高速包处理流水线的隔离机制
网络与互联网体系结构
2022-04-19 v4 硬件体系结构
摘要
数据面可编程性如今已成为主流。随着我们发现更多用例，部署需要能够在单一设备中运行多个包处理模块。这些模块很可能由独立团队开发，无论是在同一组织内还是来自多个组织。因此，我们需要隔离机制以确保同一设备上的模块不会相互干扰。本文提出 Menshen，即可重配置匹配表（RMT）流水线的一种扩展，它在不同包处理模块之间强制实施隔离。Menshen 由一组轻量级硬件原语和对开源 P4-16 参考编译器的扩展组成，二者协同工作以实现该目标。我们已在两个 FPGA 平台（NetFPGA 和 Corundum）上对 Menshen 进行了原型实现。我们表明我们的设计提供了隔离，并允许在不影响已运行模块的情况下加载新模块。最后，我们通过使用 FreePDK45nm 工艺库和 Synopsys DC 综合软件，证明了在 ASIC 上实现 Menshen 的可行性，显示我们的设计在 1GHz 时钟频率下满足时序，并需要约 6% 的额外芯片面积。我们已在 https://isolation.quest/ 开源了 Menshen 的硬件和软件代码。
引用
@article{arxiv.2101.12691,
title = {Isolation mechanisms for high-speed packet-processing pipelines},
author = {Tao Wang and Xiangrui Yang and Gianni Antichi and Anirudh Sivaraman and Aurojit Panda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12691},
year = {2022}
}