隨(sui)著新技術帶來顯著而又深刻的(de)變革，數(shu)據中心網(wang)絡(luo)架(jia)構(gou)呈現融合發(fa)展趨勢。未(wei)來的(de)數(shu)據中心網(wang)絡(luo)有可能(neng)是(shi)基于軟(ruan)件(jian)定義的(de)網(wang)絡(luo)(SDN)，或者，也可能(neng)是(shi) 傳(chuan)統的(de)IP網(wang)絡(luo)。也可能(neng)是(shi)傳(chuan)統網(wang)絡(luo)和SDN的(de)混合架(jia)構(gou)。無論怎樣(yang)都需要新的(de)支持(chi)協議、應用(yong)支持(chi)并不斷(duan)增強安全性。

由于(yu)數(shu)據中心網(wang)(wang)絡標準不斷(duan)演進—包括 IP 網(wang)(wang)絡和新型軟件(jian)(jian)定義網(wang)(wang)絡(SDN)。這使大(da)多數(shu)的(de)芯片(pian)制造商(shang)或等待(dai)最終標準以便在(zai)其設備中對協(xie)議(yi)(yi)進行硬(ying)編碼(ma)，或采用低(di)性能(neng)的(de)可編程芯片(pian)構建交(jiao)換機(ji)，并在(zai)將芯片(pian)加(jia)入系(xi)統后依靠(kao)軟件(jian)(jian)增強功能(neng)提升(sheng)速度。這兩種(zhong)方式效果均不理(li)想。為了解決(jue)這個問題，英(ying)(ying)(ying)特(te)爾(er)在(zai)基于(yu)英(ying)(ying)(ying)特(te)爾(er) FlexPipe 技術上(shang)的(de)數(shu)據包處理(li)引擎(qing)(它是最新英(ying)(ying)(ying)特(te)爾(er) 以太(tai)網(wang)(wang)交(jiao)換機(ji) FM6000 系(xi)列(lie)低(di)延遲交(jiao)換機(ji)的(de)基礎)中加(jia)入創(chuang)新的(de)可升(sheng)級微碼(ma)支持(chi)。微碼(ma)支持(chi)可讓(rang)英(ying)(ying)(ying)特(te)爾(er)以太(tai)網(wang)(wang)交(jiao)換機(ji) FM6000 芯片(pian)運(yun)行兼具硬(ying)編碼(ma)解決(jue)方案的(de)性能(neng)和軟件(jian)(jian)解決(jue)方案的(de)靈活(huo)性的(de)新協(xie)議(yi)(yi)。

通(tong)(tong)常，當(dang)一個人聽到(dao)術語微碼(ma)和可(ke)編程性(xing)時，會(hui)認為(wei)該架構是一種(zhong)運行(xing)到(dao)完成(run-to-completion)或非確定(ding)性(xing)的(de)模型。然(ran)而(er)，英特爾 FlexPipe 技術的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)方(fang)式是確定(ding)性(xing)的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)，這(zhe)意味著在任何可(ke)能(neng)(neng)的(de)微碼(ma)實施中(zhong)，引擎都(dou)會(hui)保(bao)持高(gao)達(da)每(mei)秒(miao)(miao) 10 億(yi)數(shu)據包的(de)吞吐性(xing)能(neng)(neng)和低于 400 納秒(miao)(miao)的(de) L3 處理延遲。通(tong)(tong)過使(shi)用微碼(ma)，英特爾以(yi)太(tai)網(wang)交(jiao)換(huan)機(ji) FM6000可(ke)以(yi)為(wei)客(ke)戶(hu)(hu)提供豐富的(de)靈活(huo)(huo)特性(xing)，從(cong)而(er)適(shi)應市(shi)(shi)場(chang)上多變的(de)需求(qiu)。客(ke)戶(hu)(hu)可(ke)以(yi)在行(xing)業協會(hui)將標(biao)準(zhun)定(ding)下來之前及早進(jin)入市(shi)(shi)場(chang)，推出面向未(wei)來的(de)系統設計(ji)。它(ta)還允許客(ke)戶(hu)(hu)支(zhi)持尚未(wei)納入標(biao)準(zhun)委(wei)員會(hui)議程的(de)標(biao)準(zhun)。除了英特爾以(yi)太(tai)網(wang)交(jiao)換(huan)機(ji) FM6000 系列交(jiao)換(huan)機(ji)芯片具有的(de)微代碼(ma)升(sheng)級性(xing)能(neng)(neng)可(ke)靈活(huo)(huo)支(zhi)持不斷(duan)更新的(de)新網(wang)絡標(biao)準(zhun)外,英特爾最新的(de)機(ji)柜頂(ding)端(TOR)交(jiao)換(huan)機(ji)客(ke)戶(hu)(hu)參考設計(ji) Seacliff Trail (SCT) 也支(zhi)持內建的(de)靈活(huo)(huo)性(xing), 以(yi)滿足數(shu)據中(zhong)心網(wang)絡對于交(jiao)換(huan)機(ji)靈活(huo)(huo)性(xing)的(de)需求(qiu).

SeaCliff Trail 客戶(hu)參考(kao)板(ban)(ban)卡(ka)于 2012 年 9 月英(ying)特(te)(te)(te)(te)爾信息技(ji)術峰會(hui)(IDF)上宣(xuan)布(bu)推出，并(bing)使(shi)用英(ying)特(te)(te)(te)(te)爾以(yi)太網交換(huan)機(ji) FM6000 系(xi)(xi)列(lie)交換(huan)機(ji)芯片提(ti)(ti)供(gong) 48x10GbE 和(he)(he) 4x40GbE 連接(jie)。該客戶(hu)評估板(ban)(ban)卡(ka)采用兩核心(xin) Gladden處(chu)理(li)(li)(li)器(qi)(qi)(包括英(ying)特(te)(te)(te)(te)爾 至(zhi)強 處(chu)理(li)(li)(li)器(qi)(qi) E3-1125C/E3-1105C，英(ying)特(te)(te)(te)(te)爾 奔(ben)騰 處(chu)理(li)(li)(li)器(qi)(qi)B915C，英(ying)特(te)(te)(te)(te)爾 酷睿(rui) i3-2115C 處(chu)理(li)(li)(li)器(qi)(qi)和(he)(he)英(ying)特(te)(te)(te)(te)爾 賽揚 處(chu)理(li)(li)(li)器(qi)(qi) 725C)和(he)(he)英(ying)特(te)(te)(te)(te)爾 89xx 系(xi)(xi)列(lie)通(tong)信芯片組(代號：Cave Creek)，提(ti)(ti)供(gong) CPU 分擔負載功能(neng)等眾多(duo)特(te)(te)(te)(te)性，如安全(quan)加(jia)密和(he)(he)解密。這一(yi)采用 Gladden 處(chu)理(li)(li)(li)器(qi)(qi)和(he)(he)英(ying)特(te)(te)(te)(te)爾 89xx 系(xi)(xi)列(lie)通(tong)信芯片組構建的(de) CPU 子系(xi)(xi)統又稱為 Crystal Forest 平臺(tai)。該平臺(tai)使(shi)用 AMC 接(jie)口與系(xi)(xi)統的(de)其余部分連接(jie)，支(zhi)持 OEM 或 ODM 根據自己提(ti)(ti)高(gao)性能(neng)或降低功耗的(de)需求而替(ti)換(huan)不(bu)同(tong)的(de) AMC卡(ka) 和(he)(he)英(ying)特(te)(te)(te)(te)爾 處(chu)理(li)(li)(li)器(qi)(qi)。交換(huan)機(ji)中的(de)英(ying)特(te)(te)(te)(te)爾處(chu)理(li)(li)(li)器(qi)(qi)具(ju)有眾多(duo)功能(neng)，因此也可以(yi)把它看作(zuo)具(ju)有交換(huan)功能(neng)的(de)服務器(qi)(qi)。

在傳統(tong)網絡(luo)使用(yong)案例(li)中，傳統(tong) L2 和 L3 網絡(luo)堆棧(zhan)運行于 CPU 之上提(ti)供自(zi)動(dong)功能(neng)(neng)，Gladden 處理器(qi)的(de)處理能(neng)(neng)力綽綽有余(yu)。在軟件定(ding)義的(de)網絡(luo)(SDN)環境下更加(jia)值(zhi)得(de)關注：簡單的(de)說，數(shu)(shu)據(ju)與控(kong)制平面(mian)的(de)分(fen)離意味著 SDN 控(kong)制器(qi)可移(yi)動(dong)至網絡(luo)中的(de)任(ren)一主機(ji)，而交換機(ji)就(jiu)成為對 CPU 性能(neng)(neng)要求不高的(de)數(shu)(shu)據(ju)轉發設備。 英特(te)爾以太網交換機(ji) FM6000 系列(lie)交換機(ji)芯片能(neng)(neng)夠以超(chao)低(di)延(yan)遲(chi)提(ti)供極其出色的(de) SDN 支持并提(ti)供數(shu)(shu)據(ju)平面(mian)功能(neng)(neng)。

對(dui)于(yu)大型數據中心，單個 SDN 控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)就顯得(de)力不(bu)從心，包含眾多 SDN 控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)分(fen)層解決方案就應運而(er)生。這些分(fen)層控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)不(bu)占用寶(bao)貴的(de)(de)服(fu)務(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)，而(er)是直接(jie)運行于(yu)交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)上(shang)以及由(you) Gladden 處(chu)(chu)理(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)提供的(de)(de)強大、主流編程(cheng)系(xi)統和 x86 指令集(ji)上(shang)，將控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)移動至交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji) CPU 還為網(wang)絡變化提供更低延遲，同(tong)時(shi)減(jian)少了填(tian)寫交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)芯(xin)片(pian)的(de)(de)模式(shi)匹配(pei)表的(de)(de)時(shi)間。表面上(shang)來看(kan)此舉是將交(jiao)換(huan)(huan)智能(neng)交(jiao)回(hui)至交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)，其實不(bu)然(ran)。控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)依然(ran)是集(ji)中管(guan)理(li)的(de)(de)，因(yin)為處(chu)(chu)理(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)獨立(li)于(yu)交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)芯(xin)片(pian)而(er)且(qie)網(wang)絡中僅(jin)有少數交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)需要控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)。其它(ta)交(jiao)換(huan)(huan)機(ji)(ji)可(ke)以配(pei)置更加簡單的(de)(de)基于(yu)英特爾 架構的(de)(de)處(chu)(chu)理(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)來管(guan)理(li)網(wang)絡、安全或其它(ta)非控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)應用。

安全(quan)性對于(yu) SDN 和 IP 網絡來(lai)說(shuo)都至關重要。Crystal Forest 平臺為交換機設計(ji)人員提供了一些安全(quan)增強方案(an)。在(zai) SDN 環境中，出于(yu)安全(quan)目的可(ke)以(yi)對遍布數(shu)據中心的控制器與交換機芯片之間(jian)的控制消(xiao)息進(jin)行加密(mi)。在(zai) Seacliff Trail 板(ban)卡上，英(ying)特(te)爾 89xx 系列通信芯片組可(ke)接替 Gladden 處(chu)理器的這(zhe)一加密(mi)流(liu)程。在(zai) IP 網絡下，由(you)于(yu) CPU 也是服(fu)務器，客戶可(ke)以(yi)在(zai)交換機上運行安全(quan)應用。例如，某些可(ke)能需要在(zai)交換機上運行 ACL 或防火(huo)墻應用。此外還(huan)可(ke)以(yi)支持各種不勝枚舉的新(xin)功能。

綜上所(suo)述，隨著(zhu)數據中心網絡的不斷演(yan)進，對(dui)于交(jiao)換(huan)機的靈活性提出了(le)前(qian)所(suo)未有(you)的要求，需(xu)要從芯片(pian)底(di)層設(she)(she)計和(he)(he)系統整體設(she)(she)計上進行考慮，以滿足業務(wu)發(fa)展的需(xu)求。英特爾以太網交(jiao)換(huan)機 FM6000系列交(jiao)換(huan)芯片(pian)和(he)(he)Seacliff Trial參考設(she)(she)計通過微碼配置和(he)(he)創新的設(she)(she)計，極大地提升了(le)交(jiao)換(huan)機的靈活性，為數據中心網絡的演(yan)進提供保證。

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