本文介绍了交换芯片中两种常见了丢弃算法
1 名词释义
TD :Tail Drop尾部丢弃
WRED: Weighted Random Early Detection,加权随机早期丢弃
在交换芯片中，Buffer属于稀缺资源，受限于集成电路的物理性质，Buffer不能做到很大，通常只有10M左右。在报文的接收、处理、转发过程中，都会占用Buffer资源，各个端口队对的Buffer资源是抢占关系，通常来说，交换芯片提供了寄存器用于配置各个端口对Buffer占用的上限，以防止某个端口占用太多的Buffer资源以至于影响到其它端口的正常转发。
2 TD模型
TD尾部丢弃策略是指当队列已经满了的时候，以后再到达的所有报文（如果能够继续排队，这些分组都将排在队列的尾部）将都被丢弃的策略。
3 WRED模型
WRED是一个主动的队列管理机制，目的是提高全局的网络性能。
队列管理是一种管理芯片中队列长度的机制，当需要的时候，该机制会丢弃报文。类似的管理机制还有HOL(Header of Line)。WRED与HOL的不同点是，WRED在buffer空间耗尽之前，提前丢弃报文。(It aims to preemptively drop packet before buffer space is exhausted)。通过提前丢弃报文，整体的网络性能就会更优。
WRED通过追踪每条队列(queue)的平均长度统计值来实现。给予统计值，出口队列管理器给予为该队列定义的丢弃模板，概率性的丢弃报文。丢弃模板(drop profile)定义了一个队列在平均长度情况下的丢弃概率
WRED战队出口的队列单独提供了积极的队列管理。RED只能针对端口提供一个统一的丢弃模板，不能区分队列和颜色，而WRED可以为不同的颜色和不同的队列使用不同的丢弃模板。
WRED丢弃了一个类似于发段函数的 丢弃策略。每个丢弃模板包含一下参数：丢弃开始点(arop start point)、丢弃结束点(arop end point)、和最大丢弃率(max drop rate)。 如图所示，当平均队列长度增长到DropStartPoint以上时，开始丢包；当队列长度大道DropEndPoint时，所有发往这个队列的报文都会被丢弃。在DropEndPoint和DropStartPoint之间的斜率是MaxDropRate。MaxDropRate当平均队列长度达到DropEndPoint时的丢弃率
平均队列长度是给予每个芯片的每个端口的Cos queue统计的，而不是每种报文的颜色，也就是说丢弃开始点(arop start point)和丢弃结束点(arop end point)都是之单个队列的长度值，而不是单个队列中的某个颜色的长度值。每个平均队列长度是给予队列独立追踪的，但是丢弃概率(drop probablitity)是叠加 的，也就是说，如果8个cos队列中的任何一个丢弃模板预示这个报文要丢弃，报文将会丢弃。
在BCM56620中，芯片每4微妙计算一次队列长度，而不是每次收到报文以后，这样做的目的是通过减少计算时间提高了性能
在BCM56620中，如果报文ECN位(Explicit Congestion notificatiob)使能了，芯片就会标记报文而不会丢弃报文。如果ECN的2-bit位的值是0B11，WRED就不会应用到这个报文中
3 TD的测试方法
3.1 连续Mac地址发测试
测试原理，根据尾部丢弃的特点，当队列满时，新到达的报文将会被丢弃。如果,将端口的出口pir（峰值带宽速率）设置为0，即不让报文从端口发出去，向队列中注入报文mac地址递增的报文，队列长度逐渐增加，当达到队列总长时，后续的报文将会被丢弃。停止发送报文，开始抓取报文，之后设置pir为1000，，观察抓到的报文mac地址是否连续。按照尾丢弃的特点，Mac地址是连续的。
将出口的峰值带宽设置为0来测试，是非正常的测试，实际并不会这样做。
步骤1：配置前的qos准备，将所有报文映射城同一内部优先级和同一种丢弃优先级，这样报文就能走同一个队列，便于查看。
vlan 1-20;887;890-920
!
mls qos map cos-intp 5 5 5 5 5 5 5 5
mls qos map cos-dp 1 1 1 1 1 1 1 1
mls qos queue statistics enable
!
Interface Ethernet1/0/1
switchport mode trunk
switchport trunk native vlan 2
Interface Ethernet1/0/7
switchport mode trunk
switchport trunk native vlan 887
!步骤:2:设置端口的丢弃策略为尾部丢弃
Interface Ethernet1/0/7
mls qos queue drop-algorithm tail
通过sdk提供的命令，查看尾部丢弃参数:
CTC_CLI(ctc-sdk)# show qos drop port 0x106 queue-id 5
Queue drop information
----------------
Drop Mode : WTD
WTD and WRED coexist : 0
DropThrd : 496 496 496 496
使用sdk提供的目录，查看队列长度:
QueueID Depth(unit:288B)
---------------------------------------------
All Queue depth is zero!!!
---------------------------------------------队列的每一个单位表示1个cell，一个cell代表最多288字节的报文
步骤:3:提供SDK提供的目录，将端口pir设置为0，即不让报文从队列出去，让队列长度增加
qos shape port 0x106 pir 0步骤:4:打入mac地址递增的连续报文
步骤5:查看当前队列缓存数量
CTC_CLI(ctc-dkits)# show monitor queue-depth
QueueID Depth(unit:288B)
---------------------------------------------
53 496
---------------------------------------------步骤6:出端口开启抓取报文
步骤7:设置pir为1000，让报文发送出去，并开始抓取报文
步骤8:查看队列长度
CTC_CLI(ctc-dkits)# show monitor queue-depth
QueueID Depth(unit:288B)
---------------------------------------------
All Queue depth is zero!!!
---------------------------------------------步骤9:查看收包信息
第一个包的mac为00:00:88:00:00:02，最后一个包的mac为00:00:88:00:01:F1
4 WRED的测试方法
4.1 连续Mac地址发测试
WRED的测试方法于WTD类似，配置丢弃算法时，选择WRED丢弃方式
步骤1：与尾部丢弃的配置类似
步骤2:设置端口的丢弃策略为尾部丢弃
Interface Ethernet1/0/7
mls qos queue drop-algorithm wred
mls qos queue 6 wred dp 1 drop-startpoint 10 drop-endpoint 1000 max-drop-rate 15
通过sdk提供的命令，查看尾部丢弃参数:
CTC_CLI(ctc-sdk)# show qos drop port 0x106 queue-id 5
Queue drop information
Drop Mode : WRED
WTD and WRED coexist : 0
MaxThrd : 1000 1000 1000 64
MinThrd : 8 8 8 0
DropProb : 15 15 15 10步骤:3:提供SDK提供的目录，将端口pir设置为0，即不让报文从队列出去，让队列长度增加
步骤:4:打入mac地址递增的连续报文
步骤5:查看当前队列缓存数量
CTC_CLI(ctc-dkits)# show monitor queue-depth
QueueID Depth(unit:288B)
---------------------------------------------
53 1030
---------------------------------------------步骤6:出端口开启抓取报文
步骤7:设置pir为1000，让报文发送出去，并开始抓取报文
步骤8:查看队列长度
CTC_CLI(ctc-dkits)# show monitor queue-depth
QueueID Depth(unit:288B)
---------------------------------------------
All Queue depth is zero!!!
---------------------------------------------步骤9:查看收包信息
第一个包的mac为00:00:88:00:00:02，最后一个包的mac为00:00:88:00:04:4E
