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​ Brocade​​的适应性网络​​(​​Adaptive Networking)​​是​​Brocade​​数据中心​​Fabric​​架构​​(DCF)​​方案的一部分，通过在​​Fabric​​中运用深层网络智能特性来预期拥塞情况并进行动态地调整，从而使得应用流量可持续畅通。适应性网络推出了四项新网络服务：服务质量​​(QoS)​​、流量管理、​​Fabric​​动态配置以及资源恢复。​

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​ 本系列文章将分别介绍这些服务的功能。本次我们要介绍的是服务质量(QoS)。​

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​服务质量​

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​ 服务质量（​​QoS​​）背后想法源于​​TCP/IP​​通信网络，它是由倚赖​​TCP/IP​​的​​best-effort​​通信网络所引入的一个概念，用以决定当端口变得拥塞时路由器应优先选择丢弃哪些帧。由于这些网络仅提供​​best effort​​数据和消息流，网络的拥塞经由帧丢弃随时会影响到所有流量。不过，路由器在决定丢弃哪些帧时必须先要考虑到各个应用的重要性。通过使用​​QoS​​，网络路由器可基于帧头标签识别帧的​​QoS​​优先级，从而决定丢弃哪些个级别的帧（与应用程序工作负载相绑定的）。首先丢弃的一般是较低优先级的帧，只有这样较为关键应用工作负载即便在拥塞点也可继续通过网络。​

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​ 注：​​TCP/IP QoS​​仅在路由器队列中检测到拥塞发生时才会起作用。没有发生拥塞情况时，帧会随着产生该帧的应用程序工作负载而自由流动，不受​​QoS​​优先级的影响。换句话说，​​QoS​​并不为应用程序工作负载提供“特权”的网络资源访问​​ (​​预先分配带宽​​)​​。​

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​Fabric QoS​

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​ 在​​Brocade​​光纤通道环境中，​​Fabric​​入站端口（​​ingress port​​）可基于帧头所包含的信息以及管理员分区服务配置来决定帧的​​QoS​​优先级。例如：​​Fabric​​分区可识别出一个主机发启方（​​host initiator​​）及其需连接到的所有存储目标。​​Fabric​​分区可建立逻辑关系，一种逻辑关系代表通过发启方及其目标间​​Fabric​​的一个数据流。要想针对数据流实施​​QoS​​，​​SAN​​管理员可在分区名称中以​​QoS​​优先级为前缀创建特定的分区。​​QoS​​优先级前缀可用以定义分区的​​QoS​​优先级，同时分区成员​​(​​发启方和目标​​)​​也可识别出与此​​QoS​​相关的数据流。除了可在分区级别指定​​QoS​​以外，​​QoS​​还可使用虚拟​​Fabric​​、逻辑​​SAN(LSAN)​​、甚至帧有效负载内容进行定义。​

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​ 在​​Fabric​​中，三类​​QoS​​优先级中每一类都可分配以多个虚拟通道。每个虚拟通道都拥有其各自的输入队列。​​Fabric​​中所有交换机的​​QoS​​排队算法都是一样的，都可在所有​​QoS​​优先级的输入缓冲区中提供加重的帧服务。其加重比例依据​​QoS​​优先级而定，可为高​​QoS​​优先级帧提供比低​​QoS​​优先级帧更多的帧转发。需注意的是，当网络发生拥塞时低优先级队列仍可继续得到服务（而不是停止服务）。这种方法确保了不管用于连接的交换机、​​ISL​​以及​​IFL​​的数量有多少，整个​​Fabric​​中数据流的​​QoS​​级别都可保持不变。由于每类​​QoS​​优先级都拥有多个虚拟通道，相信在不远的将来资源恢复服务将能逐渐消除由“慢漏”设备所引发的​​ISL​​拥塞。​

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​ Fabric QoS​​可在​​Fabric​​入站端口​​(F_Port) ​​检查帧的源​​ID/​​目标​​ID (SID/DID) ​​，并将其与指定​​QoS ​​分区中名单相比较。如果有找到一个相匹配对象（即，​​QoS​​分区中​​SID/DID​​），它可使用分区名称中所包含的​​QoS​​“名称标签” 来决定为该数据流分配哪个优先级（高、中或低）。如果该分区名称标签中显示的是高​​QoS​​优先级，入站端口将会将此帧加入到分配给高优先级流量的那些虚拟通道的队列中。在数据路径的每台交换机中，相同的虚拟通道可用于转发特定​​QoS ​​优先级的帧。而且每台交换机可使用相同排队算法来安排来自虚拟通道的帧转发。最终使得帧在任意规模​​Fabric​​都接收到相同的帧转发优先级。​

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​ 注：今天进一步讲到分区技术是为了用以定义​​QoS​​优先级。一个分区包含了主机​​HBA​​的全球通用端口名称​​(​​WWPN)​​和存储端口的​​WWPN​​。命名服务器会将这些地址转换成为相应的​​Fabric ID​​。当一个帧通过入站交换机上端口进入​​Fabric​​时，命名服务器会查阅其分区​​WWPN​​及​​Fabric ID​​表中交换机​​ID(SID)​​，告知交换机此帧属于哪个分区，而分区名称将告知交换机应部署哪一​​QoS​​优先级。​

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​应用​​QoS​

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​ 主机如果带有有此功能的​​Fabric​​接口，就可直接发出​​QoS​​优先级请求。​​Brocade​​智能服务器适配器（​​ISA​​）就是一种可发送数据流（发启方、目标）​​QoS​​优先级请求到其所在光纤网​​QoS​​服务接口的主机适配器。​

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​·​​ ​​如果​​Fabric​​有充分资源可满足这一请求，它就会返回一个接受指令以及有关哪个虚拟通道用于转发此帧的信息。​​QoS​​请求每个数据流仅使用一次，而不是每次发送一个帧。主机适配器现在知道如何将此发启方​​/​​目标的帧加入到所分配​​QoS​​优先级的适配器队列中。在这种情况中，​​Fabric​​入站端口​​(F_Port)​​并不分配​​QoS​​优先级，而是配置以接受来自它所接收的那个虚拟通道的帧并将其转发到相同虚拟通道的适当入站端口上。​

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​·​​ ​​如果​​Fabric​​没能力满足该主机接口所请求的​​QoS​​服务等级​​(​​物理资源不足​​)​​，该主机则可能要接受更低级别的​​QoS​​。适应性网络管理应用会记住所请求的​​QoS​​优先级，当物理资源允许时通过向其适配器发信号表示可升级其​​QoS​​等级，将该数据流移到分配有更高​​QoS​​优先级的虚拟通道中。​

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​Brocade​​技术白皮书《​​Adaptive Networking - Advanced Data Center Fabric Technology​​》​

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​Brocade​​光纤交换机​

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