技術影響力
SIGCOMM是美國計算機協會(ACM)組織在通信網絡領域的旗艦型會議，也是目前國際通信網絡領域的頂尖會議。SIGCOMM對論文的品質和數量要求極高，要求具有基礎性貢獻、上司性影響和堅實系統背景，被SIGCOMM錄用的論文具有非常大的影響力。
本文概要
阿裡雲洛神雲網絡團隊在雲網絡領域深耕多年，堅持走自主研發的道路，打造了洛神雲網絡平台，沉澱了諸多核心技術。本次入選的Sailfish XGW就是洛神雲網絡平台中軟硬一體高性能轉發技術的代表。本文将從多元度揭開“洛神雲網關XGW”的神秘面紗。
01 洛神雲網絡平台中的雲網關XGW
洛神是飛天雲作業系統中負責雲網絡的核心元件。洛神雲網絡平台包括Sailfish硬體轉發平台，CyberStar彈性網元平台，自研SDN控制系統，齊天智能分析平台等子產品，基于CyberStar和Sailfish平台之上，是各種使用者可使用到的網絡産品，包括大家熟悉的負載均衡SLB，NAT網關，EIP，高速通道，雲企業網CEN等。Sailfish硬體轉發平台主要通過軟硬體一體技術提供高性能轉發能力，包括XGW，MOC，ALI-LB等。本次論文介紹的XGW是阿裡雲自研的可程式設計交換機。
阿裡雲 雲網關XGW
XGW外觀類似2U伺服器，主要部件有：
- 負責大流量轉發的P4可程式設計交換晶片
- 負責大表項轉發的自研網卡晶片
- 負責業務編排和智能排程的CPU子產品等
XGW性能強悍，可将處理能力從160G提升到3.2T/6.4T，具備更低的轉發時延，使整體Capex和Opex大幅降低。
02 洛神雲網關XGW應用場景
如下圖所示，XGW主要部署在公網通路阿裡雲的入口、專線上雲入口、各地域邊界。
典型場景如下：
- 使用者經Internet（公網）通路阿裡雲，使用的典型産品有EIP和共享帶寬
- 使用者IDC通路阿裡雲，使用的典型産品有高速通道（專線）
- 雲上跨地域通信，如北京地域ECS通路深圳地域ECS，使用的典型産品有CEN
采用軟硬一體XGW後，可以滿足上述場景的大帶寬和高品質需求：
- 大帶寬：如某大客戶數10Tbps專線上雲流量。
- 大單流：如IoT場景的GRE Tunnel，單流數十Gbps。
- 穩定性：沒有軟轉發的CPU打滿隐患。
- 低延時/低抖動：采用軟硬體一體化XGW，可以将時延從ms級降低到us級
02 洛神雲網關XGW技術實踐
XGW網關選擇P4可程式設計ASIC晶片，以滿足業務快速疊代需求，避免傳統ASIC晶片靈活性不足的問題。另外，傳統FPGA雖然非常靈活，但功耗和成本比較高，是以p4可程式設計ASIC晶片成為必選。對于可程式設計晶片帶來的表項挑戰，一方面充分挖掘了晶片的能力，通過多個pipeline共同達成高速的轉發性能。另一方面優化整個軟體的表項格式。
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