Ethernet und RapidIO im Vergleich

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Das Aufkommen von „verlustlosem Ethernet“ signalisierte die Aufteilung des Ethernet-Marktes in Internet-Ethernet- und Data-Center-Ethernet-Gerätescaling. Dies impliziert auch, dass die Data-Center-Eternet-Geräte nicht dieselbe ökonomische Skalierung genießen, wie es die Internet-Ethernet-Geräte tun.

Durchsatz, Latenz und Datenfluss-Steuerung

In einem Data-Center-Netzwerk kann die Latenz der Kontrollfunktionen eine echte Begrenzung der Systemkapazität repräsentieren. Ähnlich kann die Latenz des Kontrollsystems für die Lastverteilungsfunktionen in Servern den Nutzen und die Effizienz des gesamten Systems bestimmen. In diesem Zusammenhang sollten Datenflusskontrollmechanismen in der Lage sein, Datenpakete zu steuern, um einen Vorwärts-Fortschritt so früh wie möglich zu machen. Bei Datenkollisionen sollten Buffer voll ausgenutzt werden, um die Planungsoptionen zu maximieren und damit den Durchsatz zu steigern und die Latenz zu reduzieren.

RapidIO implementiert eine umfassende Strategie zur Steuerung des Datenflusses, was Datenstaus in Systemen mit kurzen, mittleren und langen Laufzeiten löst. Die Mechanismen zur Datenflusskontrolle erlauben es einem Sender, die Empfangsbuffer komplett zu füllen. Dies ist aus folgenden Gründen wichtig:

• Je mehr Datenpakete der Switch-Chip in seinen Zwischenspeichern hat, desto mehr Möglichkeiten hat er den Durchsatz zu optimieren. Dies erfolgt zum Erreichen eines maximal möglichen Datendurchsatzes bei minimaler Latenz durch Routen von Paketen zu Ausgangsports, die nicht „verstopft“ sind.

• Der Sender und der Empfänger haben abgemacht, wie viele Datenpakete jeder Priorität/virtuellen Kanals übertragen werden können. Der Sender kann diese Information nutzen, wenn er die Übertragung der Datenpakete plant, um die Leistungsfähigkeit der Latenz der Fabric zu optimieren.

• Die Kontrollmechanismen mit geringer Latenz erlauben es die Größe der RapidIO-Buffer zu minimieren und dennoch die Zustellung der Datenpakete zu garantieren und eine hohe Leitungsübertragungsrate zu erzielen.

Bedeutung der Rahmenlänge (Skid Length)

Für Netzwerk-Interfacekarten (NICs) und -Prozessoren mit GByte an RAM, ist die Rahmenlänge ohne Belang. Für die kleinen Embedded-Speicher, die man in Switch-Chips vorfindet, ist die Rahmenlänge erschreckend. Eine große Rahmenlänge hat für einen Entwickler von Ethernet-Switches deutliche Auswirkungen und auch für die Anwender von Data-Center-Ethernet:

Um zu vermeiden, dass ein XON sofort gefolgt von einem XOFF gesendet wird, sollte mehr als nur die Rahmenlänge an Bufferspeicher verfügbar sein, bevor man eine Datenübermittlung startet. Dies impliziert, dass die Datenpaketübermittlung für vorgegebene Datenflüsse „bursty“ ist, was in einem unregelmäßigen Verhalten des Netzwerks resultiert.

Es gibt keine Garantie, dass die gesendeten „Rahmen“-Pakete der Priorität entsprechen, die abgeschaltet wird. Deshalb werden einige Bereiche, die für die Rahmen reserviert sind, keine Datenpakete enthalten, was die Latenz erhöht und damit den Durchsatz senkt.

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