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SDx 开发环境

将可编程性从控制
扩展至数据面板设计

支持软件定义的硬件处理

网络 SDNet™ 开发环境加上 Xilinx FPGA 和 SoC,可创建新一代硬件加速的软件定义网络。

SDNet 支持带高吞吐量及低时延的包处理功能。 它可通过软件可编程的数据层硬件来实现可改变竞争格局的差异化,带来可以动态地与控制层软件协同的内容智能性。 这可应对现代以内容为导向、随心所欲的零接触联网的性能、灵活性及安全挑战。

SDNet 可在网络交换、网络切分、数据中心组网和多路访问边缘计算 (MEC) 中发现数据层加速应用,包括支持网络功能虚拟化 (NFV) 和网络安全性(IPSec、SSL、NGFW 等)的软件定义网络 (SDN)。

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软件定义可编程性

SDNet 支持软件定义数据层硬件开发,支持现代 P4 数据包处理语言。 它可为当前 P4 增加一些新颖的概括,有助于高效利用 Xilinx 器件的独特白盒硬件功能。 这些可帮助系统架构师为具体网络需求定义准确拟合的硬件,与潜在浪费固定资源的 ASIC 替代方案形成了鲜明的对比。 此外,SDNet 还可将标准运行时软件 API 创建在 P4 编程的数据层中,确保针对慢路径数据包处理及网络运行与管理的标准软件堆栈进行的投资得到保护。

SDNet 使用其 P4 编程模型所释放的独特功能,可帮助运营商和 MSO 动态地提供独特的差异化服务,不会对现有的服务造成任何中断,也不需要硬件重新认证或上门服务。这可让服务供应商获得更高的收入潜力,显著节省资本支出、运营成本以及上市时间。网络设备供应商和网络连接服务器提供商可从功能丰富的灵活硬件平台实现类似的优势,该平台可通过部署内容敏感的数据层硬件实现广泛的差异化。

SDNet 实现的独特优势包括:

  • 经过改进的、高度灵活的服务质量
  • 流量及会话敏感性功能
  • 完全可编程硬件数据层与 I/O
  • 在线路速度下支持网络功能,包括用户定义、自定义功能
  • 1G 到 400G 的可扩展线速
  • 安全应用的数据包分类,如入侵预防和检测 (ip/ids) 以及深度数据包检查 (DPI)
  • 数据包生成和检查 l2-l7 协议测试仪
  • 在国防和军事应用中定制协议处理

下图演示了系统架构师在不需要详细了解底层设备架构的情况下,如何才能通过发挥 Xilinx 技术优势来实现更智能的网络。这个实现流程允许系统架构师仅关注自己想要提供的服务,而无需具体关注这些服务的实现方式。

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为了支持网络设备的可编程性,P4(www.p4.org) 已按照新的编程语言开发,可用于描述应如何在各种目标(从通用 CPU 到 NPU、FPGA 及定制 ASIC)上处理网络数据包。  P4 的设计有三个目的:

  • 协议的独立性:设备不应该在特定的协议中进行烘焙
  • 现场可重配置性:部署后,程序员应该能够修改设备的行为
  • 可移植性:程序不应该与特定的硬件目标绑定

P4 是第一个被广泛采用的特定域数据包处理语言。  Xilinx 已将 P4 用作 Xilinx SDNet 开发环境的标准编程语言。  SDNet 使用 2017 年 5 月发布的最新 P4_16 语言规范。 此外,它还包括一些早期访问的语言概括,希望将来标准化,允许优化数据包处理并允许数据包处理架构的定义。 P4-SDNet 的早期使用案例包括带内网络遥测 (INT) 及线路速率下 NFV 服务功能链接 (SFC) 中的加速数据中心 SmartNIC 应用。

P4 社区已经创建语言规范并将继续维护和发展该语言规范。这包括一系列开源工具(编译器、调试器、代码分析仪、库和软件 P4 转换开关等)以及示例 P4 程序等,不仅可帮助 P4 用户快速准确地编写新的数据层行为代码,而且还可针对网络应用的新构想创建原型设计。  Xilinx 是该社区的创始成员,在 P4 语言规范开发中担任领导角色,不仅演示了 P4 程序最早的高性能实现方案,而且还将 P4 带到了 Xilinx SDNet 开发环境中。

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