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技术影响力

SIGCOMM是美国计算机协会(ACM)组织在通信网络领域的旗舰型会议 也是目前国际通信网络领域的顶尖会议。SIGCOMM对论文的质量和数量要求极高 要求具有基础性贡献、领导性影响和坚实系统背景 被SIGCOMM录用的论文具有非常大的影响力。

本文概要

阿里云洛神云网络团队在云网络领域深耕多年 坚持走自主研发的道路 打造了洛神云网络平台 沉淀了诸多核心技术。本次入选的Sailfish XGW就是洛神云网络平台中软硬一体高性能转发技术的代表。本文将从多维度揭开“洛神云网关XGW”的神秘面纱。

01 洛神云网络平台中的云网关XGW

洛神是飞天云操作系统中负责云网络的核心组件。洛神云网络平台包括Sailfish硬件转发平台 CyberStar弹性网元平台 自研SDN控制系统 齐天智能分析平台等模块 基于CyberStar和Sailfish平台之上 是各种用户可使用到的网络产品 包括大家熟悉的负载均衡SLB NAT网关 EIP 高速通道 云企业网CEN等。Sailfish硬件转发平台主要通过软硬件一体技术提供高性能转发能力 包括XGW MOC ALI-LB等。本次论文介绍的XGW是阿里云自研的可编程交换机。

阿里云 云网关XGW

XGW外观类似2U服务器 主要部件有

负责大流量转发的P4可编程交换芯片负责大表项转发的自研网卡芯片负责业务编排和智能调度的CPU模块等

XGW性能强悍 可将处理能力从160G提升到3.2T/6.4T 具备更低的转发时延 使整体Capex和Opex大幅降低。

02 洛神云网关XGW应用场景

如下图所示 XGW主要部署在公网访问阿里云的入口、专线上云入口、各地域边界。

典型场景如下

用户经Internet 公网 访问阿里云 使用的典型产品有EIP和共享带宽
用户IDC访问阿里云 使用的典型产品有高速通道 专线
云上跨地域通信 如北京地域ECS访问深圳地域ECS 使用的典型产品有CEN

采用软硬一体XGW后 可以满足上述场景的大带宽和高质量需求

大带宽 如某大客户数10Tbps专线上云流量。
大单流 如IoT场景的GRE Tunnel 单流数十Gbps。
稳定性 没有软转发的CPU打满隐患。
低延时/低抖动 采用软硬件一体化XGW 可以将时延从ms级降低到us级

02 洛神云网关XGW技术实践

XGW网关选择P4可编程ASIC芯片 以满足业务快速迭代需求 避免传统ASIC芯片灵活性不足的问题。另外 传统FPGA虽然非常灵活 但功耗和成本比较高 因此p4可编程ASIC芯片成为必选。对于可编程芯片带来的表项挑战 一方面充分挖掘了芯片的能力 通过多个pipeline共同达成高速的转发性能。另一方面优化整个软件的表项格式。

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本文转自网络，原文链接：https://developer.aliyun.com/article/783951