Ettevõte Google kuulutas välja andmetransfeeritehnoloogia Falcon (hardware transport, riistvara kiirusandmete transportimiskiht) avamise ja selle edasise arendamise üleviimise Open Compute projekti, mis keskendub avatud seadmespetsiifikatsioonide ühisarendamisele andmekeskuste varustamiseks. Falcon on esitatud järgmise põlvkonna Ethernetina, mis suudab suurendada ribalaiust ja tõhustada andmete edastamist olemasolevates Etherneti ja TCP/IP standardsetes võrgustikes, mis on ribalaiuse ja viivituste suhtes kriitilised, näiteks kõrgvõimekuse arvutisüsteemide ja tehisintellekti võrgud.
Protokoll skaleeritakse andmekeskuste võrkude jaoks ja on projekteeritud tagama pidevalt kõrge jõudluse, madalad latentsused, paindlikkuse ja laiendatavuse. Falconi esmane tugi tagatakse Intel IPU E2000 seeria võrgu kiirendites (Infrastructure Processing Unit), mis ühendavad Etherneti adapteri programmeeritava protsessoriga, kuhu saab viia tegevusi, mis tavaliselt toimuvad võrgu kihi või süsteemi poolel, näiteks liikluse juhtimine, ülekande kontroll ja kõrgetasemeliste protokollide analüüs.
Madala latentsuse saavutamiseks kõrge kiiruseta Etherneti võrkudes, mis lubavad pakettide kaotust, kasutab Falcon kolme põhimõtet: täpne viivituse mõõtmine päringu saatmise ja vastuse saamise vahel (RTT, round-trip time), riistvaraliselt rakendatud liikluse kärpimine, mis on seotud individuaalsete voogudega, ning kiire ja täpne pakettide uuesti edastamine. Need omadused on täiendanud samas kanalite mitmekesist kasutamist (Multipath) ja ühenduste krüpteerimise toetust.
Falconi rakendamisel kasutatakse järgmisi tehnoloogiaid:
- Carousel — liikluse piiramise (Traffic Shaping) mehhanism, mis võimaldab reguleerida ribalaiust ja pakettide voogude intensiivsust eraldi hostide lõikes.
- Snap — mikrotuuma põhine võrgualamsüsteem, mida saab laiendada moduli kaudu, et lisada täiendavat funktsionaalsust, näiteks võrgu virtualiseerimise, liikluse piiramise ja sõnumite saatmise funktsioonide lisamine.
- Swift — koormuse juhtimise (Congestion Control) mehhanism andmekeskuste tasandi võrkudes, mis võimaldab saavutada lühetes vähem kui 50 mikrosekundit lühikeste RPC-sõnumite jaoks, hoides ribalaiuse 100 Gbps juures server koormuse lähedal 100%.
- RACK-TLP — TCP pakettide kadumise määramise algoritm.
- PLB — koormuse tasakaalustamise mehhanism, mis kasutab ülemäärase koormuse signaale. Pärast PLB kasutuselevõttu Google’i võrkudes vähenes koormuse tasakaalu häire switchides 60% võrra, pakettide kadu vähenes 33% ja lühikeste RPC-sõnumite edastamise viivitused vähenesid 25%.
- CSIG (Congestion Signaling) — telemeetriaga suhtlemise protokoll, mida kasutatakse ülemäärase koormuse signaalide saatmiseks ja liikluse juhtimiseks.
- PSP (PSP Security Protocol) — liiklusturbeprotokoll.
Falcon kasutab ülemise taseme protokollidena RDMA ja NVM Express, kuid võimaldab ka lisaprotokollide toetust laienduste vormis. Falconi funktsionaalsus on määratletud kolme taseme kaudu: ülemise taseme protokollide kaardistamise tase (ULP Mapping), tehingute tase ja pakettide tarnimise tase. Esimesel tasemel toimub voogude haldamine, sõnumite töötlemine ja ülemiste tasemete kaardistamine. Teisel tasemel tehakse planeerimist, ressursside haldamist ja järjestamist. Kolmandal tasemel teostatakse ülekande haldamine, liikluse piiramine, usaldusväärsuse säilitamine ja mitme kanali samaaegne kasutamine (Multipathing).
Allikas: opennet.ru
