Compania Google a anunțat deschiderea tehnologiei de transfer de date Falcon (hardware transport, nivel de transport accelerat hardware) și transferul dezvoltării sale ulterioare în proiectul Open Compute, destinat dezvoltării colaborative a specificațiilor deschise pentru echipamentele destinate centrelor de date. Falcon este prezentat ca o rețea Ethernet de generație următoare, capabilă să crească lățimea de bandă și să îmbunătățească eficiența transferului de date în rețelele standard bazate pe Ethernet și TCP/IP, critice în privința lățimii de bandă și întârzierilor, cum ar fi rețelele pentru sisteme de calcul de înaltă performanță și inteligență artificială.
Protocolul este scalabil pentru rețelele de centre de date și este proiectat pentru a oferi performanță mare și previzibilă, întârzieri reduse, flexibilitate și scalabilitate. Suportul pentru Falcon va fi asigurat în primul rând de acceleratoarele de rețea din seria Intel IPU E2000 (Infrastructure Processing Unit), care combină un adaptor Ethernet cu un procesor programabil, pe care se pot desfășura operațiuni de obicei realizate pe partea stivei de rețea sau de sistem, cum ar fi gestionarea traficului, controlul congestionării și analiza protocoalelor de nivel înalt.
Pentru a obține întârzieri reduse în rețelele Ethernet de mare viteză, care permit pierderi de pachete, Falcon utilizează trei principii: măsurarea detaliată a întârzierilor între trimiterea cererii și primirea răspunsului (RTT, round-trip time), reducerea hardware a traficului în legătură cu fluxuri individuale și retransmiterea rapidă și precisă a pachetelor. Aceste proprietăți sunt completate de mijloacele de acces simultan pe mai multe canale (Multipath) și de suportul pentru criptarea conexiunilor.
În implementarea Falcon sunt implicate următoarele tehnologii:
- Carousel — un mecanism de modelare a traficului (Traffic Shaping), care permite ajustarea lățimii de bandă și intensității fluxului de pachete pe baza gazdelor individuale.
- Snap — un subsistem de rețea bazat pe microkernel, extensibil prin module, prin care se pot adăuga funcționalități extinse, cum ar fi adăugarea unor funcții de virtualizare a rețelei, limitarea traficului și livrarea de mesaje.
- Swift — mecanism de control al congestionării pentru rețelele de nivel datacentru, care permite obținerea unor întârzieri de peste 50 microsecunde pentru mesajele RPC scurte în condițiile menținerii unei lățimi de bandă de 100Gbps la serverul o sarcină aproape de 100%.
- RACK-TLP — algoritm pentru determinarea pierderii pachetelor în TCP.
- PLB — mecanism de echilibrare a încărcăturii care folosește semnale de congestionare. După implementarea PLB în rețelele Google, dezechilibrul de încărcare pe comutatoare a scăzut cu 60%, pierderile de pachete au fost reduse cu 33%, iar întârzierile în livrarea mesajelor RPC scurte au scăzut cu 25%.
- CSIG (Congestion Signaling) — protocol de schimb de telemetrie utilizat pentru a trimite semnale de congestionare și pentru gestionarea traficului.
- PSP (PSP Security Protocol) — protocol de criptare a traficului.
Falcon utilizează ca protocoale de nivel superior RDMA și NVM Express, dar permite și adăugarea suportului pentru protocoale suplimentare de nivel superior sub formă de extensii. Funcționalitatea Falcon este definită de trei niveluri: nivelul pentru maparea cu protocoalele de nivel superior (ULP Mapping), nivelul tranzacțiilor și nivelul livrării pachetelor. La primul nivel se efectuează controlul fluxului, procesarea mesajelor și maparea cu nivelurile superioare. La al doilea nivel se realizează planificarea, gestionarea resurselor și ordonarea. La al treilea nivel se realizează gestionarea congestionării, limitarea traficului, menținerea fiabilității și utilizarea simultană a diferitelor canale (Multipathing).
Sursa: opennet.ro
