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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FAST 3.0流水(shuǐ)線擴展模型。
一(yī)、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),支持用戶定義解析(UDP)、用戶定義關鍵字提取(UKE)、用戶定義動作(UDA)和用戶定義輸出(UDO)等模塊的插入,易于功能(néng)的擴展。但FAST 2.0在支持TSN方面主要存在兩點不足。
     一(yī)個(gè)不足是在GOE和UDO之間存在用戶邏輯難以控制的FPGA OS提供的分組緩沖區,在極端情況下(xià),當一(yī)個(gè)輸出接口發成擁塞後,可能(néng)會(huì)阻塞其他端口分組的發送,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;
     第二個(gè)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ARP三個(gè)解析樹的基礎上(shàng)對分組的L4-L7協議進行進一(yī)步解析,而難以支持直接封裝在以太網中的PTP協議(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(gè)方面對FAST 2.0擴展模型進行了改進。一(yī)是增加了Pre-Ingress流水(shuǐ)線段,支持對GPP不支持的協議幀進行解析和處理,避免GPP将1588等未知協議幀定向到(dào)軟件(jiàn)處理或丢棄;二是将GOE直接與UDO連接,避免了分組輸出延時的不确定性,可以有效支持在UDO中實現各種QoS保證功能(néng),為(wèi)基于FAST架構的TSN交換實現奠定了基礎。

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。
三、相(xiàng)關工(gōng)作進展
     1. FAST社區已經完成對FAST流水(shuǐ)線擴展模型介紹文檔的更新,參見(jiàn)(http://fastswitch.org/col.jsp?id=101) “FAST入門(mén)(7)FAST硬件(jiàn)流水(shuǐ)線之三(修訂版)”
     2. 湖(hú)南(nán)新實在Openbox-S4上(shàng)實現了支持FAST3.0擴展模型的FPGA OS(正在測試),預計1月(yuè)底正式推出。