谷歌宣布开源其Falcon硬件传输技术，并将其后续开发工作移交给开放计算项目（Open Compute Project）。该项目旨在共同制定数据中心硬件的开放规范。Falcon被誉为下一代以太网，能够提升现有标准以太网网络的吞吐量和数据传输效率。 TCP/IP对于高性能计算和人工智能系统等网络而言，带宽和延迟至关重要。
该协议可扩展到数据中心网络，旨在提供可预测的高性能、低延迟、灵活性和可扩展性。 Falcon 支持将首先在英特尔 IPU E2000 系列网络加速器（基础设施处理单元）中提供，该加速器将以太网适配器与可编程处理器相结合，可以处理通常在网络堆栈或系统端执行的操作，例如流量管理、拥塞控制和解析高级协议。
为了在容忍数据包丢失的高速以太网中实现低延迟，Falcon 使用三个原则：发送请求和接收响应之间的延迟（RTT，往返时间）的详细测量，与个人相关的硬件实现的流量修剪流，以及快速准确的数据包重传。 通过多个通道（多路径）同时访问和支持加密连接的方式补充了这些属性。
Falcon的实现涉及以下技术：
- Carousel 是一种流量限制机制（流量整形），它允许您在每个主机的基础上调节数据包流的吞吐量和强度。
- Snap 是一个基于微内核的网络子系统，可通过模块进行扩展，通过这些模块可以添加高级功能，例如网络虚拟化、流量限制和消息传递功能。
- Swift 是一种数据中心级网络的拥塞控制机制，它能够实现短 RPC 消息低于 50 微秒的延迟，同时保持 100 Gbps 的吞吐量。 服务器 负载接近 100%。
- RACK-TLP是TCP的丢包检测算法。
- PLB是一种使用拥塞信号的负载平衡机制。 在 Google 网络中实施 PLB 后，交换机负载不平衡下降了 60%，丢包率下降了 33%，短 RPC 消息传递延迟下降了 25%。
- CSIG（拥塞信令）是一种遥测交换协议，用于发送拥塞信号和流量控制。
- PSP（PSP安全协议）是一种流量加密协议。
Falcon 使用 RDMA 和 NVM Express 作为其顶层协议，但也允许以扩展的形式添加对其他顶层协议的支持。 Falcon 功能定义为三层：映射到上层协议的层（ULP 映射）、事务层和数据包传送层。 第一层执行流量控制、消息处理以及到更高层的映射。 在第二层，进行计划、资源管理和排序。 在第三级，执行拥塞控制、流量限制、保持可靠性和不同信道的同时使用（多路径）。
来源： opennet.ru
