BCM56330 QoS分析报告.docVIP

QoS简介 概述 　　QoS（Quality of Service）即服务质量。对于网络业务，服务质量包括传输的带宽、传送的时延、数据的丢包率等。在网络中可以通过保证传输的带宽、降低传送的时延、降低数据的丢包率以及时延抖动等措施来提高服务质量。 　　网络资源总是有限的，只要存在抢夺网络资源的情况，就会出现服务质量的要求。服务质量是相对网络业务而言的，在保证某类业务的服务质量的同时，可能就是在损害其它业务的服务质量。例如，在网络总带宽固定的情况下，如果某类业务占用的带宽越多，那么其他业务能使用的带宽就越少，可能会影响其他业务的使用。因此，网络管理者需要根据各种业务的特点来对网络资源进行合理的规划和分配，从而使网络资源得到高效利用。 下面从QoS服务模型，对目前使用最多、最成熟的一些QoS技术逐一进行描述。Cell代表的是一个特定的包使用包缓存的最小增量，BCM56330中一个cell是128字节，总共提供16384个cell即2MB的buffer。一个包至少占用一个cell，当一个用一个cell，报文不可共享cell。Packet pointer就是交换设备当中packet的指针，每一个包都有一个指针，BCM56330当中packet pinter共享一个全局pool，总共有6144个pointer，管理方式和cell一样。 对于系统的ingress许可控制（Ingress Admission Control）和egress许可控制（Egress Admission Control）都要跟踪cell和packet pointer的使用情况，当这两种资源使用到达门限时都要要么触发被压或者丢包。 动态内存门限 BCM56330支持动态门限机制，这种机制通过调整动态门限值从而使所有的端口公平的使用包缓冲资源。当使用动态门限机制是，标量a代表门限值，动态门限和可用的共享内存资源是一个线性的函数关系：门限值=a * 系统可用的cell个数。 举个例子，系统当中剩余的有100个未使用的cell，当前端口1和端口2的PORT_SHARED_LIMIT_CELL寄存器配置为4，即动态门限值为4。那么对于每一个端口来说动态内存门限为400，如果端口1已经使用了420个cell，那么该端口就不会再收到报文，而如果端口2已经使用了20个cell，还没有到400，那么端口2可以继续收包。 入口许可控制 Ingress Admission control实际上就是strataXGS系列提到的IBP（Ingress Back Pressure，入口背压）。入口许可控制包含以下两个目标： 支持loss-less behavior； 用于管理Ingress端口公平的访问buffer资源； 这种机制把收包缓存分割成3个分离的缓存空间，分别是： Minimum Guarantee Space，为每一个优先组（PG_MIN）和每一个端口（PORT_MIN）提供最小缓存保证； 共享空间，当所有的port或者优先组（Priority Group）的最小带宽保证不够用时使用共享缓存空间。通过TOTAL_SHARED_LIMIT设置总的可用的共享缓存空间大小（分为两种资源，TOTAL_SHARED_LIMIT_CELL和TOTAL_SHARED_LIMIT_PACKET）。PORT_SHARED_LIMIT，指定每一个端口的最大可用共享资源，以上这两种限制可以使动态的或者是静态的，这要取决于PORT_SHARED_LIMIT.PORT_SHARED_DYNAMIC的设置情况； Headroom 空间，这段缓存空间提供一种附加的缓存能力，当以上两种资源都已经使用了才使用这段资源。 我们具体看看入口许可控制的实现原理。实际上，每一个Ingress Port都要一个各自的漏桶（Leaky Bucket）用来为每一个端口进行带宽测量。实际上就是通过Pause Metering这种技术，当流量到达一定门限的时候通过触发背压的方法向对端设备发Pause frame完成特定的带宽限制，实际上就是一种流量整型的能力。在这里我们要严格区分通过背压的限速和通过FP的限度，简单讲：Pause Metering是基于端口的限速；而FP得带宽限速是基于流的，首先要匹配规则，然后根据三色标记决定哪些包要丢弃而达到限速的功能。 漏桶的实现其实很简单：每7.8128ms（T_REFRESH）REFRESHCOUNT个令牌（token）从桶中移走。每一个令牌代表的粒度要取决于METER_GRANULARITY的设置，值的范围是1~8，代表速度分别从8192bps~1048576bps。 初始化时，BUCKET_COUNT的值为0，每7.8125ms REFRESHCOUNT个令牌