网络设备硬核技术内幕 交换机篇 12 倚天屠龙 (下)

2022-07-27 13:03:38 浏览数 (1)

昨天和前天,我们分析了几款基于Broadcom芯片的数据中心交换机的实现。为什么Broadcom的交换芯片会有StrataXGS和StrataDNX两条泾渭分明的路线呢?

这就要从Broadcom交换芯片的各个分支门派说起了。

前边提到,Broadcom拥有Higig技术,可以让多颗交换ASIC通过Higig互联,虚拟化为一个大的交换网络。

拥有Higig技术的属于Broadcom的两大产品线:StrataXGS和StrataConnect。

StrataConnect属于Broadcom的园区网络产品,提供千兆、2.5G、5G及中低密度的万兆交换芯片,一般内置CAM和TCAM,MAC表项不超过64K,路由表项不超过32K,主打低成本园区网络场景。

StrataXGS属于Broadcom的主流产品,以数据中心为主。这个系列在2015年以前内部流派众多,有Helix, Firebolt, Triumph, Enduro, Apollo等不同代号的产品。演变到了今天,只剩下两个主支“三叉戟”(Trident)和“回旋镖”(Tomahawk)两个系列,以及旁支Maverick系列。

Trident系列主打可编程性,一代产品就支持Trill等(当时的)数据中心高级特性。Trident2 则支持128个10G接口,支持VXLAN和EVPN功能。到了Trident3,最多可以支持128个25G或32个100G接口,还可以支持带内遥测高级功能。最新公布的Trident4则除了支持128个100G/32个400G接口外,还支持全可编程,能实现负载均衡、NAT等一些4-7层功能。

而Tomahawk主打高性能交换,一般用于数据中心的Spine节点,和Trident系列构成CLOS多级交换网络。

——CLOS这个词,是不是大家看过?

没错。在数据中心网络中,CLOS架构可以用大量的盒式设备组建一个大规模的网络。

理论上,TH2和TD3交换机最多可以组建一张容纳1536台双25G服务器的网络,而不需要部署高成本的框式交换机。

Broadcom的另一条产品线StrataDNX,来自于2009年收购的Dune Networks。由于Dune Networks是一家以色列公司,其产品大部分由以色列地名作为代号,如Petra,Arad,Jericho,Qumran等。

StrataDNX系列的功能十分强大。除了前面介绍的外挂TCAM、外挂DRAM数据缓存等功能,它还支持VoQ (Virtual Output Queue,虚拟输出队列)、HQoS(Hierarchy Quality of Service, 层次化服务质量保证)等功能。这是因为,StrataDNX芯片除了数据包处理(PP, Packet Processor)之外,还集成了强大的流量管理单元(Traffic Manager,TM)。如下图所示:

StrataDNX的发展线路如下图。

Jericho2是StrataDNX的最新款型,可以支持12口400G,或48口100G。由于StrataDNX系列具有强大的扩展能力和可编程能力,也可以用于城域网路由器,以及数据中心出口路由器等。CISCO的NCS5500系列路由器,也使用了这一系列芯片实现。

Broadcom无愧于网络处理芯片界的屠龙刀。倚天不出,谁与争锋?

Marvell就是这一柄倚天剑。

Marvell(美满电子)在2012年之前非常辉煌,一度称雄交换芯片界。2012年以后,由于BCM Trident系列横空出世,Marvell暂且避其锋芒,在园区界以Poncat,Alleycat,Bobcat等猫科动物系列产品保持存在感。

近年来,猫女郎终于进化为拥有强壮胳膊的女汉子(Armstrong)。

Marvell的Armstrong系列数据中心芯片可以支持48个10G和6个100G接口,交换能力和表项与TD2 相当。最新发布的Armstrong2系列更是支持高密度100G,有了与TD4/TH4争霸的本钱。

倚天屠龙争霸江湖多年,但在江湖中,还有一股涌动的暗流,这是一门邪术……

欲知邪术如何扰乱江湖,且听下回分解。

本期问题:Jericho2芯片的Serdes为PAM56,并不是25G Serdes,那么如何实现QSFP28的100G接口呢?

上回遗留问题答案:

在路由器的NP(Network Processor)芯片中,早就具有将外挂的TCAM资源灵活分配给不同表项使用的技术。如H3C SR8800的SPE系列路由处理板,默认FIBv4表项为512K,但通过调整TCAM资源分配,最大可达810K。

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