什么是基于優(yōu)先級的流量控制？｜百科

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)不斷面臨管理大量數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)，需要同時處理不同類型的流量，例如高速數(shù)據(jù)傳輸、實時通信和存儲流量，這些流量通常發(fā)生在共享網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上。這就是基于優(yōu)先級的流量控制(PFC)，被證明可以改變游戲規(guī)則的地方。

什么是基于優(yōu)先級的流量控制？

基于優(yōu)先級的流量控制(PFC)是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議機制，屬于IEEE802.1Qbb標(biāo)準(zhǔn)的一部分，旨在確保無損以太網(wǎng)環(huán)境。它通過根據(jù)分配給不同類型流量的優(yōu)先級，來管理網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包流。PFC主要用于通過防止以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包丟失來提供服務(wù)質(zhì)量(QoS)，這在不同應(yīng)用和服務(wù)具有不同優(yōu)先級和要求的環(huán)境中變得尤為重要。

基于優(yōu)先級的流量控制如何工作？

要了解基于優(yōu)先級的流量控制的工作原理，需要了解數(shù)據(jù)是如何在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)?。以太網(wǎng)是大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的底層技術(shù)，當(dāng)多個系統(tǒng)通過相同的網(wǎng)絡(luò)路徑進行通信時，以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)擁塞。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被超出其處理能力的流量淹沒時，通常會導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失。

PFC通過使用一種稱為“暫停幀”的機制來解決此問題。暫停幀被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如交換機或NIC），告訴它停止發(fā)送特定優(yōu)先級的數(shù)據(jù)。每種類型的流量都被分配不同的優(yōu)先級，并相應(yīng)地分配不同的虛擬通道。當(dāng)發(fā)生擁塞時，具有PFC功能的設(shè)備會向傳輸設(shè)備發(fā)出暫停幀，以暫時停止該特定優(yōu)先級的傳輸，同時允許其他流量繼續(xù)流動。這有助于防止高優(yōu)先級流量（如存儲或?qū)崟r通信）的數(shù)據(jù)包丟失，確保這些服務(wù)保持不間斷和可靠。

為什么我們需要基于優(yōu)先級的流量控制？

數(shù)據(jù)中心是企業(yè)IT服務(wù)的骨干，其性能直接影響業(yè)務(wù)運營的成功。實施PFC至關(guān)重要的原因如下：

保持服務(wù)質(zhì)量(QoS)：在多樣化的流量環(huán)境中，必須保證關(guān)鍵服務(wù)具有穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)性能。PFC通過在擁塞期間優(yōu)先處理重要流量來保持QoS。

促進融合網(wǎng)絡(luò)：在單一網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上，存儲、計算和網(wǎng)絡(luò)流量的組合需要謹慎的流量管理。PFC通過有效處理爭用問題來實現(xiàn)這種融合。

支持無損網(wǎng)絡(luò)：某些應(yīng)用（例如存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)）無法容忍數(shù)據(jù)包丟失。PFC通過確保無損傳輸介質(zhì)，使以太網(wǎng)能夠支持這些應(yīng)用程序。

促進高效利用：適當(dāng)管理的流量控制技術(shù)（如PFC）意味著現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可以更有效地處理更高的工作負載，從而無需進行昂貴的升級或大修。

基于優(yōu)先級的流量控制在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

下面詳細介紹了如何將PFC應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心運營以提高效率：

管理混合工作負載流量

現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心具有混合工作負載，可執(zhí)行從處理數(shù)據(jù)庫事務(wù)到呈現(xiàn)實時分析的各種功能。PFC可確保每次都按時交付正確類型的流量，從而使數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)能夠有效地管理這些混合工作負載。

維護服務(wù)水平協(xié)議(SLA)

對于服務(wù)提供商和大型企業(yè)來說，滿足SLA中設(shè)定的期望至關(guān)重要。PFC在遵守這些SLA方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過根據(jù)策略對流量進行優(yōu)先級排序，PFC可確保網(wǎng)絡(luò)遵守商定的性能指標(biāo)。

增強融合網(wǎng)絡(luò)適配器(CNA)

CNA將網(wǎng)絡(luò)和存儲網(wǎng)絡(luò)整合在單個適配卡上，嚴重依賴PFC來確保數(shù)據(jù)和存儲流量可以互相不干擾地流動，從而提高整體性能。

與軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)集成

在SDN范式中，流量控制是集中式的。PFC可以與SDN策略協(xié)同工作，根據(jù)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)條件和應(yīng)用需求動態(tài)調(diào)整優(yōu)先級。

實現(xiàn)可擴展性

隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展和流量的增加，流量管理的復(fù)雜性也隨之增加。PFC提供了一種可擴展的方式來維持網(wǎng)絡(luò)性能，而無需進行昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施變更。

提高能源效率

通過提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼w效率，PFC間接有助于降低能耗。更高效的數(shù)據(jù)流意味著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以最佳運行，從而避免因設(shè)備超負荷工作而需要額外的冷卻或電源。

總之，基于優(yōu)先級的流量控制是一種復(fù)雜的工具，可以解決現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在復(fù)雜性。它優(yōu)先處理關(guān)鍵流量，確保遵守質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并允許不同數(shù)據(jù)類型在共享網(wǎng)絡(luò)上共存。通過將PFC集成到數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的武器庫中，企業(yè)不僅可以保持預(yù)期的服務(wù)質(zhì)量，還可以為高級虛擬化、云服務(wù)和未來的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新鋪平道路，將效率推向新的高度。

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