[发明专利]一种用于做出超低延迟处理决策的方法及装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年9月18日提交的、名称为“Ultra Low Latency Multi-Protocol Networking Device(超低延迟多协议网络设备)”的美国临时申请No.61/702,317的优先权，该临时申请的整体通过引用结合于此。

技术领域

本公开一般地涉及减少网络设备中的延迟。

背景技术

超低延迟(ULL)网络对诸如高频交易(HFT)用户(其中按每纳秒计数)之类的某些用户来说是关键的。更具体地，比对手更快使得HFT客户能够在波动性周期期间捕捉机会，增加订单流、流动性以及加速价格发现。

诸如交换机之类的传统的网络设备建立于顺序地做出决策的传统方法之上。虽然这样简化了设计考虑，但是由于决策被延期并且重要的资源 (即，复制表)是需要的，因此顺序的方法也引入了内在的延迟。

附图说明

图1是具有多个处理决策路径的网络设备的框图，多个处理决策路径包括被配置为对分组做出超低延迟处理决策的快速处理决策路径。

图2是示出了用于图1的网络设备的快速处理决策路径中的表的示例的示图。

图3是示出了共享访问控制列表表的多个处理决策路径的框图。

图4是示出了在网络设备中使用多个处理决策路径执行的操作的流程图。

具体实施方式

概览

本文提出了针对网络设备中的分组实现处理决策的超低延迟确定的技术。分组在网络设备的端口处被接收。在第一处理决策路径中基于分组的内容和一个或多个网络策略来确定处理决策。在与第一处理路径并行的第二处理决策路径中，通过访问存储了处理决策的表来确定处理决策。针对与被包含在表中的一个或多个特定分组流参数相匹配的分组，第二处理决策路径能够比第一处理决策路径更快地输出处理决策。如果第二处理决策路径做出了处理决策，则使用由第二处理决策路径确定的处理决策，否则使用由第一处理决策路径确定的处理决策。

示例实施例

在计算机网络中，数据以分组的形式从源被传送到目的地，分组通常穿过一个或多个网络设备(例如，交换机、路由器、防火墙等)。在传送期间，网络设备可能执行了一个或多个操作，这将延迟引入到分组传送过程中。

参照图1。图1示出了网络设备10的框图并且主要地示出了与本文提出的超低延迟处理决策技术相关的网络设备10的那些组件。网络设备10 包括多个端口20(1)-20(N)，在这些端口处分组从网络到达网络设备，并且分组从这些端口离开网络设备到网络。端口20(1)-20(N)中的任何端口都可以作为进入端口或外出端口。单个分组在图1中以标号22示出。

网络设备10还包括第一处理决策路径30、第二处理决策路径40和决策决定逻辑单元50。第一处理决策路径30例如是交换信息库(SIB)，包括多个处理单元32(1)-32(8)，如下文中所进一步描述的，这些处理单元基于分组的内容和一个或多个网络策略来顺序地执行决策操作。如果分组具有与被存储在第二处理决策路径40的表中的一个或多个特定流参数相匹配的流参数，则第二处理决策路径40可以比第一处理决策路径30更快地产生针对分组的处理决策。也就是说，第二处理决策路径40主要地包含表(如下文中关于图2所进一步描述的)。第二处理决策路径40可能不总是能够针对分组产生处理决策，并且事实上仅当分组具有与被存储在第二处理决策路径40的表中的一个或多个特定流参数相匹配的流参数时，第二处理决策路径40才对分组产生处理决策。

在传统的网络设备中，仅SIB或等价的功能组件可用于基于到达分组的内容和网络策略来做出分组处理决策。SIB可以处理诸如开放最短路径优先(OSPF)之类的协议控制分组和边界网关协议(BGP)分组。一旦这些协议集中于一定决策，则对未来到达的匹配分组采取交换动作。通过这些交换信息库组件，间接实现了扩展(scale)。例如，对交换决策的匹配被置于交换信息库中，并且随后的动作能在结果数据库中找到。多个匹配可以指向相同的结果数据库以采取相同的动作。该方法引起了延迟，但是实现了可扩展性。本文提出的是通过将可选择的处理决策编程到第二处理决策路径40中来实现超低延迟的技术，第二处理决策路径40与第一处理决策路径30并行操作。第二处理决策路径40可以被称为可配置的交换机单元。