心之所向,素履以往,生如逆旅,一苇以航
网络设备的硬件内部一般由CPU、内存、Flash、转发芯片、FPGA、EEPROM等芯片组成,这些大部分都是可编程芯片,可有没有人注意到其实转发芯片绝大部分都不是可编程芯片,无论是路由器中采用的NP,还是交换机中采用的SwitchChip,都不是可编程芯片。这些芯片的硬件转发逻辑已经设计好,无法通过调整软件参数去更改,软件设置的只是让这些功能模块可以运转起来,但绝不可以调整它们的处理顺序,而且软件设置的范围都是提前预定好的。比如我们需要在交换机上实现入方向上的报文过滤,这样就需要在转发芯片入方向下发一些ACL过滤规则。在一些商用转发芯片上,这些ACL过滤规则固定下发在转发模块之后,如果进入芯片的是三层转发流量,此时下发的ACL过滤规则匹配的就是三层转发之后的报文,此时报文MAC已经发生了替换,下发的ACL规则只能匹配转发之后的报文特征,这就是不能可编程实现的局限性。一个报文进入转发芯片,从入端口检查,到查找转发表项,再到出口,这中间要经过几十个功能模块的处理,有修改报文优先级的,有修改报文VLANTAG的,有做队列调度的,有做路由策略的等等,这些功能模块都是按照固定顺序来对报文处理的,灵活性比较差,常常会遇到不少实现上的限制,若能实现网络芯片可编程将可以很好解决这些问题
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