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Investigadores de Microsoft trabajan en prototipo de switch de centro de datos

[31/03/2011] Los investigadores de Microsoft están experimentando con un prototipo de switch programable y de bajo costo, el cual afirman podría ayudar a soportar servicios de nube o entregados por red.

De nombre ServerSwitch, el paquete integra un chip de switching ASIC programable y de alto desempeño, con un servidor commodity multinúcleo y programable y un control de software diseñado para manejar el tráfico de red del centro de datos en forma más eficiente que las de otros sistemas de control basados en software que también se encuentran en desarrollo, de acuerdo a Guohan Lu de Microsoft Asia, quien presentó un white paper sobre el ServerSwitch en el Usenix Symposium on Networked System Design and Implementation. Lu y otros investigadores de Microsoft, así como la Universidad Tsinghua de Beijing, China, están trabajando en el ServerSwitch.
Por ejemplo, la tecnología OpenFlow - Software Defined Networking, que recibió un gran apoyo de la industria recientemente bajo la forma de una nueva fundación que incluye a Facebook, Google, Microsoft, Verizon, IBM, Cisco, Brocade, Juniper Networks y a muchos otros, es una tecnología que podría verse mejorada con el ServerSwitch.
De la presentación del grupo: los enfoques basados en software sufren de un alto uso de CPU y latencia en el procesamiento… OpenFlow se enfoca en funciones de control en el presente. OpenFlow define una arquitectura para que un controlador central administre los switches OpenFlow sobre un canal seguro, usualmente vía TCP/IP. Define una especificación para administrar la tabla de flujo dentro de los switches. Tanto OpenFlow como ServerSwitch apuntan hacia una plataforma de networking programable. Con el objetivo de proporcionar tanto programabilidad y alto desempeño, ServerSwitch usa múltiples vías PCI-E para interconectar el chip de switching y el servidor. La baja latencia y la alta velocidad del canal, permite aprovechar los recursos en un servidor commodity para proporcionar tanto control programable como planos de datos. Sin embargo, con OpenFlow es difícil lograr funcionalidades similares debido a la alta latencia y el poco ancho de banda entre los switches y el controlador.
Con ServerSwitch, el chip de switching puede programarse para soportar un formato de cabecera de paquete y varios diseños de paquetes definidos por usuarios con line-rate, sin que intervenga el CPU del servidor. Al aprovechar la baja latencia de su interfase PCI-E y el eficiente diseño del software del servidor, podemos implementar signos definidos por el software y control de congestiones en la CPU del servidor con un bajo consumo de la CPU. La programabilidad proporcionada por ServerSwitch puede permitir nuevos servicios de Data Center Networking que necesitan procesamiento de datos in-network como el caching in-network, de acuerdo a Lu.
El prototipo del ServerSwitch también tiene sus limitaciones, señala el grupo. En su actual configuración, ServerSwitch tiene una limitada programabilidad del hardware y tiene una alta latencia en el procesamiento de paquetes. También solo soporta cuatro puertos Gigabit Ethernet, lo cual lo hace inapropiado para arquitecturas que necesitan un gran número de puertos de switch, señala el grupo.
Del white paper del grupo: la API de nuestro software actualmente se enfoca en buscar la programabilidad de tablas y en la busca de colas de información. Los actuales chips de switching también proporcionan características avanzadas tales como la administración de las colas y el buffer, control de acceso, y programación de las colas en base a prioridades. Planeamos ampliar nuestra API para cubrir estas características en nuestro trabajo futuro. También planeamos hacer un upgrade del actual hardware 1GE a 10G en la siguiente versión. Esperamos que ServerSwitch pueda ser usado para la investigación en networking más allá del DCN (por ejemplo en networking empresarial). Planeamos lanzar tanto la tarjeta de servidor-switch y el paquete de software a la comunidad de investigación de networking en el futuro.
Michael Cooney, Network World (US)