PFC——基于优先级的流量控制

　　通过以太网传输的光纤通道流量（FCoE）就是要求无丢包服务的一个典型示例。为了使以太网能够满足应用的无丢包要求，需要制定一种方法来通过以太网提供无损服务。基于优先级的流量控制正是在这种背景下出现。
     基于优先级的流量控制（PFC）是对暂停机制的一种增强（如下图）。当前以太网暂停选择（IEEE 802.3 Annex 31B）也能达到无丢包的要求，但它会阻止一条链路上的所有流量，本质上来讲，它会暂停整条链路。PFC 允许在一条以太网链路上创建 8 个虚拟通道，并为每条虚拟通道指定一个 IEEE 802.1P 优先等级，允许单独暂停和重启其中任意一条虚拟通道，同时允许其它虚拟通道的流量无中断通过。这一方法使网络能够为单个虚拟链路创建无丢包类别的服务，使其能够与同一接口上的其它流量类型共存。



　　

　　如图所示，在交换机端口的 8 个队列进行 buffer 的分配，形成了网络中 8 个虚拟化通道，数据流带上自身的通道标签(802.1P 进行标识)，buffer 大小使得各队列有不同的数据缓存能力。 一旦出现瞬时拥塞，即某个设备的队列缓存消耗较快，超过一定阈值(可设定为端口队列的 1/2、3/4 等比例)，设备即向数据进入的方向(上游设备)发送反压信息，上游设备接收到反压信息，会根据反压信息指示停止发送或延迟发送数据，并将数据存储在本地端口
buffer，如果本地端口 buffer 消耗超过阈值，则继续向上游反压，如此一级级反压，直到网络终端设备，从而消除网络节点因拥塞造成的丢包。使新一代以太网技术可以满足存储业务不丢包的要求（为光纤通道流量，也就是存储流量，分配一个 IEEE 802.1P 优先等级，并为该优先等级启用 PFC）。

　　

交互流程：
 
使用端口的 PFC（Priority-Based Flow Control，基于优先级流量控制）功能，可以基于 802.1P  优先级对报文进行流量控制。

当本端发生拥塞时，交换机会根据本端收到报文的 802.1P  优先级进行判别，从而确定对报文的处理方式。

· 如果此时收到报文的 802.1P  优先级有使能 PFC，则接收该报文，并向对端发送 PFCPAUSE 帧，通知对端设备暂时停止发送该类报文。对端设备在接收到 PFC PAUSE 帧后，将暂时停止向本端发送该类报文，暂停时间长短信息由 PFC PAUSE 帧所携带。当拥塞仍然存在时，此过程将重复进行，直至拥塞解除。

· 如果此时收到报文的 802.1P  优先级没有使能 PFC，则直接将报文丢弃。 

当对端接收到 PFC  PAUSE 帧时，会根据本端的 802.1P  优先级的配置信息和状态信息，确定对报文的处理方式。 

· 若对端有开启相应优先级的 PFC 功能，且尚未暂停发送相应优先级的报文，则暂停发送相应优先级的报文，并根据 PFC PAUSE 帧中对应的暂停时间启动定时器。当定时器到期后，将恢复相应优先级报文的发送。 
· 若对端有开启相应优先级的 PFC 功能，且已经暂停发送相应优先级的报文，则根据 PFC  PAUSE 帧中对应的暂停时间更新对应定时器的到期时间。
· 若 PFC  PAUSE 帧中对应的暂停时间为 0，则相当于使对应的暂停定时器立即到期，立即恢复相应优先级报文的发送。
· 若 PFC  PAUSE 帧中对应的暂停时间不为 0，则相当于复位对应的暂停定时器。也就是说，只要本端一直拥塞，则对端会因不断收到 PFC PAUSE 帧而持续暂停发送相应优先级的报文。 
· 若对端没有开启相应优先级的 PFC 功能，则不会暂停发送相应优先级的报文。