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Die (R)Evolution der Rechenzentren; Teil 29 Neue Switch-ASICs – DCB und noch viel mehr!

| Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Dipl.-Ing. (FH) Andreas Donner

Erfahrungsgemäß interessiert sich der gemeine Netzwerker aber nicht sonderlich für das Innenleben eines Switches. Das ist sehr schade, denn die eigentlichen Innovationen sitzen hinter der Fassade und keine der Entwicklungen, über die wir hier sprechen, wäre ohne extreme Fortschritte in der Technologie der Switch-ASICs realisierbar. Möchte man abschätzen, was die neuen Produkte der Switch-Hersteller wirklich ausmacht wie die Entwicklung in den nächsten Jahren weitergehen wird, ist ein genauer Blick auf die Chips daher unerlässlich.

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Der Broadcom Chip BCM75840S (hier im Blockdiagramm) setzt Maßstäbe; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels
Der Broadcom Chip BCM75840S (hier im Blockdiagramm) setzt Maßstäbe; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels
( Archiv: Vogel Business Media )

Leider ist es so, dass alle führenden Chiphersteller sozusagen öffentlich erhältliche Serien anbieten, die jeder auch in geringer Stückzahl kaufen kann, darüber hinaus aber natürlich Spezialentwicklungen für Großkunden vorantreiben. Letztere unterliegen (für den Berichterstatter leider) erheblichem Schutz. Dennoch gibt es Möglichkeiten, sich Ihnen zu nähern.

Zunächst möchte ich exemplarisch zwei Chips vorstellen, die die Welt der Datennetze erheblich verändern: den Low LatencySwitch von Fulcrum und den Converged Controller von Broadcom.

Bildergalerie

Broadcom BCM75840S NetXtreme II Converged Controller

Dieser Controller vereinigt sozusagen alle Funktionen, über die wir in den letzten Jahren bei RZ-Netzen gesprochen haben. Der Chip ist ein „10 Gbps Quad PortiSCSI, FCoE, TOE und RDMA PCI-SIG SR-IOV x8 PCI-Express 3.0 ready Controller“.

Dieser Controller der sechsten Generation (von 10 GbE Controllern) ist designt für hochvolumigen 10 GbE LOM-Verkehr (LAN on Motherboard; das bedeutet, dass man ihn nicht nur in einem Switch, sondern z.B. auch direkt auf einer Blade-Server-Karte einbauen kann) und er beherrscht eben alle genannten Protokolle.

Wie in meinen Untersuchungen zu Low Latency Networks gezeigt, ist hierbei besonders RDMA hochinteressant, weil dies der latenzarme Kommunikationsmechanismus von InfiniBand ist, der nunmehr auch auf Ethernet verfügbar wird. Der Controller beendet auch jeden Streit darüber, ob man nun iSCSI oder FCoE einsetzen soll, er kann einfach beides. Neben PCIe 3.0 unterstützt er auch Embedded Virtual Bridging, DMA (auch aus IB) und VM-zu-VM-Switching.

Er enthält neben den zu erwartenden SFP-Schnittstellen auch solche für KR, was wiederum bedeutet, dass man viele dieser Switch-Chips einfach über diese genormte Schnittstelle miteinander verbinden kann, z.B. in Blade Centern. Der Controller hat natürlich vier getrennte MACs, die alle vermöge eines Baseboard Controllers gesteuert werden können. Nur auf diese Weise kann er wirklich in jeder denkbaren Konfiguration eingesetzt werden.

An sich sind das ja schon überwältigend viele Funktionen. Aber, irgendwie war wohl noch Platz auf dem Chip und so hat Broadcom noch TCP Offload Engines spendiert, die natürlich neben IPv4 auch IPv6 beherrschen. Ebenso fand sich noch Platz für komplette Controller für iSCSI, FCoE und RDMA, die für die Speicherverbindungen die kompletten HBA-Funktionen abdecken und bei RDMA auch die Variante RDMA over TCP ermöglichen. Dass der Controller auch den kompletten Satz DCB-Funktionen beherrscht, ist fast schon Nebensache.

Das alles liefert der Controller auf nur 0,82 Quadratinch (ca. 5 Quadratzentimeter) bei nach Herstellerangaben extrem geringem Stromverbrauch.

weiter mit: Die FM4000 Familie von Fulcrum

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