一(yī)、FAST是什麽
&nb機和sp; FAST是FPGA加速分低的交換平台(FPGA Accelerated Switching plaTfo數明rm)英文的簡寫,其誕生(shēng)與發展深受斯坦福大(dà)學Ni相文ck Mckeown教授在十多年前主持的NetFPGA項目影響,目标是爲計好舊算機網絡的科研與教學提供一(yī)個開(kāi)源和開刀線(kāi)放(fàng)的FPGA交換平台。
&n懂腦bsp;FAST代表的4個單詞反映了項目的内容和特點:
802不爸.1Q規範沒有明确定義流量測量的粒度,無法對進入網絡的流量進行技窗細粒度的測量和管控。雖然支持多種輸出調度算法,但更多是保證輸出的黃調度的優先級,或者按照預先确定的權值分(fēn)配不同優先廠時級隊列占用的輸出帶寬,在調度中(zhōng)沒有利用全局時間信息,無法實現确定理林性的延時控制。軟件定義網絡技術的應用可以簡化交換流程,生謝将生(shēng)成樹(shù)管理以及地址學習功能上載到控制和刀器上實現,可以針對每條細粒度的流定義交換行爲,但也難以實現确術商定性的延時控制。
&nbs影喝p;FAST實現的核心載體(tǐ)是可編程FPG窗飛A,是用Verilog語言編程實現的硬件功能。FPGA的現場可編程特動短性爲實現用戶創新的網絡架構、算法、實現機制提供了極大(放聽dà)的靈活性,而且可以獲得較高的性能,支持在實際日城網絡中(zhōng)部署運行。
F錯上PGA實現的不是網絡處理的全部功能,而是部分(fēn)需要硬件加速多是的分(fēn)組處理功能。FAST的核心是一(yī)套軟硬件協同的分(f照說ēn)組處理模型,用戶可以通過Verilog編程實現和城的硬件功能的加速,也可以在現有的FAST硬件平台的CP開來U上編程實現特定的分(fēn)組處理功能。
得討
&綠一nbsp;FAST面向的領域是網絡交換領域,支持各種新型交換技術又很,如軟件定義網絡(SDN)、時間敏感網絡(TS林月N)、網絡安全一(yī)體(tǐ)化網絡甚至是智能網卡的實現研究,而不是支持也服以人工(gōng)智能(AI)爲代表的應坐林用加速。
高關 與目前其他開(kāi)源項目一(yī)樣,FAST提訊空供的是一(yī)個硬件平台無關的,支持用戶通過軟硬件編程實現白錯其特定分(fēn)組處理功能的環境。FAST通過提供标準很下的規範、開(kāi)源的平台軟硬件實現代山有碼和demo應用,支持用戶基于平台進行創新的應用開(kāi喝資)發和設備原型的快速實現。
圖1 NetFPGA平台
圖2 一(yī)款支持FAST的可編程設備(Openbox S4z)冷又
FAST的logo是一(yī)隻快速奔跑的北去豹子,預示着借助FAST平台,用戶的新想法可快車村速的實現和驗證。
圖3 FAST LOGO
二、FAST項目的意義
&nbs公明p; 當前,工(gōng)業界已經給我(wǒ)(wǒ)物司們提供了太多優秀的開(kāi)源交換項目和實現平台。例如基于至強處理器實現T開姐比特級轉發性能的fd.io項目,在雲數據中(z通能hōng)心中(zhōng)得到大(dà)量應用檢驗站明的OVS,矽谷新貴barefoot公司推他土出的集美貌(性能)與才華(可編程性)一(yī)身的Tofino芯片等等。
說會
圖3 2016年10月,FAST開(kāi)源項目正式成立
會科
&n些事bsp; 與上述工愛照(gōng)業界力推的項目和平台相比,FAST隻能說是十分(fēn員見)小(xiǎo)衆的開(kāi)源項目。雖然FAST沒有蹭到AI來費熱點,而且還不支持類似P4的高級語言對FPGA編程,其存在對化討未來網絡技術的發展,提升網絡系統創新的能力仍雨山具有重要意義。主要表現在三方面:
 場刀; 一(yī)是在科研中(zhōng),爲系統級的創新提供參考架構和樣機平台影就;
海請 二是在教學中(zhōng),爲培我費養學生(shēng)系統級的設計思維提供實科議驗平台和案例;
&nb可些sp; 三是對于中(zhōng)小(分舞xiǎo)企業,爲新型網絡系統的快速實現提供參考平台,縮得頻短上市時間。
玩子在軟件定義一(yī)切的年代,基于工(gōng)業界相對成熟月醫的開(kāi)源平台(如fd.io和OVS),通過軟件開(kāi)發實現網城件絡功能創新是目前主流。然而,軟硬件協同的系統級創新土舞仍然是計算機網絡人才培養和科學研究中(zhōng)不可缺事姐少的内容。
随着工(gōng)業互聯網和5G的發展,特别是自主可控逐漸木生發展成爲國家戰略的時代背景下(xià),系統級設計思想和設計人才将會變海到的更加重要,FAST開(kāi)源項目的願景就是爲軟硬件協同的綠的系統級網絡設備開(kāi)發和人才培養提供高效,低成本,易鄉來于獲取的平台和技術支撐。