A Google bejelentette a Falcon adatátviteli technológia (hardware transport, hardveres gyorsítású szállítási szint) bevezetését, és annak további fejlesztését az Open Compute projektbe, amely az adatközpontok hardver-specifikációinak közös fejlesztésére irányul. A Falcon a következő generációs Ethernet-ként van bemutatva, amely képes növelni a sávszélességet és javítani az adatátvitel hatékonyságát a meglévő Ethernet- és TCP/IP-alapú hálózatokban, amelyek kritikusak a sávszélesség és a késleltetés szempontjából, mint például a nagy teljesítményű számítási rendszerek és a mesterséges intelligencia hálózatai.
A protokoll a adatközpontok hálózataira skálázható, és úgy tervezték, hogy előre megjósolható magas teljesítményt, alacsony késleltetést, rugalmasságot és bővíthetőséget biztosítson. A Falcon támogatása először az Intel IPU E2000 (Infrastructure Processing Unit) sorozatú hálózati gyorsítókban lesz elérhető, amelyek Ethernet adaptert kombinálnak egy programozható processzorral, amelyre olyan műveletek vihetők át, amelyeket általában a hálózati veremben vagy a rendszeren hajtanak végre, mint például a forgalomirányítás, a túlterhelés-ellenőrzés és a magas szintű protokollok elemzése.
A Falcon alacsony késleltetést biztosít magas sebességű Ethernet-hálózatokban, amelyek csomagvesztést tesznek lehetővé, három alapelv alkalmazásával: a kérés elküldése és a válasz fogadása közötti késleltetések részletes mérése (RTT, round-trip time), a forgalom hardveres, egyes áramlásokhoz való kötése és a csomagok gyors és pontos újbóli továbbítása. Ezeket a tulajdonságokat olyan eszközök egészítik ki, amelyek lehetővé teszik a párhuzamos elérést több csatornán (Multipath) és a kapcsolatok titkosításának támogatását.
A Falcon megvalósításában a következő technológiák kerülnek alkalmazásra:
- Carousel — a forgalomkorlátozó mechanizmus, amely lehetővé teszi a sávszélesség és a csomagáramlás intenzitásának szabályozását egyes hostok szintjén.
- Snap — egy mikrokernel alapú hálózati alrendszer, amely modulok segítségével bővíthető, lehetővé téve további funkciók, például hálózati virtualizációs, forgalomkorlátozási és üzenetküldési funkciók hozzáadását.
- A Swift — a forgalomirányítási mechanizmus a adatközponti hálózatok számára, amely lehetővé teszi, hogy a késleltetés kevesebb mint 50 mikrofordulat legyen a rövid RPC-üzenetek esetében, miközben a 100Gbps sávszélesség fenntartása mellett szerver a 100%-hoz közeli terhelés mellett.
- A RACK-TLP — a TCP-csomagveszteség meghatározására szolgáló algoritmus.
- A PLB — a terheléselosztás mechanizmusa, amely a túlterhelésről szóló jeleket használja. A PLB bevezetésével a Google hálózataiban a kapcsolókra nehezedő terhelés kiegyensúlyozatlansága 60%-kal csökkent, a csomagveszteség 33%-kal, míg a rövid RPC-üzenetek kézbesítési késedelme 25%-kal csökkent.
- A CSIG (Congestion Signaling) — a telemetriai jelek cseréjére szolgáló protokoll, amely a túlterhelésről szóló jelek küldésére és a forgalom irányítására használatos.
- A PSP (PSP Security Protocol) — a forgalom titkosítására szolgáló protokoll.
A Falcon RDMA és NVM Express protokollokat használ felső szintű protokollokként, de lehetővé teszi további felső szintű protokollok támogatásának hozzáadását bővítmények formájában. A Falcon funkcionalitását három szint határozza meg: a felső szintű protokollokhoz való térképezési szint, a tranzakciók szintje és a csomagszállítás szintje. Az első szinten a forgalomirányítás, az üzenetfeldolgozás és a felső szintű térképezés valósul meg. A második szinten a források kezelése, ütemezés és rendezés történik. A harmadik szinten a túlterhelés kezelése, a forgalom korlátozása, a megbízhatóság fenntartása és a különféle csatornák párhuzamos használata (Multipathing) zajlik.
Forrás: opennet.ru
