DCQCN: RDMA용 양자화 혼잡 제어
DCQCN(Data Center Quantized Congestion Notification)은 무손실 RoCEv2 패브릭이 PFC 일시 정지에 의존하지 않고 동작하도록 하는 엔드투엔드 혼잡 제어입니다. 스위치가 ECN을 조기에 마킹하고, 수신 측이 CNP를 되돌려 보내며, 송신 측이 전송률을 양자화하여 조정하므로, 큐가 넘치기 전에 송신 측이 속도를 줄입니다.
DCQCN 폐루프
송신 NIC, 혼잡한 스위치, 수신 NIC. 스위치의 WRED ECN 마커는 큐가 PFC 일시 정지 임계값에 도달하기 전에 작동합니다. 수신 측은 Congestion Notification Packet(CNP)을 생성하고, 송신 측의 반응 지점이 전송률을 낮춘 뒤 다시 올립니다. 무손실, PFC 부하 없음, 빠른 수렴입니다.
AI 패브릭에서 DCQCN이 수행하는 역할
RoCEv2에는 혼잡을 처리하는 두 가지 방식이 있습니다. 홉 단위로 전파되는 백프레셔인 PFC 일시 정지, 그리고 종단 간 전송률 제어 루프인 DCQCN입니다. PFC만으로도 동작하지만, 혼잡을 상류로 밀어내어 일시 정지 폭주와 head-of-line 블로킹의 위험이 있습니다. DCQCN은 PFC보다 앞서 동작하여 큐가 일시 정지 임계값에 도달하기 전에 ECN으로 패킷을 마킹하므로, 스위치가 일시 정지를 발동해야 하기 전에 송신 측이 속도를 낮춥니다.
잘 구성하면 패브릭 운영 대부분을 DCQCN 피드백만으로 수행하고 PFC는 안전 백스톱 역할을 하게 됩니다. 잘못 구성하면 ECN 임계값이 PFC headroom과 어긋나 DCQCN을 구성했더라도 pause 폭주가 발생합니다.
송신 NIC이 전송률을 양자화
CNP를 수신하고 DCQCN을 실행하여 α-업데이트, 곱셈적 감소, 가산적 증가 루프를 실행하여 전송률을 양자화합니다.
스위치가 ECN을 조기에 마킹
ECN-capable 패킷에 다음으로 마킹합니다 CE 큐 깊이가 K-min을 넘으면 WRED 곡선을 사용하며, 마킹 확률은 K-max에서 P-max까지 선형으로 증가합니다.
수신 측이 CNP를 반향
마킹된 각 플로우에 대해 송신 측으로 CNP를 생성하며, 전송률은 대략 다음으로 제한됩니다 플로우당 50 µs에 하나.
PFC 일시 정지와 DCQCN, 나란히 비교
둘 다 RoCEv2를 무손실로 유지하지만, 서로 다른 지점에서 작동합니다. 튜닝의 목표는 패브릭이 대부분의 시간을 DCQCN 피드백에 의존하도록 하고 PFC는 최후의 방어선으로 예비해 두는 것입니다.
| 구분 | PFC 일시 정지최후 방어선 | DCQCN주 제어 |
|---|---|---|
| 메커니즘 | 상류로 전파되는 홉 단위 백프레셔. | 송신 측에서 수신 측까지의 종단 간 전송률 제어 루프. |
| 발동 지점 | 큐가 일시 정지 임계값에 도달하면 작동합니다. | 큐가 일시 정지 임계값에 도달하기 전에 ECN을 마킹합니다. |
| 장애 모드 | 일시 정지 폭주와 head-of-line 블로킹의 위험이 있습니다. | 스위치가 일시 정지를 발동해야 하기 전에 송신 측이 속도를 낮춥니다. |
| 패브릭에서의 역할 | 버퍼가 그래도 채워질 때를 위한 안전 최후 방어선 전용. | 패브릭 수명의 대부분에 걸친 주 제어. |
| 적용 범위 | 링크 수준, 한 번에 한 홉씩. | 종단 간, 송신 측에서 수신 측까지. |
OcNOS-DC의 ECN 마킹
K-min, K-max, P-max
구성 가능한 K-min 및 K-max 임계값과 P-max 마킹 확률을 갖춘 우선순위 큐별 WRED ECN 마킹.
VXLAN 상의 ECN
Trident 3(X4, X5, X7) 및 Trident 4 플랫폼에서는 ECN 비트가 VXLAN 인캡슐화 및 디캡슐화를 거치는 동안 보존되므로, DCQCN은 언더레이뿐 아니라 EVPN-VXLAN 오버레이 전반에서 종단 간으로 동작합니다.
라이선스 티어
PFC와 ECN은 OcNOS-DC IPBASE 및 PLUS SKU에 포함됩니다. Dynamic ECN, PFC 교착 상태 감지 및 복구, VXLAN 기반 PFC 및 ECN은 PLUS SKU에 포함됩니다.
이것이 들리는 것보다 더 중요한 이유
ECN 임계값 불일치에는 정반대로 보이는 두 극단이 있지만, 둘 다 패브릭을 잘못 튜닝된 상태로 만듭니다.
- ECN이 구성되었지만 전혀 마킹되지 않는 경우(K-min이 너무 높음): PFC가 혼잡 제어 부담 전체를 떠안습니다.
- ECN이 너무 공격적으로 마킹하는 경우(K-min이 너무 낮음): 실제 혼잡이 발생하기 전에 송신 측이 전송률을 낮춥니다.
DCQCN, 자주 묻는 질문
DCQCN이란 무엇입니까?
DCQCN 은 어떻게 동작합니까?
DCQCN과 PFC는 어떻게 함께 동작합니까?
DCQCN에서 ECN의 K-min 및 K-max 임계값은 무엇입니까?
DCQCN 에는 RoCEv2 가 필요합니까?
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