FAST 3.0流水線擴展模型推出(chū),支持TSN交換!
發布時(shí)間:2019-01-11
由于(yú)FAST 2.0的(de)流水線擴展模型難以(yǐ)滿足确定性交換的(de)要(yào / yāo)求,在(zài)保持FAST基本流水線架構不(bù)變的(de)前提下,我們提出(chū)了(le/liǎo)FAST 3.0流水線擴展模型。
一、FAST 2.0流水線擴展模型的(de)不(bù)足
FAST 2.0的(de)流水線擴展模型如圖1所示。其優點是(shì)在(zài)保持FAST标準五級流水線(GPP-GKE-GME-GAC-GOE)的(de)基礎上(shàng),支持用戶定義解析(UDP)、用戶定義關鍵字提取(UKE)、用戶定義動作(UDA)和(hé / huò)用戶定義輸出(chū)(UDO)等模塊的(de)插入,易于(yú)功能的(de)擴展。但FAST 2.0在(zài)支持TSN方面主要(yào / yāo)存在(zài)兩點不(bù)足。
一個(gè)不(bù)足是(shì)在(zài)GOE和(hé / huò)UDO之(zhī)間存在(zài)用戶邏輯難以(yǐ)控制的(de)FPGA OS提供的(de)分組緩沖區,在(zài)極端情況下,當一個(gè)輸出(chū)接口發成擁塞後,可能會阻塞其他(tā)端口分組的(de)發送,因此高優先級的(de)TSN幀可能在(zài)FPGA OS中被阻塞,難以(yǐ)控制分組的(de)延時(shí);
第二個(gè)不(bù)足是(shì)UDP隻能插入到(dào)GPP之(zhī)後,隻能在(zài)GPP支持的(de)IPv4、IPv6和(hé / huò)ARP三個(gè)解析樹的(de)基礎上(shàng)對分組的(de)L4-L7協議進行進一步解析,而(ér)難以(yǐ)支持直接封裝在(zài)以(yǐ)太網中的(de)PTP協議(IEEE 1588)幀的(de)解析。

圖1 FAST 2.0的(de)流水線擴展模型
二、3.1版本簡介
FAST3.0流水線擴展模型如圖2所示。在(zài)兩個(gè)方面對FAST 2.0擴展模型進行了(le/liǎo)改進。一是(shì)增加了(le/liǎo)Pre-Ingress流水線段,支持對GPP不(bù)支持的(de)協議幀進行解析和(hé / huò)處理,避免GPP将1588等未知協議幀定向到(dào)軟件處理或丢棄;二是(shì)将GOE直接與UDO連接,避免了(le/liǎo)分組輸出(chū)延時(shí)的(de)不(bù)确定性,可以(yǐ)有效支持在(zài)UDO中實現各種QoS保證功能,爲(wéi / wèi)基于(yú)FAST架構的(de)TSN交換實現奠定了(le/liǎo)基礎。

圖2 FAST 3.0的(de)流水線擴展模型
FAST 3.0流水線擴展模型不(bù)修改模塊的(de)接口規範,因此兼容基于(yú)FAST2.0的(de)所有設計。
三、相關工作進展
1. FAST社區已經完成對FAST流水線擴展模型介紹文檔的(de)更新,參見(http://fastswitch.org/col.jsp?id=101) “FAST入門(7)FAST硬件流水線之(zhī)三(修訂版)”
2. 衡阳小九在(zài)Openbox-S4上(shàng)實現了(le/liǎo)支持FAST3.0擴展模型的(de)FPGA OS(正在(zài)測試),預計1月底正式推出(chū)。