[發明專利]一種用于做出超低延遲處理決策的方法及裝置

有效

• 申請號: 201380048216.9
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN104641607B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 托馬斯·J·埃茲爾;艾勒山多·弗里;普圖·哈利·撒巴吉奧;李明哲;克里斯托弗·A·維爾德曼;林儀籌;黃之聰
• 申請（專利權）人: 思科技術公司
• 主分類號: H04L12/851
• 分類號: H04L12/851;H04L12/813
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 李曉冬

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年9月18日提交的、名稱為“Ultra Low Latency Multi-Protocol Networking Device(超低延遲多協議網絡設備)”的美國臨時申請No.61/702,317的優先權，該臨時申請的整體通過引用結合于此。

技術領域

本公開一般地涉及減少網絡設備中的延遲。

背景技術

超低延遲(ULL)網絡對諸如高頻交易(HFT)用戶(其中按每納秒計數)之類的某些用戶來說是關鍵的。更具體地，比對手更快使得HFT客戶能夠在波動性周期期間捕捉機會，增加訂單流、流動性以及加速價格發現。

諸如交換機之類的傳統的網絡設備建立于順序地做出決策的傳統方法之上。雖然這樣簡化了設計考慮，但是由于決策被延期并且重要的資源 (即，復制表)是需要的，因此順序的方法也引入了內在的延遲。

附圖說明

圖1是具有多個處理決策路徑的網絡設備的框圖，多個處理決策路徑包括被配置為對分組做出超低延遲處理決策的快速處理決策路徑。

圖2是示出了用于圖1的網絡設備的快速處理決策路徑中的表的示例的示圖。

圖3是示出了共享訪問控制列表表的多個處理決策路徑的框圖。

圖4是示出了在網絡設備中使用多個處理決策路徑執行的操作的流程圖。

具體實施方式

概覽

本文提出了針對網絡設備中的分組實現處理決策的超低延遲確定的技術。分組在網絡設備的端口處被接收。在第一處理決策路徑中基于分組的內容和一個或多個網絡策略來確定處理決策。在與第一處理路徑并行的第二處理決策路徑中，通過訪問存儲了處理決策的表來確定處理決策。針對與被包含在表中的一個或多個特定分組流參數相匹配的分組，第二處理決策路徑能夠比第一處理決策路徑更快地輸出處理決策。如果第二處理決策路徑做出了處理決策，則使用由第二處理決策路徑確定的處理決策，否則使用由第一處理決策路徑確定的處理決策。

示例實施例

在計算機網絡中，數據以分組的形式從源被傳送到目的地，分組通常穿過一個或多個網絡設備(例如，交換機、路由器、防火墻等)。在傳送期間，網絡設備可能執行了一個或多個操作，這將延遲引入到分組傳送過程中。

參照圖1。圖1示出了網絡設備10的框圖并且主要地示出了與本文提出的超低延遲處理決策技術相關的網絡設備10的那些組件。網絡設備10 包括多個端口20(1)-20(N)，在這些端口處分組從網絡到達網絡設備，并且分組從這些端口離開網絡設備到網絡。端口20(1)-20(N)中的任何端口都可以作為進入端口或外出端口。單個分組在圖1中以標號22示出。

網絡設備10還包括第一處理決策路徑30、第二處理決策路徑40和決策決定邏輯單元50。第一處理決策路徑30例如是交換信息庫(SIB)，包括多個處理單元32(1)-32(8)，如下文中所進一步描述的，這些處理單元基于分組的內容和一個或多個網絡策略來順序地執行決策操作。如果分組具有與被存儲在第二處理決策路徑40的表中的一個或多個特定流參數相匹配的流參數，則第二處理決策路徑40可以比第一處理決策路徑30更快地產生針對分組的處理決策。也就是說，第二處理決策路徑40主要地包含表(如下文中關于圖2所進一步描述的)。第二處理決策路徑40可能不總是能夠針對分組產生處理決策，并且事實上僅當分組具有與被存儲在第二處理決策路徑40的表中的一個或多個特定流參數相匹配的流參數時，第二處理決策路徑40才對分組產生處理決策。

在傳統的網絡設備中，僅SIB或等價的功能組件可用于基于到達分組的內容和網絡策略來做出分組處理決策。SIB可以處理諸如開放最短路徑優先(OSPF)之類的協議控制分組和邊界網關協議(BGP)分組。一旦這些協議集中于一定決策，則對未來到達的匹配分組采取交換動作。通過這些交換信息庫組件，間接實現了擴展(scale)。例如，對交換決策的匹配被置于交換信息庫中，并且隨后的動作能在結果數據庫中找到。多個匹配可以指向相同的結果數據庫以采取相同的動作。該方法引起了延遲，但是實現了可擴展性。本文提出的是通過將可選擇的處理決策編程到第二處理決策路徑40中來實現超低延遲的技術，第二處理決策路徑40與第一處理決策路徑30并行操作。第二處理決策路徑40可以被稱為可配置的交換機單元。