SRAM在網絡中的應用分析

　　* 目的端口

　　*第三層協議類型

　　*服務類型

　　NetFlow僅負責捕獲入站通信量，因此，通常需要在鏈路的兩端均安放儀表。目前，NetFlow是以采用特殊算法的軟件來實現的，并把數據存儲于QDR SRAM之中。由于NetFlow是一種需要滿足一定線路速率的新技術，因此它是采用QDR來實現的。如今，可實現40Gbps56Gbps數據速率的下一代路由器/交換機的大多數供應商都把目光集中在了具有250MHz300MHz操作速度的QDR SRAM上。隨著數據速率的增加，SRAM的速度指標變得愈發重要。

　　計數器

　　在每一種網絡應用中，始終需要保持量度(metrics)。計數器是跟蹤網絡活動所必需的。對于每種網絡協議而言，都需要跟蹤一種特定的量度。例如：在IP層(第三層)，通常設置了用于顯示以數據報形式發送的網絡通信量的數據報/秒計數器。這些數據報一般都是廣播信息包，因此，為了減少廣播通信量，了解哪些服務和處理采用了數據報是很有必要的。該信息可通過數據報計數器獲得。在TCP(即第4層)中，一個相似的計數器是TCP段/秒計數器，它能夠提供網絡接收和發送的TCP段的總數。此外，每個網絡都保留了誤差計數器，用于跟蹤檢測到的傳輸誤差和沖突的數量。大體而言，每個網絡所需的計數器數量的增加將被視作網絡緩沖空間不足的表現。

　　統計

　　除了NetFlow之外，有些供應商還把帳單編制和診斷作為統計以單獨的系統來實現。例如，在服務提供商的網絡中，帳單編制形成了一個非常重要的量度。每一個客戶的網絡使用記錄都應加以保存，以獲得該客戶的記帳信息。統計信息可以按照每個數據流或每個聚合組來存儲。在統計緩沖器中，對于存儲器的選擇來說，延遲和突發操作是重要的決定因素。在包處理過程中，需要對統計數據進行快速存取，因此，低延遲是至關重要的。而且，由于統計數據的位數往往不是很大，應優先選擇采用短突發操作或無突發操作的SRAM。

　　與計數器相似，在大多數客戶系統中，統計都是借助類似的數學算法和存儲于DDR SRAM中的數據來實現的。對計數器用SRAM的所有速度和存儲密度規格的要求也適用于統計SRAM。

　　包緩沖器

　　包緩沖存儲器通常被用于在包處理過程中對輸出端口和交換機結構中的信息包進行緩沖。在標準線卡中，包處理器具有一個包緩沖器，在該緩沖器中，信息包的內容將在執行包信頭處理的同時被存儲。包緩沖存儲器中的決定因素是ASIC/NPU的速度以及線路速率。運行速度較慢的ASIC需要存儲密度較大的緩沖存儲器。緩沖存儲器還取決于線卡所提供的服務類型。如果執行的是較為復雜的服務，則ASIC通常需要更多的時間來處理信息包，因而必須進行更多的緩沖處理。ASIC設計或NPU的選擇還決定了包括突發操作和I/O寬度要求在內的其它特性。對于其中的某些應用而言，延遲是至關重要的指標。在這樣的場合中，應選擇具有較低延遲的包緩沖器。所以，這樣的設計通常把QDR或DDR SRAM(而不是DRAM)用于包緩沖。然而，有些應用需要一個較深的包緩沖器，ASIC需要執行更多的操作。此時，最為經濟的解決方案是采用DRAM來實現該功能。因此，在實現包緩沖器的過程中，始終需要進行權衡。目前，線卡的設計目標是實現更高的速度并處理更多的信息包。這意味著包緩沖處理器應當兼具深度和速度。針對這種要求，采用QDR SRAM來實現將是理想的解決方案。

　　隊列管理/通信量規整

　　隊列管理器負責確保接收到的信息包是否符合通信契約。隊列管理器的工作內容包括在與契約進行比照之后對信息包進行標注。每個線卡接口都擁有一個輸入隊列(輸入信息包將被置于該隊列之上，以等待路由選擇處理器的處理)和一個輸出隊列(路由選擇處理器把即將在接口上發送的待發信息包置于該隊列上)。在某些場合，客戶可通過實現計數器來管理這些隊列(根據處理能力來管理輸入信息包的流動)。由于該應用對速度的需求更甚于對密度的需求，且讀/寫比例幾乎為1，因此，QDR SRAM 將是其理想選擇。

　　動態存儲器分配

　　在線卡上，通常存在幾組面向不同應用的存儲器。這往往會增加電路板上的存儲芯片數量以及同一個設計中所使用的存儲器類型。如今，設計師在著手實現存儲分配器時采用的是SRAM，以管理可用的存儲器組。該存儲分配器SRAM負責存儲所有存儲器組的地址規范，并根據請求向提出請求的應用提供對一組特定存儲器的存取。這使得設計師能夠在不同的應用之間共用同一組存儲芯片，而不會發生請求沖突。該應用要求對SRAM進行快速存取，而且幾乎都是讀操作較多而寫操作較少。因此，對于該場合而言，最合適的選擇是DDR SRAM。

　　結語

　　新型網絡應用為QDR和DDR SRAM贏得設計機會敞開了多扇大門。由于目前這一代具有300MHz(DDR)速度和72Mb數據存儲空間的QDRII/DDRII SRAM能夠滿足下一代40Gbps56Gbps路由器/交換機的全部要求，因此，大部分網絡應用都在緩慢地向采用QDR/DDR SRAM過渡。此外，由于這些路由器/交換機達到了下一個節點(80Gbps線路速率)水平，所以，QDRII+/DDRII+和 QDRIII/DDRIII SRAM可實現更高的速度和存儲密度。除了速度和存儲密度之外，QDRII+/DDRII+還具有諸多旨在實現簡易型PCB和系統設計的特點。