Сеть под нагрузкой: QoS, ECN, PFC и штормы L2

QoS управляет пропускной способностью, задержкой, джиттером и потерями при конкуренции за ресурс, но состоит из нескольких элементов обработки и не увеличивает физическую ёмкость канала.

Классификатор выбирает пакеты по правилам, маркировщик записывает код, а класс трафика получает общее обслуживание. Ни условие отбора, ни имя класса сами по себе не задают приоритет.

DiffServ объединяет трафик в классы; шестибитное поле DSCP выбирает поведение PHB внутри согласованной области, а PHB описывает один узел, а не сквозное соглашение об уровне сервиса.

Формирователь задерживает пакеты и сглаживает поток, ограничитель применяет действие при нарушении профиля, а маркерное ведро отдельно задаёт скорость и допустимый всплеск.

Перегрузка возникает в конкретном узком месте, когда предложенная нагрузка превышает скорость обслуживания. Средняя загрузка не исключает коротких всплесков и роста очереди.

Транспортный контроль перегрузки меняет скорость отправителя или окно cwnd; AQM заранее отбрасывает пакет либо ставит метку ECN, но не добавляет каналу пропускной способности.

Bufferbloat — большая задержка в очереди при малом числе потерь. Его выявляют по задержке под нагрузкой, а не по ping в простое или номинальной скорости канала.

ECN использует состояния Not-ECT, ECT и CE и требует реакции отправителя; DCTCP оценивает долю байтов с меткой CE, но работает только при согласованных конечных узлах и сетевой инфраструктуре.

Обычный Ethernet PAUSE временно останавливает передачу по полнодуплексному каналу и не заменяет сквозной контроль перегрузки.

PFC применяет PAUSE к выбранному классу приоритета VLAN, но согласованный результат требует одинакового сопоставления классов, запаса буфера и топологии на каждом переходе.

DCB — семейство механизмов. ETS распределяет полосу между классами и позволяет использовать свободную долю, но не означает строгий приоритет и не настраивает PFC.

Блокировка началом очереди связывает независимые потоки в общей очереди или классе. Беспотерьный Ethernet остаётся ограниченной целью для конкретного класса, нагрузки и набора отказов, а не абсолютным свойством фабрики.

Широковещательный домен задаёт область рассылки; BUM разделяет широковещательный, неизвестный одноадресный и многоадресный трафик, поэтому их счётчики и причины нельзя смешивать.

Широковещательный шторм расходует ресурсы домена; управление штормами применяет порог и действие, но не устраняет петлю и при неверном пороге может подавить допустимый всплеск.

STP или RSTP выбирает активную топологию без петель; BPDU Guard немедленно отключает граничный порт, на котором неожиданно появился BPDU.

Область отказа сети — общий коммутатор, путь или управляющее состояние, затронутое одним событием. Два канала не независимы, пока топология и общие зависимости не докажут разные области отказа.