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yb5点ac只为非凡-100Gbps设计的网络流量管理

AG亚博真人 科技 2021年05月31日
本文摘要:流量管理器设计过去是具有几千兆位/秒工作速率的分组交换系统的非常简单的过程。数据包缓冲区可以方便地构建在大容量、低功率和低成本的DRAM中。现在变得更复杂了。一些基本设计以呼吸困难被用作现在的高性能网络系统为前提,在这些系统中,单一的废弃设备可以控制100Gbps的流量。 为了更好地解读现在的环境,本文说明了系统的限度,研究了如何设计适合100Gbps以上的拒绝设计的数据包缓冲器和流量管理逻辑。

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流量管理器设计过去是具有几千兆位/秒工作速率的分组交换系统的非常简单的过程。数据包缓冲区可以方便地构建在大容量、低功率和低成本的DRAM中。现在变得更复杂了。一些基本设计以呼吸困难被用作现在的高性能网络系统为前提,在这些系统中,单一的废弃设备可以控制100Gbps的流量。

为了更好地解读现在的环境,本文说明了系统的限度,研究了如何设计适合100Gbps以上的拒绝设计的数据包缓冲器和流量管理逻辑。现在,在宽带网络内的流量管理互联网路由器、终端交换机、移动网关中,用于在网络拥塞时管理流量的深这些系统通常被称为流量管理器(TM ) 这些主要用于两个目的。服务提供商与其客户之间持续执行商定的服务级别协议,以及交换或计算网络瓶颈(如资源)的流量QoS (质量专用设备通常是慢硅(fastsilicon )。

最近的网络处理器(NPU )构建了这个逻辑,在一个设备上构建了完全匹配的分组处理和流量管理,降低了bom(baseofmaterial )的成本和功耗。NPU在最近的运营商网络产品中迅速普及。

因此,预计流量管理功能会在成本优化的网络节点(例如,光线路终端、地铁以太网单体、包内光传输系统)中更普及,但该功能以前作为高端宽带边缘路由器流量工程的目标是建立现在的宽带网络涉及到各种供应商的系统. 每个系统都有一组特定的功能来管理流量和维护QoS属性。单体交换机的队列数可能有几百个,但边缘路由器每个线卡可以获取几十万个队列。

因此,服务提供商在假定硬件可用的基础上,明确提出了为满足服务合同和流量目标而拟合的网络装备。实质上,互联网协议/多协议标签交换(IP/MPLS )中的一些流量工程模型是普遍接受的。但是,由于两个运营商网络没有使用相同的构建方案,提供商的流量工程目标变得更简单。

因此,具有非常丰富的功能集的高性能和高级流量管理被认为是战略产品优势。服务提供商可以部署流量管理以满足目标,并无缝构建异构网络中的其他系统。现代流量管理需要构建各种功能来满足这些目标(请参见表)。

以线速分类构建的芯片设计可以在分组处理子系统和流量管理子系统两个不同的子系统中构建流量工程功能(图1 )。请注意,这两个系统都必须以100Gbps的速度设计。

不能反对数据包处理中的线速操作者,最终系统整体不会因数据包丢失而失去控制。图1 :为了实现正确的流量管理目标,两个子系统必须协同工作。数据包处置子系统负责将用户流量区分为不同的流,并将正确的服务级别属性关联起来。这通常称为流量调节,流量调节通过位于线卡起源端的入口程序继续执行。

用于仪表检查流量是否在合同规定的流量内。如果在合同确保的流量范围内,数据包是绿色的。如果在可以拒绝接受的额外速度内,数据包将是黄色的。

显然如果在合同规定的流量范围之外,数据包是红色的。数据包的实际丢包决定在逻辑阶段内或之后的阶段确认。如果对不履行合同的流量设置了严格的策略,则数据包处理子系统可以通过丢弃达到规定阈值的数据包来减少流量。

即使合同未履行,子系统也可能希望发送数据包以进一步处置。这需要考虑更好的因素,如TM队列的状态、过滤器和发送改版。通过允许数据包处理子系统确定数据包丢失,根据数据包丢失的确定继续执行统计信息和用作服务级别协议(SLA )报告的计数运营商,在说明分类后,在东该系统包含高级调度逻辑,为每个服务、用户、组和端口部署管理提供了灵活性。

展开日程决定的逻辑需要高度灵活,所以这个TM组件十分重要。其任务是自由选择不应该向下一个时钟周期的输出端口转发数据的队列包。以100Gbps的速率调整数万和几十万队列的决策过程是非常困难的任务。在新兴的100GE应用程序中,任务被分配给不同的调度器,因此无法提高调度逻辑的性能(图2 )。

在多个调度程序中使用不会引起数据包的错误顺序问题,不会降低阻抗共享的复杂性。因此,100GE必须是单一的调度决策树。


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