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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(shí)處理不同類型的流量，例如高速數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)時(shí)通信和存儲(chǔ)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(jí)的流量控制(PFC)，被證明可以改變游戲規(guī)則的地方。
基于優(yōu)先級(jí)的流量控制(PFC)是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議機(jī)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(jí)，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(jí)和要求的環(huán)境中變得尤為重要。
基于優(yōu)先級(jí)的流量控制如何工作?
要了解基于優(yōu)先級(jí)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(gè)系統(tǒng)通過相同的網(wǎng)絡(luò)路徑進(jìn)行通信時(shí)，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(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失。
PFC通過使用一種稱為“暫停幀”的機(jī)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(jī)或NIC)，告訴它停止發(fā)送特定優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)。每種類型的流量都被分配不同的優(yōu)先級(jí)，并相應(yīng)地分配不同的虛擬通道。當(dāng)發(fā)生擁塞時(shí)，具有PFC功能的設(shè)備會(huì)向傳輸設(shè)備發(fā)出暫停幀，以暫時(shí)停止該特定優(yōu)先級(jí)的傳輸，同時(shí)允許其他流量繼續(xù)流動(dòng)。這有助于防止高優(yōu)先級(jí)流量(如存儲(chǔ)或?qū)崟r(shí)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。
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(yùn)營(yíng)的成功。實(shí)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(jìn)融合網(wǎng)絡(luò)：在單一網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上，存儲(chǔ)、計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)流量的組合需要謹(jǐn)慎的流量管理。PFC通過有效處理爭(zhēng)用問題來實(shí)現(xiàn)這種融合。
支持無損網(wǎng)絡(luò)：某些應(yīng)用(例如存儲(chǔ)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(jìn)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(fù)載，從而無需進(jìn)行昂貴的升級(jí)或大修。
下面詳細(xì)介紹了如何將PFC應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)以提高效率：
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對(duì)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(duì)流量進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，PFC可確保網(wǎng)絡(luò)遵守商定的性能指標(biāo)。
CNA將網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)整合在單個(gè)適配卡上，嚴(yán)重依賴PFC來確保數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)流量可以互相不干擾地流動(dòng)，從而提高整體性能。
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(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)先級(jí)。
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(kuò)展的方式來維持網(wǎng)絡(luò)性能，而無需進(jìn)行昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施變更。
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(yùn)行，從而避免因設(shè)備超負(fù)荷工作而需要額外的冷卻或電源。
總之，基于優(yōu)先級(jí)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(kù)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(jí)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。
