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媒体交融凭添信息处理复杂性新一代网络搜索引

发布时间:2018-12-05 21:07:23
如今,网络设备规划人员正面对着各式各样的应战。其中最首要的应战是语音、视频和数据的交融。尽管这种交融具有开发新运用的时机和开发规模经济的优势,但要对网络设备中的不同类型的媒体流量进行区别,并将特定的优先级分配给每个类型仍是一个杂乱的任务。……
对更高带宽、不断出现的新型网络效劳的支撑,以及数据接入时刻缩短和改进安全性的需求正使网络办理日益杂乱,这意味着选择正确的网络查找引擎(NSE)越来越重要。可是,因为规划师正被迫寻觅严厉的效劳水准协议(SLA)来满意网络商场新的需求和客户对高增值效劳的需求,现在的网络查找引擎产品不一定能满意下一代网络的需求。所认为了满意通讯设备供应商对功用及易用性的需求,咱们需求一种更快、更强大的下一代查找处理计划,宁波seo这个处理计划可满意更很多和更杂乱的查找需求。某些运用乃至可能需求逾越传统的依据TCAM的网络查找引擎功用的查找处理计划。
Triple-play
商场面对诸多应战
效劳供给商和企业级客户现已开端强调数据处理办理而非单纯的带宽。他们需求更多的功用和更广泛的功用设置,例如在视频分配更多选用多点传输、依据客户的优先摆放进路、虚拟专用网络(VPN)、接入操控列表(ACL),以及改进的效劳质量(QoS)操控,而且一切这一切都有必要以更低的本钱完结。
向新规范搬运是规划师面对的又一大应战。例如,从IPv4到IPv6的过渡气势在稳定增长。这种趋势是由移动性、超载的互联网路由体系、对更高效劳质量(QoS)和安全性的需求,以及包含VoIP新效劳和用户终端设备(CPE)的增值推动的。分析师猜测,IPv4的32位寻址将在2008年失掉作用,促使体系开发商纷繁转向大型128位地址空间集成到IPv6。美国政府乃至要求一切的联邦机构在2008年部署IPv6规范。一旦这个过渡开端,体系规划师就要一起支撑IPv4和IPv6的流量。
应对这些应战时,规划师还有必要考虑牢靠性问题。他们有必要满意客户日益杂乱的需求,并在不添加功耗和要挟体系稳定性的条件下集成一系列功用。为了满意快速改变的商场需求,他们有必要找到一种可为商场带来更具本钱效益、高度优化和能缩短开发周期的灵活升级架构的办法。
现有可选计划不敷运用
现在,许多处理计划都具有完结信息包查找的处理才能。这些处理计划包含专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和网络处理器单元(NPU)架构。静态随机存取存储器(SRAM)和高速动态随机存取存储器(DRAM)在供给NPU处理计划所需的某些外部存储器以支撑各种功用的处理方面发挥了重要作用。这些存储器也可用于ASIC和FPGA处理计划。
当ASIC、FPGA或NPU作为网络架构中首要的数据平面信息包处理器运用时,信息包查找只是其需求支撑的信息包处理的基本成分之一。但是,信息包查找是计算密集型任务,它需求消耗首要处理元件的信息包处理才能,结果约束了处理其它任务。别的,在面对IPv6更宽的关键字检索时,ASIC、PFGA和NPU将遭到进一步的约束,一起外部存储器总线的压力也会加大。
服作为数据平面信息包处理器运用的ASIC、FPGA和依据NPU的处理计划功用缺点的一种办法,就是选用NSE从信息包处理器上卸载查找功用,并加快信息包转发和分类。它有助于网络设备开发商满意用户所需求的包含严厉SLA的履行、区别化QoS、安全数据处理、ACL以及计费等许多的增值效劳。
NSE走入体系架构下降处理负荷
完结今日用于信息包处理的ASIC、FPGA和依据NPU的处理计划和加快下一代事务流量的关键是在体系架构中选用NSE。但是,为使NSE能够有用地满意IPv6、10Gbps等不断涌现的新运用的需求,未来一代的网络查找处理计划有必要具有许多共同而创新的功用。这些功用可作为厂商对一切现在和未来的NSE处理计划进行评估的规范,具体包含:
支撑快速、全方位、同步查找
为应对包含加快IPv6处理和完结增值效劳等10Gbps运用的应战,下一代NSE需求供给更多的查找功用。今日,查找协处理器能够加快IPv6并完结高达40Gbps的信息包处理速度。最多可达4个的同步多数据查找(SMDL)等创新性功用可将功用率提高到每秒10亿次(BSPS)以上。SMDL支撑一个周期内的4个同步、互斥和独立的查找,内核查找速率为250MSPS。该内核查找速率显著高于现有处理计划。多同步查找有助于信息包使用外置查找总线发送一个关键词,并以平行方式履行多个查找,在增强体系功用的一起削减在查找总线上多次发送查找关键词的需求,从而以更高的传输速率将增值效劳处理的推迟降到最低。
有用和更宽的IPv6接口
大多数现有的NSE架构选用72位宽的接口,与IPv6信息包内较长的地址而言不是最佳的选择。下一代NSE有必要支撑更宽的接口——与生俱来的80位查找宽度装备——加快IPv6信息包相关的关键词的查找。
为了更好地理解更宽的接口需求,考虑在IPv6报头上的5元组查找(IP协议域、IP源端和意图地址、TCP源端和意图地端口号)需求296位的查找关键词,运用传统的NSE的72位接口则需求576位的进口。现有的NSE底子不是用于处理296位查找的有用办法。因为72位接口只支撑36、72、144、288及576位查找,296位查找无法优化查找宽度。运用576位进口会添加推迟,下降查找功用,糟蹋设备上宝贵的进口存储。
相比之下,80位宽接口的NSE可支撑4个80位的320位查找。支撑320位宽查找的NSE架构可认为296位的IPv65元组查找供给最佳的接口存储宽度。这将大幅度提高体系功用,一起可为进口添加一些附加位,以满意客户超越规范5元组查找的需求。
通过加倍频率和添加需求总线至80位,IPv6信息包分类查找功用可添加到4倍。
削减软过错的有用办法
当地球大气的中子与电子体系碰撞时就会发生软过错。这些过错会引起体系故障或导致不行预知的问题,高牢靠性的网络设备是不能承受这些的。它们不仅影响网络数据的完整性,还会导致网络不能正常运行。因为网络的每分钟中止都会给厂商带来经济上的损失,所以找到一种有用的办法来削减软过错是非常必要的。
不幸的是,因为随下一代网络日渐杂乱程度,这种应战正在不断添加。在城域以太网和效劳路由器商场,客户对“5个9”效劳的需求最重视的就是网络数据的牢靠性和完整性。向深亚微米工艺技术和更低作业电压的搬运使问题进一步杂乱化。这些下一代工艺供给了更高的芯片密度和更快的片上功用。选用这些工艺制造的IC更简单遭到TCAM进口软过错的影响,因而存在严峻的牢靠性问题。
为处理牢靠性的问题、改进数据的完整性和保证契合严厉的SLA要求,下一代NSE有必要可集成进行检测的过错校对才能(ECC)。这种才能是实时地,可记载而且不需求操控平面干涉。在影响功用之前,ECC可主动查看和校对嵌入代码。因为是在布景模式下操作,所以这些对查找功用没有什么影响。整个阵列都能够在50ms内进行净化,包含最近没有存取的接口。在扫描期间一切进口都要查看,以发现“缄默沉静”的故障。早期的单位过错检测可削减不行挽回的过错机率。
支撑(DDR)等可简化用户时钟调度的接口
选择NSE时,了解处理计划是否有合适的接口很重要。例如DDR,它能简化时钟调度并最大极限地下降器材运行的时钟速率,以取得最高的查找速率功用。这在选用“2倍时钟”时钟调度时特别重要,这时的输入时钟是以2X查找速率运行的。因而,要完结每秒1,250万次(MSPS)查找,该时钟就有必要以两倍的250MHz速率运行。运用一个有DDR接口的NSE就能够用与该时钟输入驱动等效的查找速率——使250MHz时钟能够供给250MSPS的功用。因而,规划师能够以具有改进的信号完整性和简化终止调度的低本钱元件,下降全体规划的本钱和杂乱性。
主动进口再运用
ASIC规划是一个杂乱的任务。ASIC规划师最不用担心的事情是查找引擎阵列中未运用或很少运用的进口删去办理。使用NSE直接集成的主动进口再运用功用,旧的进口能够主动做出删去标记,一起能够灵活设置依据老化程度从阵列中清除进口的频率。不用把这个功用规划到ASIC中,能够节约规划师的时刻和精力,以及ASIC的处理资源。
为运用而优化的查找处理计划
为满意今日网络设备规划师的需求,下一代NSE有必要可供给针对特定客户运用而优化的查找处理计划。从广义上说,传统上NSE可支撑两种类型的查找:策略和转发。策略查找包含用于支撑需求通配符查找的接入操控的列表或QoS。因为其具有三重性,传统的TCAM查找引擎是履行通配符查找和策略查找的最佳计划。相比之下,L2-L3转发需求准确匹配和前缀匹配查找,而不需求依据NSE的TCAM的先进查找才能。
尽管存在查找优化的时机,为保证其成功,有必要首要处理导致功用退化的不确定性和操控平面软件的杂乱性等传统上困扰算法处理计划的问题。算法查找引擎可认为日益增长的支撑转发进口表供给本钱和功耗更优化的处理计划。例如,在交换机或路由器运用中,因为转发进口一般占用75%的进口进行查找,通过把这些表从TCAM移动到一个算法处理计划就能够显著地节约本钱和功耗。别的,该算法查找引擎可为准确匹配和最长前缀匹配查找供给理想的处理计划。走运的是,算法处理计划的局限性是能够处理的。一旦这些问题得到充分处理,就会出现真正优化的查找处理计划。但是,为了完结算法的最高价值,算法和依据TCAM的NSE处理计划应该从硬件和软件两方面进行无缝集成。依据TCAM的NSE和算法查找引擎应该是同一封装、接口和引脚位,而软件开发环境应该高度笼统以简化处理计划的运用。使用一个统一规划模型能够将每种办法的功用差异融为一体,成为以最有用的本钱和功耗处理一切的查找、准确匹配、前缀匹配和通配符匹配的易用处理计划。
结语
通讯设备制造商持续面对支撑包含VoIP、IP电视、计费、计算、安全等在内的交融型网络效劳和运用与日俱增的压力。10Gbps及更高的传输速率,加上IPv6有用地支撑更大的地址容量,以及效劳供给商及企业客户所需的高体系可用性,信息包处理任务正变得越发杂乱和难以处理。L2-L4功用的有用卸载对满意上述商场需求的信息包处理器规划变得越来越关键。这足以在不运用协议处理资源的条件下处理NPU、ASIC和FPGA裕量以完结这些方针。IDT等公司推出的依据TCAM的下一代查找引擎产品及正确的算法技术将是未来高功用网络运用规划师的首要动力。
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