Войти
Снимок экрана Wireshark с Ethernet Кадр «Пауза» Управление потоком Ethernet - это механизм временной остановки передачи данных в компьютерных сетях семейства Ethernet . Цель этого механизма - обеспечить нулевую потерю пакетов при перегрузке сети.
Первый механизм управления потоком, кадр паузы, был определен тегом Стандарт IEEE 802.3x . Последующее управление потоком на основе приоритета, как определено в стандарте IEEE 802.1Qbb, обеспечивает механизм управления потоком на уровне канала, которым можно управлять независимо для каждого класса . службы (CoS), как определено в IEEE P802.1p и применимо к мостовым сетям центров обработки данных (DCB), а также для обеспечения приоритета передачи голоса по IP ( VoIP), видео по IP и трафик синхронизации базы данных поверх трафика данных по умолчанию и массовых передач файлов.
Передающая станция (компьютер или сетевой коммутатор ) может передавать данные быстрее, чем другой конец канала может их принять. Используя управление потоком, принимающая станция может сигнализировать отправителю, запрашивая приостановку передачи, пока получатель не догонит. Управление потоком в Ethernet может быть реализовано на уровне канала передачи данных.
Первый механизм управления потоком, кадр паузы, был определен целевой группой Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), которая определены полнодуплексные сегменты канала Ethernet. Стандарт IEEE 802.3x был выпущен в 1997 году.
Перегруженный сетевой узел может отправить кадр паузы, который останавливает передачу отправителя на определенный период времени. управление доступом к среде передачи (MAC) кадр (EtherType 0x8808) используется для передачи команды паузы с кодом операции управления, установленным на 0x0001 (шестнадцатеричный ). Только станции, настроенные для полнодуплексного режима, могут отправлять кадры ПАУЗЫ. Когда станция желает приостановить другой конец ссылки, она отправляет кадр паузы либо на уникальный 48- бит адрес назначения этого канала, либо на 48-битный зарезервированный адрес многоадресной рассылки из 01-80-C2-00-00-01. Использование хорошо известного адреса делает ненужным для станции обнаружение и сохранение адреса станции на другом конце линии связи.
Другое преимущество использования этого многоадресного адреса проистекает из использования управления потоком между сетевыми коммутаторами. Конкретный используемый многоадресный адрес выбирается из диапазона адресов, который зарезервирован стандартом IEEE 802.1D, который определяет работу переключателей, используемых для мостового соединения. Обычно кадр с назначением многоадресной рассылки, отправленный на коммутатор, будет перенаправлен на все другие порты коммутатора. Однако этот диапазон многоадресных адресов является особенным и не будет пересылаться коммутатором, совместимым с 802.1D. Вместо этого понимаются кадры, отправленные в этот диапазон, как кадры, предназначенные для обработки только внутри коммутатора.
Кадр паузы включает в себя запрошенный период времени паузы в форме двух- байта (16 бит), беззнакового целого (от 0 до 65535). Это число - запрошенная продолжительность паузы. Время паузы измеряется в единицах «квантов» паузы, где каждая единица равна 512 битам, умноженным на.
. К 1999 году несколько поставщиков поддерживали получение кадров паузы, но меньше реализовали их отправку.
Первоначальной мотивацией для кадра паузы была обработка контроллеров сетевого интерфейса (NIC), у которых не было достаточной буферизации для обработки приема на полной скорости. Эта проблема не так часто встречается при увеличении скорости шины и объема памяти. Более вероятный сценарий - перегрузка сети внутри коммутатора. Например, поток может поступать в коммутатор на канале с более высокой скоростью, чем тот, который он выходит, или несколько потоков могут поступать по двум или более каналам, общая сумма которых превышает пропускную способность выходного канала. В конечном итоге они исчерпают весь объем буферизации коммутатора. Однако блокировка отправляющей ссылки приведет к задержке всех потоков по этой ссылке, даже тех, которые не вызывают перегрузки. Эта ситуация является случаем блокировки начала линии (HOL) и может происходить чаще в коммутаторах базовой сети из-за большого количества потоков, которые обычно объединяются. Многие коммутаторы используют метод, называемый виртуальными очередями вывода, для устранения внутренней блокировки HOL, поэтому никогда не будут отправлять кадры паузы.
Еще одна попытка была начата в марте 2004 г., и в мае 2004 г. она стала Рабочей группой по управлению перегрузками IEEE P802.3ar. В мае 2006 г. цели целевой группы были пересмотрены, чтобы определить механизм, ограничивающий скорость передачи данных с точностью до 1%. Запрос был отозван, и рабочая группа была расформирована в 2008 году.
Управление потоком Ethernet нарушает класс обслуживания Ethernet (определенный в IEEE 802.1p ), поскольку данные всех приоритетов останавливаются, чтобы очистить существующие буферы, которые также могут состоять из данных с низким приоритетом. В качестве решения этой проблемы Cisco Systems определила собственное расширение управления приоритетным потоком для стандартного протокола. Этот механизм использует 14 байтов из 42 байтов заполнения в обычном кадре паузы. Код операции управления MAC для кадра паузы приоритета - 0x0101. В отличие от исходной паузы, приоритетная пауза указывает время паузы в квантах для каждого из восьми классов приоритета отдельно. Впоследствии расширение было стандартизировано в рамках проекта Priority-based Flow Control (PFC), утвержденного 27 марта 2008 г. как IEEE 802.1Qbb. Проект 2.3 был предложен 7 июня 2010 г. Редактором был Клаудио ДеСанти из Cisco. Работа была частью целевой группы мостового соединения центра обработки данных, которая разработала Fibre Channel over Ethernet.
