレストラフィックの優先度で有効にし、CNPをイングレスインターフェイスに適用する必要があります。

メモ：

この注の情報は、ELS CLI を実行しないシステムにのみ適用されます。

Junos OS リリース 12.2 では、ロスレス転送クラス(デフォルト fcoe クラスと no-loss 転送クラスを含む)をスイッチが処理する方法を変更しました。

Junos OSリリース12.1では、 および no-loss 転送クラスを明示的に設定fcoeするか、これらの転送クラスのデフォルト設定を使用することで、それらの転送クラスにマッピングされたトラフィックに対して同じロスレス動作が発生しました。

ただし、Junos OSリリース12.2では、 または no-loss 転送クラスを明示的に設定fcoeした場合、その転送クラスはロスレス転送クラスとして扱われることはありません。これらの転送クラスにマッピングされたトラフィックは、損失(ベストエフォート)トラフィックとして扱われます。これは、明示的な設定がデフォルト設定とまったく同じであっても当てはまります。

Junos OS リリース 12.1 以前の CoS 設定に、 または no-loss 転送クラスのfcoe明示的な設定が含まれている場合、Junos OS リリース 12.2 にアップグレードしても、これらの転送クラスはロスレスになりません。これらの転送クラスのロスレス処理を保持するには、Junos OS リリース 12.2 にアップグレードする前に、明示的fcoeなno-loss転送クラス設定を削除します。

この変更と既存のロスレス設定を削除する方法の詳細については、 Junos OSリリース12.2で導入されたCoS 変更の概要を参照してください。

Junos OSリリース12.3では、およびno-loss転送クラスのデフォルト動作fcoeは、Junos OSリリース12.2と同じです。ただし、Junos OS リリース 12.3 では、最大 6 つのロスレス転送クラスを設定できます。明示的に設定されたすべてのロスレス転送クラスには、新しいno-lossパケット ドロップ属性を含める必要があります。または転送クラスは lossy です。

ロスレス トラフィック フローの CoS IEEE 802.1p 優先度を理解する:ロスレス トラフィック フロー の明示的な設定と、CNP の入力および出力スタンザを含む、ロスレス優先のデフォルト設定に関する詳細な情報が提供されます。

メモ：

PFC およびイーサネット PAUSE は、イーサネット インターフェイスでのみ使用されます。QFabric システムのファブリック(fte)ポート(ノード デバイス ファブリック ポートと相互接続デバイス ファブリック ポート)は、LLFC(リンクレイヤー フロー制御)を使用して、ロスレス トラフィックの適切な処理を保証します。