SRAM在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用分析

　　* 目的端口

　　*第三層協(xié)議類型

　　*服務(wù)類型

　　NetFlow僅負(fù)責(zé)捕獲入站通信量，因此，通常需要在鏈路的兩端均安放儀表。目前，NetFlow是以采用特殊算法的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于QDR SRAM之中。由于NetFlow是一種需要滿足一定線路速率的新技術(shù)，因此它是采用QDR來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如今，可實(shí)現(xiàn)40Gbps56Gbps數(shù)據(jù)速率的下一代路由器/交換機(jī)的大多數(shù)供應(yīng)商都把目光集中在了具有250MHz300MHz操作速度的QDR SRAM上。隨著數(shù)據(jù)速率的增加，SRAM的速度指標(biāo)變得愈發(fā)重要。

　　計(jì)數(shù)器

　　在每一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，始終需要保持量度(metrics)。計(jì)數(shù)器是跟蹤網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)所必需的。對(duì)于每種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議而言，都需要跟蹤一種特定的量度。例如：在IP層(第三層)，通常設(shè)置了用于顯示以數(shù)據(jù)報(bào)形式發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)通信量的數(shù)據(jù)報(bào)/秒計(jì)數(shù)器。這些數(shù)據(jù)報(bào)一般都是廣播信息包，因此，為了減少?gòu)V播通信量，了解哪些服務(wù)和處理采用了數(shù)據(jù)報(bào)是很有必要的。該信息可通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)計(jì)數(shù)器獲得。在TCP(即第4層)中，一個(gè)相似的計(jì)數(shù)器是TCP段/秒計(jì)數(shù)器，它能夠提供網(wǎng)絡(luò)接收和發(fā)送的TCP段的總數(shù)。此外，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都保留了誤差計(jì)數(shù)器，用于跟蹤檢測(cè)到的傳輸誤差和沖突的數(shù)量。大體而言，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)所需的計(jì)數(shù)器數(shù)量的增加將被視作網(wǎng)絡(luò)緩沖空間不足的表現(xiàn)。

　　統(tǒng)計(jì)

　　除了NetFlow之外，有些供應(yīng)商還把帳單編制和診斷作為統(tǒng)計(jì)以單獨(dú)的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，在服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)中，帳單編制形成了一個(gè)非常重要的量度。每一個(gè)客戶的網(wǎng)絡(luò)使用記錄都應(yīng)加以保存，以獲得該客戶的記帳信息。統(tǒng)計(jì)信息可以按照每個(gè)數(shù)據(jù)流或每個(gè)聚合組來(lái)存儲(chǔ)。在統(tǒng)計(jì)緩沖器中，對(duì)于存儲(chǔ)器的選擇來(lái)說(shuō)，延遲和突發(fā)操作是重要的決定因素。在包處理過(guò)程中，需要對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速存取，因此，低延遲是至關(guān)重要的。而且，由于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的位數(shù)往往不是很大，應(yīng)優(yōu)先選擇采用短突發(fā)操作或無(wú)突發(fā)操作的SRAM。

　　與計(jì)數(shù)器相似，在大多數(shù)客戶系統(tǒng)中，統(tǒng)計(jì)都是借助類似的數(shù)學(xué)算法和存儲(chǔ)于DDR SRAM中的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)計(jì)數(shù)器用SRAM的所有速度和存儲(chǔ)密度規(guī)格的要求也適用于統(tǒng)計(jì)SRAM。

　　包緩沖器

　　包緩沖存儲(chǔ)器通常被用于在包處理過(guò)程中對(duì)輸出端口和交換機(jī)結(jié)構(gòu)中的信息包進(jìn)行緩沖。在標(biāo)準(zhǔn)線卡中，包處理器具有一個(gè)包緩沖器，在該緩沖器中，信息包的內(nèi)容將在執(zhí)行包信頭處理的同時(shí)被存儲(chǔ)。包緩沖存儲(chǔ)器中的決定因素是ASIC/NPU的速度以及線路速率。運(yùn)行速度較慢的ASIC需要存儲(chǔ)密度較大的緩沖存儲(chǔ)器。緩沖存儲(chǔ)器還取決于線卡所提供的服務(wù)類型。如果執(zhí)行的是較為復(fù)雜的服務(wù)，則ASIC通常需要更多的時(shí)間來(lái)處理信息包，因而必須進(jìn)行更多的緩沖處理。ASIC設(shè)計(jì)或NPU的選擇還決定了包括突發(fā)操作和I/O寬度要求在內(nèi)的其它特性。對(duì)于其中的某些應(yīng)用而言，延遲是至關(guān)重要的指標(biāo)。在這樣的場(chǎng)合中，應(yīng)選擇具有較低延遲的包緩沖器。所以，這樣的設(shè)計(jì)通常把QDR或DDR SRAM(而不是DRAM)用于包緩沖。然而，有些應(yīng)用需要一個(gè)較深的包緩沖器，ASIC需要執(zhí)行更多的操作。此時(shí)，最為經(jīng)濟(jì)的解決方案是采用DRAM來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能。因此，在實(shí)現(xiàn)包緩沖器的過(guò)程中，始終需要進(jìn)行權(quán)衡。目前，線卡的設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)更高的速度并處理更多的信息包。這意味著包緩沖處理器應(yīng)當(dāng)兼具深度和速度。針對(duì)這種要求，采用QDR SRAM來(lái)實(shí)現(xiàn)將是理想的解決方案。

　　隊(duì)列管理/通信量規(guī)整

　　隊(duì)列管理器負(fù)責(zé)確保接收到的信息包是否符合通信契約。隊(duì)列管理器的工作內(nèi)容包括在與契約進(jìn)行比照之后對(duì)信息包進(jìn)行標(biāo)注。每個(gè)線卡接口都擁有一個(gè)輸入隊(duì)列(輸入信息包將被置于該隊(duì)列之上，以等待路由選擇處理器的處理)和一個(gè)輸出隊(duì)列(路由選擇處理器把即將在接口上發(fā)送的待發(fā)信息包置于該隊(duì)列上)。在某些場(chǎng)合，客戶可通過(guò)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器來(lái)管理這些隊(duì)列(根據(jù)處理能力來(lái)管理輸入信息包的流動(dòng))。由于該應(yīng)用對(duì)速度的需求更甚于對(duì)密度的需求，且讀/寫(xiě)比例幾乎為1，因此，QDR SRAM 將是其理想選擇。

　　動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器分配

　　在線卡上，通常存在幾組面向不同應(yīng)用的存儲(chǔ)器。這往往會(huì)增加電路板上的存儲(chǔ)芯片數(shù)量以及同一個(gè)設(shè)計(jì)中所使用的存儲(chǔ)器類型。如今，設(shè)計(jì)師在著手實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)分配器時(shí)采用的是SRAM，以管理可用的存儲(chǔ)器組。該存儲(chǔ)分配器SRAM負(fù)責(zé)存儲(chǔ)所有存儲(chǔ)器組的地址規(guī)范，并根據(jù)請(qǐng)求向提出請(qǐng)求的應(yīng)用提供對(duì)一組特定存儲(chǔ)器的存取。這使得設(shè)計(jì)師能夠在不同的應(yīng)用之間共用同一組存儲(chǔ)芯片，而不會(huì)發(fā)生請(qǐng)求沖突。該應(yīng)用要求對(duì)SRAM進(jìn)行快速存取，而且?guī)缀醵际亲x操作較多而寫(xiě)操作較少。因此，對(duì)于該場(chǎng)合而言，最合適的選擇是DDR SRAM。

　　結(jié)語(yǔ)

　　新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為QDR和DDR SRAM贏得設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)敞開(kāi)了多扇大門。由于目前這一代具有300MHz(DDR)速度和72Mb數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的QDRII/DDRII SRAM能夠滿足下一代40Gbps56Gbps路由器/交換機(jī)的全部要求，因此，大部分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都在緩慢地向采用QDR/DDR SRAM過(guò)渡。此外，由于這些路由器/交換機(jī)達(dá)到了下一個(gè)節(jié)點(diǎn)(80Gbps線路速率)水平，所以，QDRII+/DDRII+和 QDRIII/DDRIII SRAM可實(shí)現(xiàn)更高的速度和存儲(chǔ)密度。除了速度和存儲(chǔ)密度之外，QDRII+/DDRII+還具有諸多旨在實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易型PCB和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。