亚搏手机在线登录入口|100Gbps设计的网络流量管理

产品时间:2022-01-08 02:42

简要描述:

流量管理器设计以前是工作速率为数吉比特每秒的分组互相交换系统的一个非常简单进程。数据包缓冲区可以便利地在大容量、低功效和低成本效益的DRAM中构建。而现在则变得复杂多了。 一些基本的设计假设呼吸困难用作如今的高性能网络系统,在这些系统中,单个处置设备可掌控100Gbps的流量。 为了更佳地解读目前的环境,本文将阐释系统的局限性,并探究如何设计可符合100Gbps以上设计拒绝的数据包缓冲区和流量管理逻辑。...

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详细介绍
本文摘要:流量管理器设计以前是工作速率为数吉比特每秒的分组互相交换系统的一个非常简单进程。数据包缓冲区可以便利地在大容量、低功效和低成本效益的DRAM中构建。而现在则变得复杂多了。 一些基本的设计假设呼吸困难用作如今的高性能网络系统,在这些系统中,单个处置设备可掌控100Gbps的流量。 为了更佳地解读目前的环境,本文将阐释系统的局限性,并探究如何设计可符合100Gbps以上设计拒绝的数据包缓冲区和流量管理逻辑。

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流量管理器设计以前是工作速率为数吉比特每秒的分组互相交换系统的一个非常简单进程。数据包缓冲区可以便利地在大容量、低功效和低成本效益的DRAM中构建。而现在则变得复杂多了。  一些基本的设计假设呼吸困难用作如今的高性能网络系统,在这些系统中,单个处置设备可掌控100Gbps的流量。

为了更佳地解读目前的环境,本文将阐释系统的局限性,并探究如何设计可符合100Gbps以上设计拒绝的数据包缓冲区和流量管理逻辑。  如今宽带网络中的流量管理器  互联网路由器、终端交换机和移动网关还包括用作在网络堵塞时管理流量的深度包在缓冲区和逻辑。这些系统一般称作流量管理器(TM),流量管理器在现代宽带网络中充分发挥着最重要的起到。它们主要用作两个目的:继续执行服务提供商与其客户之间达成协议的服务级协议,以及保持通过互相交换或计算资源等网络瓶颈的流量的服务质量(QoS)属性。

  专用设备一般来说利用较慢硅(fastsilicon)构建TM和关联的数据包缓冲区。近期的网络处理器(NPU)构建此逻辑,以便在单个设备中构建完全一致的数据包处置和流量管理,从而减少材料表格(BOM)成本和功耗。

  NPU在近期的运营商网络产品中很快普及。因此,我们可以预期,流量管理功能在经过成本优化的网络节点(例如光学线路终端、地铁以太网单体、包在光传输系统)中将更为普及,而这种功能以前仅有用作高端宽带边缘路由器。

  流量工程目标  构建如今的宽带网络牵涉到各种供应商的系统。每个系统都有其特定的功能集用作管理流量和维持QoS属性。单体交换机中的队列数有可能容许为几百,而边缘路由器每个线卡可获取几十万个队列。因此服务提供商在假设硬件能用的前提下,明确提出了拟合的网络配备来符合服务合约和流量目标。

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  实质上,互联网协议/多协议标签互相交换(IP/MPLS)中的一些流量工程模式已获得普遍的接纳。但是,没两家运营商网络使用同一构建方案,这就使得提供商的流量工程目标更为简单。  因此,具备非常丰富功能集的高性能和高级流量管理被视作一个战略性产品优势。服务提供商可以对流量管理展开配备,以符合他们的目标,并且无缝地构建异构网络中的其他系统。

现代的流量管理必需构建各种功能来符合这些目标(请求参看表格)。    线速分类  构建的芯片设计可在两个有所不同的子系统中构建流量工程功能:数据包处置子系统和流量管理子系统(图1)。请注意,这两个系统都必需针对100Gbps的速度展开设计。

无法反对数据包处置中的线速操作者最后不会造成整个系统由于丢包而陷于无法控制的状态。    图1:两个子系统必需联合工作以取得准确的流量管理目标。

  数据包处置子系统负责管理将用户流量区分为有所不同的流,并关联准确的服务级属性。这一般来说称作流量调节,流量调节由坐落于线卡起源于端的入口过程继续执行。用于仪表来检查流量否在合同规定的流量内。如果在合约确保的流量范围内,数据包为绿色。

如果在可拒绝接受的额外速度内,则数据包为黄色。若显然在合同规定的流量范围之外,则数据包为红色。

  数据包的实际丢包决策在逻辑阶段内或后面的阶段确认。如果对不履行合同的流量制定了严苛的策略,数据包处置子系统可以通过弃置多达规定阈值的包来减少流量。  即使在未履行合同的情况下,子系统也有可能期望发送数据包以便展开更进一步处置。

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这必须考虑到更好的因素,如TM队列状态、过滤器和发送改版。通过容许数据包处置子系统做出丢包决策,可必要根据丢包决策继续执行用作统计资料信息和服务水平协议(SLA)报告的计数操作者,从而使其在用作解释的目的时具备低准确性。

  分类后,东流被入队至流量管理子系统,在该子系统中,数据包在深度片外存储区中缓冲器。该系统包括高级调度逻辑,可以展开灵活性地配备,以便按服务、用户、组和端口展开管理。  由于展开调度决策的逻辑必需高级且灵活性,因此这个TM组件十分最重要。

其任务是自由选择不应将数据传输到下一个时钟周期的出局端口的队列数据包。以100Gbps的速率为几万和几十万个队列调整这样的决策过程是一项出现异常艰难的任务。

  对于新兴的100GE应用于,由于任务被分得有所不同的调度程序,因此无法提升调度逻辑的性能(图2)。用于多个调度程序不会引发数据包错序问题,并且不会减少阻抗分享复杂性。因此,100GE必须单个调度决策树。


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