用于软件定义的数据中心网络的协议独立的可编程交换机(PIPS)制造技术

软件定义网络(SDN)的系统、设备和方法，包括一个或多个输入端口、可编程解析器、多个可编程查找和决策引擎(LDE)、可编程查找存储器、可编程计数器、可编程重写块、以及一个或多个输出端口。解析器、LDE、查找存储器、计数器和重写块的可编程性使得用户能够将系统内的每个微芯片定制为特定分组环境、数据分析需求、分组处理功能、以及其他所需功能。此外，同一个微芯片能够被动态地重新编程用于其他目的和/或优化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于软件定义的数据中心网络的协议独立的可编程交换机(PIPS)相关申请按照35U.S.C.§119(e)，本申请要求于2015年3月13日提交的美国临时专利申请号62/133,166，题为“PIPS:PROTOCOLINDEPENDENTPROGRAMABLESWITCH(PIPS)FORSOFTWAREDEFINEDDATACENTERNETWORKS”的优先权，并且其是于2013年12月30日提交的共同未决的美国专利申请号14/144,270，题为“APPARATUSANDMETHODOFGENERATINGLOOKUPSANDMAKINGDECISIONSFORPACKETMODIFYINGANDFORWARDINGINASOFTWARE-DEFINEDNETWORKENGINE”的部分接续申请案，这两项专利均通过引用并入本文。
本专利技术涉及网络设备领域。特别地，本专利技术涉及软件定义的数据中心设备、系统和方法。
技术介绍
软件定义网络(SDN)范例有望通过对网络的细粒度控制来满足现代数据中心的需求。然而，固定管线交换机无法提供软件定义数据中心(SDDC)架构为优化底层网络而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于软件定义网络的交换机微芯片，所述微芯片包括：可编程解析器，所述可编程解析器从多个传入分组的报头解析期望的分组上下文数据，其中所述报头由所述解析器基于所述解析器的软件定义解析图来识别；以及一个或多个查找存储器，所述查找存储器具有多个表，其中所述查找存储器被配置为逻辑覆盖，使得所述查找存储器的比例和宽度由用户来软件定义；以及多个可编程查找和决策引擎的管线，基于存储在所述查找存储器中的数据和由所述用户编程到所述引擎中的软件定义逻辑，来接收和修改所述分组上下文数据；以及可编程重写块，所述可编程重写块基于从所述引擎中的一个引擎接收的所述分组上下文数据，来重建和准备在所述交换机内处理的所述分组报头...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.13 US 62/133,166;2016.03.10 US 15/067,1391.一种用于软件定义网络的交换机微芯片，所述微芯片包括：可编程解析器，所述可编程解析器从多个传入分组的报头解析期望的分组上下文数据，其中所述报头由所述解析器基于所述解析器的软件定义解析图来识别；以及一个或多个查找存储器，所述查找存储器具有多个表，其中所述查找存储器被配置为逻辑覆盖，使得所述查找存储器的比例和宽度由用户来软件定义；以及多个可编程查找和决策引擎的管线，基于存储在所述查找存储器中的数据和由所述用户编程到所述引擎中的软件定义逻辑，来接收和修改所述分组上下文数据；以及可编程重写块，所述可编程重写块基于从所述引擎中的一个引擎接收的所述分组上下文数据，来重建和准备在所述交换机内处理的所述分组报头用于输出；以及可编程计数器块，所述可编程计数器块用于对所述查找和决策引擎的操作来计数，其中所述计数器块所计数的操作由用户来软件定义。2.如权利要求1所述的微芯片，其中从所述解析图的相同初始节点开始，通过所述解析图的每条路径表示能够被所述解析器识别的报头之一的层类型组合。3.如权利要求2所述的微芯片，其中所述路径的部分相重叠。4.如权利要求1所述的微芯片，其中所述重写块扩展由所述解析器解析的所述报头中的每个报头的每一层，以基于与所述层相关联的协议来形成通用大小的扩展层类型。5.如权利要求4所述的微芯片，其中所述重写块生成位向量，所述位向量指示所述扩展层类型的哪些部分包含有效数据、以及所述扩展层类型的哪些部分包含在由所述重写块扩展期间所增加的数据。6.如权利要求1所述的微芯片，其中所述查找存储器的所述表各自能够在哈希、直接访问、或最长前缀匹配的操作模式中被独立设置。7.如权利要求6所述的微芯片，其中所述查找存储器的所述表能够被用户动态地重新格式化和重新配置，使得被分割并分配给与所述查找存储器相耦合的查找路径的、所述查找存储器的区块的数量是基于所述查找路径中的每条查找路径所需的存储器容量。8.如权利要求1所述的微芯片，其中所述查找和决策引擎中的每个查找和决策引擎包括：密钥生成器，被配置来为每个输入令牌生成一组查找密钥；以及输出生成器，被配置为通过基于与所述一组查找密钥相关联的查找结果的内容而修改所述输入令牌，来生成输出令牌。9.如权利要求8所述的微芯片，其中所述查找和决策引擎中的每个查找和决策引擎包括：输入缓冲器，用于在输入令牌被所述查找和决策引擎处理之前，临时存储输入令牌；以及简档表，用于标识每个所述输入令牌中的字段位置；以及查找结果合并器，用于将所述输入令牌与所述查找结果相结合，并用于将经结合的所述输入令牌和所述查找结果发送到所述输出生成器；环回检查器，用于确定所述输出令牌是应发送回当前的查找和决策引擎，还是应发送至另一个查找和决策引擎；以及环回缓冲区，用于存储环回令牌。10.如权利要求9所述的微芯片，其中所述密钥生成器和所述输出生成器两者的控制路径是可编程的，使得用户能够配置所述查找和决策引擎来支持不同的网络特性和协议。11.如权利要求1所述的微芯片，其中所述计数器块包括：N个环绕计数器，其中所述N个环绕计数器中的每个环绕计数器与计数器标识相关联；以及溢出FIFO，所述溢出FIFO被所述N个环绕计数器使用和共享，其中所述溢出FIFO存储所有溢出的计数器的相关联的计数器标识。12.一种操作用于软件定义网络的交换机微芯片的方法，所述方法包括：利用可编程解析器从多个传入分组的报头解析所需的分组上下文数据，其中所述报头由所述解析器基于所述解析器的软件定义解析图来识别；以及基于存储在具有多个表的查找存储器中的数据和由用户编程到所述引擎中的软件定义逻辑，利用多个可编程查找和决策引擎的管线来接收和修改所述分组上下文数据；基于来自所述查找存储器的请求，利用所述查找和决策引擎，传送一个或多个数据查找请求并且接收处理的数据，其中所述查找存储器被配置为逻辑覆盖，使得所述查找存储器的比例和宽度由用户来软件定义；以及基于所述查找和决策引擎的动作，利用可编程计数器块来执行计数操作，其中所述计数器块所计数的所述计数器操作由用户来软件定义；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·T·哈奇森，S·甘迪，T·丹尼尔，G·施密特，A·费什曼，M·L·怀特，Z·沙，
申请(专利权)人：凯为公司，
类型：发明
国别省市：美国,US