40 जी / 10 जी और 100 जी / 25 जी ईथरनेट में क्रमिककरण और क्रमांकन बार


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मैं हाल ही में एक OpenStack मंच की मेजबानी के लिए लीफ / स्पाइन (या CLOS) नेटवर्क के लिए सबसे कम विलंबता आवश्यकताओं के बारे में चर्चा में शामिल हुआ हूं।

सिस्टम आर्किटेक्ट अपने लेन-देन (ब्लॉक स्टोरेज और भविष्य के आरडीएमए परिदृश्यों) के लिए सबसे कम संभव आरटीटी के लिए प्रयास कर रहे हैं, और दावा किया गया कि 100 जी / 25 जी ने 40 जी / 10 जी की तुलना में बहुत कम क्रमबद्ध विलंब की पेशकश की। इसमें शामिल सभी व्यक्ति यह जानते हैं कि अंत में एनआईसी और स्विच पोर्ट क्रमबद्धता देरी की तुलना में गेम के अंत में बहुत अधिक कारक हैं (जिनमें से कोई भी आरटीटी को चोट या मदद कर सकता है)। फिर भी, क्रमिक विलंब के बारे में विषय पॉप अप होता रहता है, क्योंकि वे एक ऐसी चीज है जो संभवतः बहुत ही लागत वाली प्रौद्योगिकी अंतर को कूदने के बिना अनुकूलित करना मुश्किल है।

एक सा ओवर-सरलीकृत (एन्कोडिंग योजनाओं को छोड़कर), क्रमांकन समय की संख्या-बिट्स / बिट दर के रूप में गणना की जा सकती है , जो हमें 10G के लिए ~ 1.2μs ( wiki.geant.org भी देखें ) पर शुरू करने देती है ।

For a 1518 byte frame with 12'144bits,
at 10G (assuming 10*10^9 bits/s), this will give us ~1.2μs
at 25G (assuming 25*10^9 bits/s), this would be reduced to ~0.48μs 
at 40G (assuming 40*10^9 bits/s), one might expect to see ~0.3μs
at 100G (assuming 100*10^9 bits/s), one might expect to see ~0.12μs

अब दिलचस्प बिट के लिए। भौतिक स्तर पर, 40G को आमतौर पर 10G के 4 लेन के रूप में और 100G को 25G के 4 लेन के रूप में किया जाता है। QSFP + या QSFP28 वैरिएंट के आधार पर, यह कभी-कभी फाइबर स्ट्रैड्स के 4 जोड़े के साथ किया जाता है, कभी-कभी यह एक एकल फाइबर जोड़ी पर लैम्ब्डा द्वारा विभाजित होता है, जहां क्यूएसएफपी मॉड्यूल कुछ xWDM अपने आप करता है। मुझे पता है कि 1x 40G या 2x 50G या यहां तक ​​कि 1x 100G लेन के लिए चश्मा है, लेकिन आइए फिलहाल उन लोगों को छोड़ दें।

मल्टी-लेन 40 जी या 100 जी के संदर्भ में क्रमबद्धता देरी का अनुमान लगाने के लिए, किसी को यह जानना होगा कि 100 जी और 40 जी एनआईसी और स्विच पोर्ट वास्तव में "बिट्स टू (वायर) (सेट)" के लिए बिट्स वितरित करते हैं, इसलिए बोलने के लिए। यहाँ क्या किया जा रहा है?

क्या यह एथरचैनल / LAG जैसा है? एनआईसी / स्विचपोर्ट एक दिए गए चैनल के पार एक "प्रवाह" के फ्रेम भेजते हैं (पढ़ें: उसी हैशिंग एल्गोरिदम का उपयोग जो भी हैशिंग के फ्रेम के किस दायरे में किया जाता है) का परिणाम है? उस स्थिति में, हम क्रमशः 10G और 25G जैसे क्रमबद्ध विलंब की अपेक्षा करेंगे। लेकिन अनिवार्य रूप से, जो कि 40x10 लिंक को 4x10G का एक LAG बना देगा, जिससे एकल प्रवाह प्रवाह 1x10G तक कम हो जाएगा।

क्या यह बिट-वार राउंड-रॉबिन जैसा है? प्रत्येक बिट राउंड-रॉबिन को 4 (उप) चैनलों में वितरित किया जाता है? यह वास्तव में समानांतर की वजह से कम क्रमांकन देरी का परिणाम हो सकता है, लेकिन इन-ऑर्डर-डिलीवरी के बारे में कुछ सवाल उठाता है।

क्या यह फ्रेम-वार राउंड-रॉबिन जैसा कुछ है? संपूर्ण ईथरनेट फ्रेम (या बिट्स के अन्य उपयुक्त आकार के टुकड़े) को 4 चैनलों पर भेजा जाता है, राउंड रॉबिन फैशन में वितरित किया जाता है?

क्या यह पूरी तरह से कुछ और है, जैसे ...

आपकी टिप्पणी और संकेत के लिए धन्यवाद।

जवाबों:


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वह भाग जो कई गलियों में विभाजन करता है उसे IEEE 802.3ba मानक में फिजिकल कोडिंग सबलेयर कहा जाता है । गैरी निकोल की यह प्रस्तुति इसका अच्छा अवलोकन देती है।

संक्षिप्त व्याख्या यह है कि डेटा को 64 बिट्स के ब्लॉक में कई लेन में विभाजित किया गया है ( घड़ी रिकवरी के लिए 66 बिट्स के रूप में वायर पर एन्कोडेड )। इसलिए जैसे ही पैकेट का आकार एन * 64 बिट्स (= 4 लेन के लिए 32 बाइट्स) से अधिक हो जाता है, यह पूरी तरह से सभी लेन का उपयोग कर सकता है। एन्कोडिंग में कुछ देरी होगी, लेकिन यह शायद कार्यान्वयन-विशिष्ट है।

यह आरेख ऊपर दी गई प्रस्तुति से है: फिजिकल कोडिंग सबलेयर फंक्शन


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"एन्कोडिंग में कुछ देरी होगी" , उह ओह। अब आप एक और कैन के कीड़े खोल सकते हैं! देरी कितनी है? क्या यह ओवर-ऑल पैकेट देरी को प्रभावित करता है? आदि ...
पाइप

1
आह, इसके लिए धन्यवाद। जिस तरह से मैं इसे समझता हूं, ये "शब्द" "बिट्स के उपयुक्त आकार के टुकड़े" हैं, जैसा कि मैंने इसे अपने मूल पोस्ट में रखा है। क्या वह करीब आता है?
मार्क 'नेटटेक्स्टियर' लुइथी

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@ Marc'netztier'Luethi बिल्कुल।
जपा

@ हां हां। सौभाग्य से "शामिल सभी लोग जानते हैं कि बहुत अधिक कारक हैं" :)
जपा

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@ अच्छा, मुझे लगता है कि हम इसे एक तरफ छोड़ देंगे। अब से सामने लाई गई कोई भी चुनौती, मैं तब तक "उत्तर दूंगा" जब तक आप एक साथ (32bytes) पर पर्याप्त डेटा भेजते हैं, NIC / पोर्ट को चार लेन में गोल-रॉबिन की अनुमति देने के लिए, आपको छोटी / समानांतर क्रमबद्धता देरी मिलेगी तुम लोग बहुत बाद में हो ”। बेशक किसी भी आईपी हेडर के साथ कोई आधा बेक्ड ईथरनेट फ्रेम और कोई पेलोड पहले से ही उस सीमा को पार नहीं करेगा। इसलिए: कोई बात नहीं।
मार्क 'नेटटेस्टियर' लुतेही

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आप पलट रहे हैं।

इस्तेमाल की जाने वाली गलियों की संख्या वास्तव में मायने नहीं रखती है। चाहे आप 1, 2, या 5 लेन से अधिक 50 Gbit / s परिवहन करते हों, क्रमिक विलंब 20 पीएस / बिट है। तो, आपको प्रत्येक 100 पीएस पर 5 बिट्स मिलेंगे, चाहे वह लेन का उपयोग किया गया हो। गलियों में डेटा का विभाजन और पुनर्संयोजन पीसीएस उप-परत में होता है और भौतिक परत के ऊपर भी अदृश्य होता है। आपकी स्थिति के बावजूद, यह कोई फर्क नहीं पड़ता कि क्या 100G PHY एक बिट लेन (10 पीएस प्रत्येक, 100 पीएस कुल) पर 10 बिट क्रमिक रूप से या 10 लेन (100 पीएस प्रत्येक, 100 पीएस कुल) के समानांतर में है - जब तक आप ' उस PHY का निर्माण।

स्वाभाविक रूप से, 100 Gbit / s में 50 Gbit / s का आधा विलंब होता है और इसी तरह, आप जितनी तेज़ी से क्रमबद्ध होते हैं (भौतिक परत के शीर्ष पर), उतनी तेज़ी से एक फ़्रेम संचारित होता है।

यदि आप इंटरफ़ेस में आंतरिक क्रमांकन में रुचि रखते हैं, तो आपको MII संस्करण को देखना होगा जो गति वर्ग के लिए उपयोग किया जा रहा है। हालाँकि, यह क्रमांकन उड़ान पर या वास्तविक MDI क्रमांकन के समानांतर में होता है - इसमें एक मिनट का समय लगता है, लेकिन यह हार्डवेयर के वास्तविक टुकड़े तक होता है और शायद भविष्यवाणी करना असंभव है (2-5 ps के साथ कुछ) 100 Gbit / s के लिए मेरा अनुमान हो)। मैं वास्तव में इस बारे में चिंता नहीं करेगा क्योंकि इसमें बहुत बड़े कारक शामिल हैं। 10 पीएस एक अतिरिक्त 2 मिलीमीटर (!) केबल से प्राप्त संचरण विलंबता का क्रम है।

40 Gbit / s के लिए प्रत्येक 10 Gbit / s के चार लेन का उपयोग करना चार 10 Gbit / s लिंक को एकत्रित करने के समान नहीं है। 40 Gbit / s लिंक - गलियों की संख्या की परवाह किए बिना - एक एकल 40 Gbit / s स्ट्रीम ट्रांसपोर्ट कर सकता है जो LAGged 10 Gbit / s लिंक नहीं कर सकता। साथ ही, 40G की क्रमिक देरी केवल 10G की 1/4 है।


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आपके कमेंट के लिए धन्यवाद। तो आप कह रहे हैं कि १० / २५ / ४० / १०० जी के पार, नंबर ऑफ़ बिट्स-प्रति-फ्रेम / बिट दर = क्रमांकन देरी का अंगूठा नियम मान्य रहता है, चाहे कितनी भी लेयर दी गई भौतिक परत का उपयोग करें (दे या कुछ सीमांत अंतर) लें?
मार्क 'नेटटेस्टियर' लुइथी

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हाँ। मल्टी-लेन ईथरनेट इस संबंध में एकत्रित लिंक से बहुत अलग है।
Zac67
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