第4代可编程ASIC技术与下一代网络
发布时间:2006-10-14 3:57:32   收集提供:gaoqian
涛声


  网络新型技术,正在推动着下一代网络从主干到边缘的发展。像关键技术IPv6,MPLS等等,而ASIC技术伴随着网络的发展而逐渐成熟,成为重要的核心技术之一。

  交换机ASIC技术的产生

  实现全面的网络级业务管理策略,在很大程度上与实施网络级安全或路由策略类似:每个交换机都必须参与到策略中来,以实施策略。在安全或路由策略中,采用的机制是基于交换机CPU中实现的控制层面协议,与此不同的是,服务质量(QoS)策略可能不是交换机CPU的任务,除非它使用专用集成电路(ASIC)直接在硬件中实现。

  QoS机制直接涉及调度、标记、或直接在数据路径上丢弃各个分组,因此这些引擎必须在交换机入口或者出口点上以线速操作。在负荷提高时,基于CPU的实现方案不能扩充,它们没有足够的灵活性,在每秒千兆位数据速率时,不能支持保持线速所需的逐包决策。

  第四代可编程ASIC技术

  现代交换技术的发展经历了以下历程:软件+CPU的传统的路由器实现方法,网络处理器(NP),可现场编程门阵列(FPGA),以及交换机专用的大规模集成电路ASIC。软件+CPU的实现特点是速度慢,但灵活性、拓展性好,如需增加新功能只需改写软件。相反,基于ASIC的交换机的特点是性能高,但灵活性、拓展性差,难以增加新功能。

  为解决这个问题,第四代可编程ASIC技术诞生了。

  以标准编程语言(如C和C++)编写芯片功能,并编译和加载到硅片中的可编程ASIC技术,可以让ASIC在部署后通过更新程序,实现新功能,在保证性能的同时,实现高度灵活性。可编程ASIC提供了类似网络处理器的编程能力。结果,通过简单的软件升级,可以改变微代码指令,实现新的协议、新的ACL分类或其它增强功能,如更快提供新的服务和更好的互操作性。

  MPLS和IPv6等新协议在“互联网草案”中定义了许多新功能,而不是使用定义真正协议标准的RFC文件。可编程ASIC和扩展能力是必不可少的,否则,在草案变化、以包括新的功能时,芯片组将不能适应这些变化。如果没有可编程ASIC提供的扩展能力,将要求重新设计ASIC,客户将不得不等两年的时间才能使用新功能。而通过可编程ASIC,用户可以在3~6个月内增加新的协议和功能。

  业内唯一的可编程ASIC结构

  2003年末,Extreme Networks公司推出采用独有的可编程4GNSS ASIC技术的新型BlackDiamond10K交换机。这是业内第一个采用该技术的交换机,同时是第一个提供可编程T-Flex技术的产品。T-Flex技术提供了ASIC的性能及灵活的可编程功能,帮助广大客户成功地建立下一代智能网络主干,简便地演进到单一融合网络中。

  基于第4代可编程ASIC,新型交换机可以重新配置分组剖析器和分组转换引擎,从而支持新的协议,及以新的方式在某一类业务中封装另一类业务。分组的封装和转换是标准机构里最活跃的领域,也可能是未来几年中的创新领域。硬件和软件扩展能力最终可以实现为IPv4,IPv6,MPLS(多协议标记交换),NAT(网络地址转换)和GRE隧道提供硬件线速支持,提供可编程分组解析程序,支持对每个分组进行多项查表,解码隧道处理和封装的业务;提供可编程分组编辑器,实现线速分组转换或重新格式化,支持灵活的堆栈封装组合等。

  应用前景

  融合趋势自然而然地导致广大用户需要新协议来支持新应用。当然,协议还有很多种,4GNSS可以线速支持几乎所有现有的和新兴的标准,如MPLS(多协议标记交换)、NAT(网络地址转换)、GRE IP-in-IP分组隧道、6to4 IPv6到IPv4分组转换、IPv6在IPv4中的分组隧道、Q-in-Q多标记以太网帧(IEEE工作项目)、Ether-in-Ether帧结构、HVPLS(IETF工作项目)、MPLS承载的以太网(EoMPLS)、组播隧道(PIM,MSDP等)。

Phonoscope公司是位于美国德州休斯顿的一家城域网供应商,他说:“新产品在整体上提升了性能水平,在处理ASIC方面采用了某些新型方式。”

  通过把重点放在与带宽无关的特点上,如容错能力、安全性和扩展能力,第四代结构引导城域以太网市场发展到新的方向,成功构建下一代网络。这使得Extreme能够在这一领域中发挥领导地位,尽管它只是参与推出10-GbE优化平台的最新厂商之一。


----《通信产业报》
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50