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FAST 3.0流水(shuǐ)線擴展模型推出,支持TSN交換!
發布時(shí)間:2019-01-11
     由于FAST 2.0的流水(shuǐ)線擴展模型難以滿足确定性交換的要求,在保持FAST基本流水(shuǐ)線架構不變的前提下(xià),我們提出了(le)FAST 3.0流水(shuǐ)線擴展模型。
一、FAST 2.0流水(shuǐ)線擴展模型的不足
      FAST 2.0的流水(shuǐ)線擴展模型如圖1所示。其優點是在保持FAST标準五級流水(shuǐ)線(GPP-GKE-GME-GAC-GOE)的基礎上(shàng),支持用(yòng)戶定義解析(UDP)、用(yòng)戶定義關鍵字提取(UKE)、用(yòng)戶定義動作(zuò)(UDA)和(hé)用(yòng)戶定義輸出(UDO)等模塊的插入,易于功能(néng)的擴展。但(dàn)FAST 2.0在支持TSN方面主要存在兩點不足。
     一個不足是在GOE和(hé)UDO之間存在用(yòng)戶邏輯難以控制的FPGA OS提供的分組緩沖區(qū),在極端情況下(xià),當一個輸出接口發成擁塞後,可能(néng)會(huì)阻塞其他(tā)端口分組的發送,因此高(gāo)優先級的TSN幀可能(néng)在FPGA OS中被阻塞,難以控制分組的延時(shí);
     第二個不足是UDP隻能(néng)插入到(dào)GPP之後,隻能(néng)在GPP支持的IPv4、IPv6和(hé)ARP三個解析樹的基礎上(shàng)對(duì)分組的L4-L7協議(yì)進行進一步解析,而難以支持直接封裝在以太網中的PTP協議(yì)(IEEE 1588)幀的解析。

圖1 FAST 2.0的流水(shuǐ)線擴展模型
二、3.1版本簡介
     FAST3.0流水(shuǐ)線擴展模型如圖2所示。在兩個方面對(duì)FAST 2.0擴展模型進行了(le)改進。一是增加了(le)Pre-Ingress流水(shuǐ)線段,支持對(duì)GPP不支持的協議(yì)幀進行解析和(hé)處理(lǐ),避免GPP将1588等未知(zhī)協議(yì)幀定向到(dào)軟件處理(lǐ)或丢棄;二是将GOE直接與UDO連接,避免了(le)分組輸出延時(shí)的不确定性,可以有效支持在UDO中實現(xiàn)各種QoS保證功能(néng),爲基于FAST架構的TSN交換實現(xiàn)奠定了(le)基礎。

圖2 FAST 3.0的流水(shuǐ)線擴展模型
      FAST 3.0流水(shuǐ)線擴展模型不修改模塊的接口規範,因此兼容基于FAST2.0的所有設計(jì)。
三、相關工(gōng)作(zuò)進展
     1. FAST社區(qū)已經完成對(duì)FAST流水(shuǐ)線擴展模型介紹文(wén)檔的更新,參見(http://fastswitch.org/col.jsp?id=101) “FAST入門(mén)(7)FAST硬件流水(shuǐ)線之三(修訂版)”
     2. 湖南新實在Openbox-S4上(shàng)實現(xiàn)了(le)支持FAST3.0擴展模型的FPGA OS(正在測試),預計(jì)1月底正式推出。