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RoCEv2中的PFC死锁问题分析

流量控制
2022-10-02
2278
更新：2022-10-21 21:45:29

**RoCE的部署需要基于优先级的流量控制（PFC）来提供无损L2网络。使用PFC，可以通过让交换机在buffer溢出发生之前暂停其直接上游设备来避免数据包丢失。然而，PFC会导致死锁问题。**

RoCE的部署需要基于优先级的流量控制（PFC）来提供无损L2网络。使用PFC，可以通过让交换机在buffer溢出发生之前暂停其直接上游设备来避免数据包丢失。然而，PFC会导致死锁问题。

正常情况下，启用PFC的设备只会暂停一个接口的一个或多个优先级队列中的流量，而不会停止整个接口的流量。每个队列可以单独暂停或重启，不会影响其他队列的流量。PFC 使各种类型的流量共享一个链路。但是，当链路或设备发生故障时，在路由重收敛过程中可能会在网络上出现临时环路，从而导致循环缓冲区依赖，也就是说在一组交换机之间存在循环buffer依赖关系（CBD， Cyclic Buffer Dependency）。循环中的每个交换机持有其上游交换机所需的所有buffer，同时等待其下游交换机释放一些buffer并恢复其数据包传输。下图展示了一个简单的场景：

<span data-src="https://pic1.zhimg.com/80/v2-77d8f4ff6f2bd35b9f419556e6e7ffc4_720w.jpg" md-inline="image" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word !important; min-width: 10px; min-height: 10px; word-break: break-all; font-family: monospace; vertical-align: top; display: inline-block; width: 476px; visibility: visible;">![image.png](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/10/202210041664874546760479.png)

很容易看出，当死锁发生时，循环中的任何切换都无法继续。此外，由于PFC暂停的反压效应，整个网络或部分网络的吞吐量将变为零。

通常认为，这种死锁不会发生在CLOS结构的数据中心网络中，因为在这种具有无谷路由（valley-free routing）的网络中不会形成环路。然而，Guochuanxiong等人已经证明，死锁确实可以发生在这样的网络中。如下图所示：

![image.png](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/10/202210041664874564257550.png)

我们现在相信，当CLOS结构化网络中形成瞬态循环（transient loop）时，死锁也会发生。在我们的数据中心中，当BGP围绕链路故障重新路由时，这些情况就会发生。在基于SDN的数据中心中，在更新期间可能会发生瞬态循环。虽然循环可能是暂时的，但由它们引起的死锁却不是。导致死锁的问题（配置错误、故障/更新等）修复后，死锁不会自动断开。

文章来源：[RoCEv2中的PFC死锁问题分析](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxNzMzMjI0MQ==&mid=2247485822&idx=1&sn=1d554e4e1df1c29c629c78e1c681fe1a&chksm=9be66800ac91e116b634b159065ab32b17937f6bd294d6473575da16ef29896ad156376f31eb&token=1668235009&lang=zh_CN#rd "RoCEv2中的PFC死锁问题分析").

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