กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

การควบคุมการไหล ของข้อมูลในอีเธอร์เน็ตเป็นกลไกสำหรับการหยุดการส่งข้อมูลชั่วคราวบน เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ตระกูล อีเธอร์เน็ต เป้าหมายของกลไกนี้คือเพื่อหลีกเลี่ยง การสูญหายของแพ็กเก็ต.

การควบคุมการไหลของอีเธอร์เน็ต

ภาพหน้าจอ Wiresharkของเฟรมหยุดชั่วคราวของ Ethernet

การควบคุมการไหลของข้อมูลในอีเธอร์เน็ตเป็นกลไกสำหรับการหยุดการส่งข้อมูลชั่วคราวบนเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตระกูลอีเธอร์เน็ตเป้าหมายของกลไกนี้คือเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญหายของแพ็กเก็ตในกรณีที่ เครือข่าย เกิดความแออัด

กลไกควบคุมการไหลแบบแรก คือเฟรมหยุดชั่วคราว (pause frame ) ซึ่งกำหนดไว้ใน มาตรฐาน IEEE 802.3x ส่วน กลไกควบคุมการไหลตามลำดับความสำคัญที่พัฒนาต่อมาตามที่กำหนดไว้ใน มาตรฐาน IEEE 802.1Qbbนั้น เป็นกลไกควบคุมการไหลระดับลิงก์ที่สามารถควบคุมได้อย่างอิสระสำหรับแต่ละคลาสของบริการ (Class of Service: CoS) ตามที่กำหนดไว้ในIEEE P802.1pและสามารถนำไปใช้กับ เครือข่าย บริดจ์ศูนย์ข้อมูล (Data Center Bridging : DCB) เพื่อให้สามารถจัดลำดับความสำคัญของการรับส่งข้อมูลเสียงผ่าน IP (VoIP), วิดีโอผ่าน IP และการซิงโครไนซ์ฐานข้อมูลเหนือการรับส่งข้อมูลปกติและการถ่ายโอนไฟล์จำนวนมากได้

คำอธิบาย

สถานีส่งข้อมูล (คอมพิวเตอร์หรือสวิตช์เครือข่าย ) อาจส่งข้อมูลเร็วกว่าที่ปลายอีกด้านของลิงก์จะรับได้ โดยใช้การควบคุมการไหลของข้อมูลสถานีรับสามารถส่งสัญญาณไปยังผู้ส่งเพื่อขอให้ระงับการส่งข้อมูลชั่วคราว จนกว่าผู้รับจะรับข้อมูลได้ทัน การควบคุมการไหลของข้อมูลบนอีเธอร์เน็ตสามารถนำไปใช้ได้ที่เลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูล

กลไกการควบคุมการไหลแรก เฟรมหยุดชั่วคราวได้รับการกำหนดโดย คณะทำงาน ของสถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (IEEE) ที่กำหนด ส่วนลิงก์อีเธอร์เน็ต แบบฟูลดูเพล็กซ์มาตรฐาน IEEE 802.3x ได้รับการเผยแพร่ในปี 1997 [ 1 ]

เฟรมหยุดชั่วคราว

โหนดเครือข่ายที่รับภาระมากเกินไปสามารถส่งเฟรมหยุดชั่วคราว ซึ่งจะหยุดการส่งข้อมูลของผู้ส่งเป็นระยะเวลาที่กำหนดเฟรมควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) ( EtherType 0x8808) ใช้ในการส่งคำสั่งหยุดชั่วคราว โดยตั้งค่าโอเปอเรเตอร์ควบคุมเป็น 0x0001 ( เลขฐานสิบหก ) [ 1 ]เฉพาะสถานีที่กำหนดค่าสำหรับการทำงานแบบฟูลดูเพล็กซ์เท่านั้นที่สามารถส่งเฟรมหยุดชั่วคราวได้ เมื่อสถานีต้องการหยุดปลายอีกด้านของลิงก์ชั่วคราว สถานีจะส่งเฟรมหยุดชั่วคราวไปยังที่อยู่ปลายทาง 48 บิต ที่ไม่ซ้ำกันของลิงก์นี้ หรือไปยัง ที่อยู่มัลติแคสต์ที่สงวนไว้ 48 บิตของ01-80-C2-00-00-01 [ 2 ] :ภาคผนวก 31B.3.3การใช้ที่อยู่ที่เป็นที่รู้จักกันดีทำให้สถานีไม่จำเป็นต้องค้นหาและจัดเก็บที่อยู่ของสถานีที่ปลายอีกด้านของลิงก์

ข้อดีอีกประการหนึ่งของการใช้แอดเดรสแบบมัลติแคสต์นี้ มาจากการควบคุมการไหลของข้อมูลระหว่างสวิตช์เครือข่าย แอดเดรสแบบมัลติแคสต์ที่ใช้จะถูกเลือกจากช่วงแอดเดรสที่สงวนไว้โดย มาตรฐาน IEEE 802.1Dซึ่งระบุการทำงานของสวิตช์ที่ใช้สำหรับการเชื่อมต่อแบบบริดจ์โดยปกติแล้ว เฟรมที่มีปลายทางแบบมัลติแคสต์ที่ส่งไปยังสวิตช์จะถูกส่งต่อไปยังพอร์ตอื่นๆ ทั้งหมดของสวิตช์ อย่างไรก็ตาม ช่วงแอดเดรสแบบมัลติแคสต์นี้เป็นช่วงพิเศษและจะไม่ถูกส่งต่อโดยสวิตช์ที่สอดคล้องกับมาตรฐาน 802.1D แต่เฟรมที่ส่งไปยังช่วงนี้จะถือว่าเป็นเฟรมที่ควรได้รับการประมวลผลภายในสวิตช์เท่านั้น

เฟรมหยุดชั่วคราวประกอบด้วยช่วงเวลาที่ต้องการหยุดชั่วคราว ในรูปแบบของจำนวนเต็มสองไบต์ (16 บิต) ที่ไม่มีเครื่องหมาย (0 ถึง 65535) ตัวเลขนี้คือระยะเวลาที่ต้องการหยุดชั่วคราว เวลาหยุดชั่วคราวจะวัดเป็นหน่วยควอนตา หยุดชั่วคราว โดยแต่ละควอนตาเท่ากับ512 บิต

ภายในปี 1999 ผู้จำหน่ายหลายรายรองรับการรับเฟรมหยุดชั่วคราว แต่มีผู้จำหน่ายเพียงไม่กี่รายที่ดำเนินการส่งเฟรมดังกล่าว[ 3 ] [ 4 ]

ปัญหา

แรงจูงใจดั้งเดิมประการหนึ่งสำหรับเฟรมหยุดชั่วคราวคือการจัดการกับตัวควบคุมอินเทอร์เฟซเครือข่าย (NIC) ที่ไม่มีบัฟเฟอร์เพียงพอที่จะจัดการกับการรับข้อมูลด้วยความเร็วเต็มที่ ปัญหานี้พบได้น้อยลงเนื่องจากความก้าวหน้าในความเร็วของบัสและขนาดหน่วยความจำ สถานการณ์ที่น่าจะเป็นไปได้มากกว่าคือความแออัดของเครือข่ายภายในสวิตช์ ตัวอย่างเช่น โฟลว์อาจเข้ามาในสวิตช์บนลิงก์ที่มีความเร็วสูงกว่าลิงก์ที่ออกไป หรือโฟลว์หลายรายการอาจเข้ามาผ่านลิงก์สองลิงก์ขึ้นไปซึ่งรวมกันแล้วมีแบนด์วิดท์มากกว่าลิงก์เอาต์พุต สิ่งเหล่านี้จะทำให้บัฟเฟอร์ในสวิตช์หมดลงในที่สุด อย่างไรก็ตาม การบล็อกลิงก์ที่ส่งจะทำให้โฟลว์ทั้งหมดบนลิงก์นั้นล่าช้า แม้แต่โฟลว์ที่ไม่ก่อให้เกิดความแออัดก็ตาม สถานการณ์นี้เป็นกรณีของการบล็อกหัวแถว (HOL)และอาจเกิดขึ้นบ่อยขึ้นใน สวิตช์ เครือข่ายหลักเนื่องจากจำนวนโฟลว์จำนวนมากที่โดยทั่วไปจะถูกรวมเข้าด้วยกัน สวิตช์หลายตัวใช้เทคนิคที่เรียกว่าคิวเอาต์พุตเสมือนเพื่อกำจัด HOL blocking ภายใน ดังนั้นพวกมันจะไม่ส่งเฟรมหยุดชั่วคราว[ 4 ]

ความพยายามที่ตามมา

การจัดการความแออัด

ความพยายามอีกครั้งเริ่มต้นในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2547 และในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2547 ก็ได้กลายเป็นคณะทำงานจัดการความแออัดของ IEEE P802.3ar ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2549 วัตถุประสงค์ของคณะทำงานได้รับการแก้ไขเพื่อระบุกลไกในการจำกัดอัตราการส่งข้อมูลที่ความละเอียดประมาณ 1% คำขอถูกถอนออกและคณะทำงานถูกยุบในปี พ.ศ. 2551 [ 5 ]

การควบคุมการไหลตามลำดับความสำคัญ

การควบคุมการไหลของอีเธอร์เน็ตจะรบกวนคลาสการบริการของอีเธอร์เน็ต (ที่กำหนดไว้ในIEEE 802.1p ) เนื่องจากข้อมูลที่มีลำดับความสำคัญทั้งหมดจะถูกหยุดเพื่อล้างบัฟเฟอร์ที่มีอยู่ ซึ่งอาจประกอบด้วยข้อมูลที่มีลำดับความสำคัญต่ำด้วย เพื่อแก้ไขปัญหานี้Cisco Systemsได้กำหนดส่วนขยายการควบคุมการไหลตามลำดับความสำคัญของตนเองให้กับโปรโตคอลมาตรฐาน กลไกนี้ใช้ 14 ไบต์จาก 42 ไบต์ในเฟรมหยุดชั่วคราวปกติ รหัสควบคุม MAC สำหรับเฟรมหยุดชั่วคราวตามลำดับความสำคัญคือ 0x0101 แตกต่างจากการหยุดชั่วคราวแบบเดิม การหยุดชั่วคราวตามลำดับความสำคัญจะระบุเวลาหยุดชั่วคราวเป็นควอนตาสำหรับแต่ละคลาสลำดับความสำคัญทั้งแปดแยกกัน[ 6 ]ส่วนขยายนี้ได้รับการกำหนดมาตรฐานในภายหลังโดยโครงการควบคุมการไหลตามลำดับความสำคัญ (PFC) ซึ่งได้รับอนุญาตเมื่อวันที่ 27 มีนาคม 2551 ในชื่อ IEEE 802.1Qbb [ 7 ]ร่าง 2.3 ได้รับการเสนอเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน 2553 Claudio DeSanti จาก Cisco เป็นบรรณาธิการ[ 8 ]ความพยายามนี้เป็นส่วนหนึ่งของ กลุ่มงาน เชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลซึ่งพัฒนาFibre Channel ผ่าน Ethernet [ 9 ]

ดูเพิ่มเติม

  • "การควบคุมการเข้าถึงสื่ออีเธอร์เน็ต - เฟรม PAUSE"สรุปทางเทคนิคอีเธอร์เน็ตจากงาน TechFestปี1999 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 4 กุมภาพันธ์ 2012 เรียกดูเมื่อ10 พฤษภาคม 2011
  • ทิม ฮิกกินส์ (7 พฤศจิกายน 2007). "เมื่อการควบคุมการไหลไม่ใช่สิ่งที่ดี" . Small Net Builder . สืบค้นเมื่อ6 มกราคม 2020 .
  • เครื่องมือ Linux สำหรับสร้างเฟรม PAUSE ควบคุมการไหลของข้อมูลเก็บถาวรเมื่อ 2012-05-24 ที่Wayback Machine
  • เครื่องมือ Python สำหรับสร้างเฟรม PFC
  • " การควบคุมการไหลของข้อมูลอีเธอร์เน็ต" หัวข้อในระบบส่งข้อความประสิทธิภาพสูงเก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 8 ธันวาคม 2550

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

การควบคุมการไหล ของข้อมูลในอีเธอร์เน็ตเป็นกลไกสำหรับการหยุดการส่งข้อมูลชั่วคราวบน เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ตระกูล อีเธอร์เน็ต เป้าหมายของกลไกนี้คือเพื่อหลีกเลี่ยง การสูญหายของแพ็กเก็ต.

คำอธิบาย

สถานีส่งข้อมูล (คอมพิวเตอร์หรือ สวิตช์เครือข่าย ) อาจส่งข้อมูลเร็วกว่าที่ปลายอีกด้านของลิงก์จะรับได้ โดยใช้ การควบคุมการไหลของข้อมูล สถานีรับสามารถส่งสัญญาณไปยังผู้ส่งเพื่อขอให้ระงับการส่งข้อมูลชั่วคราว จนกว่าผู้รับจะรับข้อมูลได้ทัน...

เฟรมหยุดชั่วคราว

โหนดเครือข่ายที่รับภาระมากเกินไปสามารถส่งเฟรมหยุดชั่วคราว ซึ่งจะหยุดการส่งข้อมูลของผู้ส่งเป็นระยะเวลาที่กำหนด เฟรม ควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) ( EtherType 0x8808) ใช้ในการส่งคำสั่งหยุดชั่วคราว โดยตั้งค่าโอเปอเรเตอร์ควบคุมเป็น 0x0001 ( เลขฐานสิบหก ) [ 1 ]...

ปัญหา

แรงจูงใจดั้งเดิมประการหนึ่งสำหรับเฟรมหยุดชั่วคราวคือการจัดการกับ ตัวควบคุมอินเทอร์เฟซเครือข่าย (NIC) ที่ไม่มีบัฟเฟอร์เพียงพอที่จะจัดการกับการรับข้อมูลด้วยความเร็วเต็มที่ ปัญหานี้พบได้น้อยลงเนื่องจากความก้าวหน้าในความเร็วของบัสและขนาดหน่วยความจำ...