Společnost Google oznámila vydání své technologie pro hardwarový transport Falcon s otevřeným zdrojovým kódem a přechod jejího dalšího vývoje do projektu Open Compute, jehož cílem je společný vývoj otevřených specifikací pro hardware datových center. Falcon je propagován jako ethernetová technologie nové generace, schopná zvýšit propustnost a efektivitu přenosu dat ve stávajících standardních sítích založených na ethernetu. TCP/IP, kritické pro šířku pásma a latenci, jako jsou sítě pro vysoce výkonné výpočty a systémy umělé inteligence.
Protokol se škáluje na sítě datových center a je navržen tak, aby poskytoval předvídatelný vysoký výkon, nízkou latenci, flexibilitu a rozšiřitelnost. Podpora Falcon bude k dispozici nejprve v řadě síťových akcelerátorů Intel IPU E2000 (Infrastructure Processing Unit), které kombinují ethernetový adaptér s programovatelným procesorem, který zvládne operace obvykle prováděné na síťovém zásobníku nebo na straně systému, jako je řízení provozu, přetížení. kontrolu a analýzu protokolů na vysoké úrovni.
Pro dosažení nízké latence ve vysokorychlostních ethernetových sítích, které tolerují ztrátu paketů, používá Falcon tři principy: podrobné měření zpoždění mezi odesláním požadavku a přijetím odpovědi (RTT, round-trip time), hardwarově implementované ořezávání provozu ve vztahu k jednotlivým toků a rychlého a přesného opětovného přenosu paketů. Tyto vlastnosti jsou doplněny prostředky pro současný přístup několika kanály (Multipath) a podporou šifrování spojení.
Na implementaci Falconu se podílejí následující technologie:
- Carousel je mechanismus omezující provoz (Traffic Shaping), který umožňuje regulovat propustnost a intenzitu toku paketů na základě jednotlivých hostitelů.
- Snap je síťový subsystém založený na mikrojádru, který je rozšiřitelný o moduly, jejichž prostřednictvím lze přidávat pokročilé funkce, jako je virtualizace sítě, omezení provozu a funkce doručování zpráv.
- Swift je mechanismus řízení přetížení pro sítě datových center, který umožňuje latenci pod 50 mikrosekund pro krátké zprávy RPC a zároveň zachovává propustnost 100 Gb/s. serveru při zatížení blízkém 100 %.
- RACK-TLP je algoritmus detekce ztráty paketů pro TCP.
- PLB je mechanismus vyvažování zátěže, který využívá signály přetížení. Po implementaci PLB v sítích Google se nerovnováha zátěže na přepínačích snížila o 60 %, ztráta paketů se snížila o 33 % a latence při doručování krátkých RPC zpráv se snížila o 25 %.
- CSIG (Congestion Signaling) je telemetrický výměnný protokol používaný pro odesílání signálů přetížení a řízení provozu.
- PSP (PSP Security Protocol) je protokol pro šifrování provozu.
Falcon používá RDMA a NVM Express jako své protokoly nejvyšší vrstvy, ale také umožňuje přidat podporu dalších protokolů nejvyšší vrstvy ve formě rozšíření. Funkčnost Falcon je definována ve třech vrstvách: vrstva pro mapování na protokoly vyšší úrovně (ULP Mapping), vrstva transakcí a vrstva doručování paketů. První vrstva provádí řízení toku, zpracování zpráv a mapování na vyšší vrstvy. Na druhé úrovni se provádí plánování, řízení zdrojů a objednávání. Na třetí úrovni se provádí řízení přetížení, omezení provozu, zachování spolehlivosti a současné použití různých kanálů (Multipathing).
Zdroj: opennet.ru
