可编程交换时代就在这里
在第一批網(wǎng)絡(luò)處理器推出20年后，我們正在向完全可編程數(shù)據(jù)平面邁進，網(wǎng)絡(luò)運營商在虛擬化方面的努力推動了這一趨勢的發(fā)展。
大多數(shù)物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正在被運行在網(wǎng)絡(luò)核心和邊緣的服務(wù)器上的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能（VNF）取代。這些服務(wù)器一般采用通用處理器或多核處理器，具有硬件加速的安全性和包處理能力。下一階段是使用完全可編程交換芯片取代帶有固定功能的硬件交換機。目前運營商和服務(wù)提供商對支持高吞吐量數(shù)據(jù)包處理的可編程交換機和多核處理器的需求越來越大，設(shè)備開發(fā)商和芯片供應(yīng)商都在響應(yīng)這些需求。
有一份2018多核處理器和交換機調(diào)查報告，該調(diào)查面向全球的，吸引了來自40位不同電信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商的近70名專業(yè)人士的回復(fù)。
該報告描繪了在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中通用處理器，多核處理器和交換機芯片的使用情況。其中包括關(guān)于哪些處理器正在使用以及今后需要的性能的信息、不同特性的重要性、使用FPGA和ASIC的情況、處理器供應(yīng)商的排名以及利用以往調(diào)查的結(jié)果得出的有價值的趨勢數(shù)據(jù)。
它還包括有哪些交換機芯片正在使用、交換機所需的容量、不同功能的重要性以及交換機芯片供應(yīng)商排名的信息。
第一個網(wǎng)絡(luò)處理器是用機器語言編寫的，然后慢慢過渡到C和C++。大多數(shù)交換機芯片都具有一定程度的可編程性，但許多開發(fā)工具僅限于芯片供應(yīng)商和一些關(guān)鍵客戶。ASIC和FPGA通常使用VHDL / Verilog進行設(shè)計和編程。用于數(shù)據(jù)包處理的P4和其他高級語言的開發(fā)為完全可編程數(shù)據(jù)平面創(chuàng)造了一個新機會，該數(shù)據(jù)平面在很大程度上獨立于硬件，并且調(diào)查結(jié)果表明很多公司開始利用這一點。
多核處理器可從不同核心架構(gòu)的多家公司獲得。英特爾基于x86的Xeon D處理器正面臨著來自AMD，Broadcom，Marvell（最近收購的Cavium），Mellanox和NXP的挑戰(zhàn)，而這些公司處理器都是基于ARM的。
英特爾由于推出了Intel Xeon E5處理器，因此在服務(wù)器處理器市場上明顯領(lǐng)先。最近推出的Intel Xeon Scalable處理器又增強了Intel Xeon E5功能。對于要求較低的應(yīng)用，英特爾推出了英特爾酷睿i3/i5/i7和 Intel Xeon E3處理器產(chǎn)品組合。Intel面臨的主要挑戰(zhàn)是來自基于X86的AMD EPYC和Qualcomm 和Marvell (Cavium)基于ARM的處理器。
隨著3.2Tbit/s，6.4Tbit/s和12.8Tbit/s交換機芯片在最新交換機系統(tǒng)中的廣泛使用，高容量交換機芯片的需求持續(xù)增長。Broadcom在交換機芯片市場的主導(dǎo)地位面臨著來自多家供應(yīng)商創(chuàng)新設(shè)計的挑戰(zhàn)，包括Barefoot和Marvell（Cavium）。其他的交換機芯片的供應(yīng)商包括Centec，Innovium，Mellanox和Nephos。
可編程性是關(guān)鍵，高級編程正在成為一種要求。通過優(yōu)化內(nèi)核和硬件加速，數(shù)據(jù)包處理性能不斷提高。交換機芯片容量每兩年翻一番，需求也在增長。完全可編程數(shù)據(jù)平面是虛擬化網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分，將在處理，交換和FPGA / ASIC技術(shù)的混合上實現(xiàn)。
原文發(fā)布時間為：2018-09-19
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總結(jié)
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