谈体系结构的进步对网络的影响

最近量子位又发了一篇体系结构的进步,TCAM,所谓的三态内容寻址储存器。可以说,从图灵机的角度来说,上层建筑下的基层还有很多没有解决,从现在那么多Startup 在真正的做业务Oriented 的数据库及网络链路优化,体系结构还有很多可以探索的部分。同时,新的架构真的是否安全,如TPU的数据通路是否有没有被侦测到的部分可以被攻击。多数的攻击来自于软硬结合,汇集了多少工程师的智慧结晶。

交换机的简化结构


这是一个去掉2个要素的冯诺伊曼体系结构图,交换机的OutBound 和Input的Throughput是显见的bottleneck,除此之外还有延时,这就需要主存储器性能或者包的传输协议的革新。

三态内容寻址储存器(TCAM)

我在当年写VB的时候记得有个slide的参数,是一个三进制数来表示不动,向上滑和向下滑的参数。而这种0、-1,1三进制在苏联当年的计算设备上有所尝试,可惜最终失败了。0.5或许是更好的一种表示中间态或者亚稳态的编码方式,可以用于模糊匹配,或者Not Set。

CAM本质上是一个数据查找硬件方法,读写数据的速度与RAM相同,查找数据能相对模糊的匹配到数据。

这时ARP 协议从报头或者CRC来验证数据正确性起到了很大的作用,就是不管怎样,数据到了,不管对不对,以最快的速度发出去,等到了再做检验的思路是一样的。(有点像高频交易架构的gateway。

Reference

  1. Constant-time Alteration Ternary CAM with Scalable In-Memory Architecture
  2. 三态内容寻址存储器(TCAM)工作原理