DE112016005913T5 - Techniken zum einbetten von fabric-adresseninformationen in lokal verwaltete ethernet-medienzugangssteueradressen (macs) und ein vielfachknoten-fabric-system das diese implementiert - Google Patents

Techniken zum einbetten von fabric-adresseninformationen in lokal verwaltete ethernet-medienzugangssteueradressen (macs) und ein vielfachknoten-fabric-system das diese implementiert Download PDF

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Abstract

Es sind hier Techniken zum Einbetten von Fabric-Adressierungsinformationen in Ethernet-Medienzugangssteuerungs- (MAC) Adressen offenbart und diese ermöglichen, dass ein Vielfachknoten-Fabric mit möglicherweise Millionen von Knoten eine Ethernet-Einkapselung ohne Notwendigkeit einer Nachschlagtabelle oder Karte aufweist, um MAC-Adressen in Fabric-leitbare lokale Kennungen (LIDs) zu übersetzen. Insbesondere kann eine lokal verwaltete MAC-Adresse mit Fabric-Adressierungsinformationen codiert werden, die eine LID enthält. Somit kann ein Knoten Ethernet-Pakete unter Verwendung eines Vielfachknoten-Fabrics durch Einkapseln jedes Ethernet-Pakets mit einer Zielort MAC-Adresse entsprechend einem geplanten Zielort austauschen. Da die Zielort MAC-Adresse implizit eine LID des Vielfachknoten-Fabrics abbilden kann, kann der Knoten einen daraus extrahierten LID-Wert zum Adressieren eines Fabric-leitbaren Pakets verwenden. Zu diesem Zweck kann ein Knoten ein Fabric-leitbares Paket, das ein Ethernet-Paket einkapselt, auf einem Vielfachknoten-Fabric einführen, ohne unbedingt nachschlagen zu müssen, um eine MAC-Adresse auf eine entsprechende LID abzubilden.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Kommunikation zwischen Knoten eines Vielfachknotennetzwerks oder Fabrics und insbesondere eine Codierung von Fabric-Adresseninformationen in Ethernet-Medienzugangssteuerungs-(MAC) Adressen, um virtualisierte Ethernet-Netzwerke in Vielfachknoten-Fabric-Systemen zu ermöglichen.
  • HINTERGRUND
  • Die Verwendung einer großen Zahl von Mehrfachkernprozessoren, kombiniert mit Zentralisierungstechniken nimmt für Anwendungen, die rechenintensive Aufgaben aufweisen, an Beliebtheit zu. Beispielsweise sind Systeme, die mit einer großen Zahl an Rechenknoten implementiert sind, die nahe beieinander angeordnet und durch Hochgeschwindigkeitsverbindungen verbunden sind, besonders gut für Anwendungen wie Quantenmechanik, Wettervorhersage, Klimaforschung, Öl- und Gaserschließung und Molekularmodellierung geeignet, um nur einige zu nennen. Diese Vielfachknotensysteme können eine Verarbeitungskapazität vorsehen, die viele Größenordnungen größer als jene eines einzelnen Computers ist. Diese Lücke wächst jedes Jahr exponentiell. Beispielsweise haben einige Vielfachknotensysteme eine Verarbeitungskapazität (die allgemein durch Gleitkommarechnungen pro Sekunde (FLOP) bemessen werden), im Peta-FLOP-Bereich.
  • Dieses Streben nach einer höheren Leistung hat zu Methoden geführt, die massiv parallele Systeme enthalten, die eine große Anzahl von Rechenknoten aufweisen, wobei jeder Knoten einen oder mehr Prozessoren, einen Speicher und eine Schnittstellenschaltung vorsieht, die den Knoten an ein Vielfachknotennetzwerk anschließt. Die Verarbeitungskapazität eines bestimmten Vielfachknotennetzwerks kann basierend auf dem Hinzufügen zusätzlicher Knoten skaliert werden. Da sich jedoch Vielfachknotensysteme einer Exascale, oder einer Trillion Rechnungen pro Sekunde, nähern, stellt die Komplexität, große Anzahlen von Knoten zu adressieren, zahlreiche nicht einfache Aufgaben.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Vielfachknotennetzwerks oder Fabrics mit mehreren miteinander verbundenen Knoten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Knotens des Vielfachknotennetzwerks von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 3A ist ein Blockdiagramm, das zusätzliche Aspekte der Architektur des beispielhaften Knotens von 2 ausführlicher gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 3B ist ein Blockdiagramm, das eine Architektur eines beispielhaften Ethernet-Gateway-Knotens ausführlicher gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 4A ist ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Prozessablauf für eine virtuelle Ethernet-Umschaltung unter Verwendung des Vielfachknoten-Fabrics von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 4B zeigt ein beispielhaftes Fabric-leitbares Paket gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 4C zeigt das beispielhafte Fabric-leitbare Paket von 4B mit einer eingekapselten Ethernet-Paket-Nutzlast gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 4D zeigt ein beispielhaftes Ethernet-Paket, das zur Einkapselung im Fabric-leitbaren Paket von 4A geeignet ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 4E zeigt einen beispielhaften IPv4 Ethernet II Frame, der zur Verwendung als Nutzlast des Ethernet-Pakets von 4D geeignet ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 4F zeigt ein Beispiel einer lokal verwalteten Medienzugangssteuerungs-(MAC) Adresse, die zur Verwendung in verschiedenen hier offenbarten Ethernet-Einkapselungstechniken geeignet ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 4G stellt einen beispielhaften Prozessablauf für eine quellenseitige Ethernet-Einkapselung und ein Übersetzungsprogramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
    • 4H stellt einen beispielhaften Prozessablauf für ein zielortseitiges Ethernet Entkapselungsprogramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
    • 5A-5C zeigen gemeinsam ein beispielhaftes Verfahren für eine quellenseitige Einkapselung von Ethernet-Paketen in Fabric-leitbaren Paketen und ein Vorsehen derselben zur Sendung über das Vielfachknoten-Fabric von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren für eine zielortseitige Entkapselung von Ethernet-Paketen in Fabric-leitbaren Paketen, die über das Vielfachknoten-Fabric von 1 empfangen werden, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 7 zeigt eine beispielhafte Fabric-Topologie, die das Vielfachknoten-Fabric von 1 enthält, das kommunikativ über ein Ethernet-Gateway an ein externes Ethernet-Netzwerk gekoppelt ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 8 zeigt eine andere beispielhafte Fabric-Topologie, die zwei Vielfachknoten-Fabrics enthält, die kommunikativ durch mehrere Ethernet-Gateways gekoppelt sind, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 9 stellt ein Computersystem, das zum Durchführen verschiedener hier offenbarten Prozesse konfiguriert ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
  • Diese und andere Merkmale der vorliegenden Ausführungsformen werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den hier beschriebenen Figuren verständlicher. Die beiliegenden Zeichnungen brauchen nicht im Maßstab gezeichnet sein. In den Zeichnungen ist jede identische oder nahezu identische Komponente, die in den verschiedenen Figuren dargestellt ist, durch ein gleiches Bezugszeichen angegeben. Der Klarheit wegen muss nicht jede Komponente in jeder Zeichnung beschriftet sein.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Hochleistungsrechen- (HPC) Anwendungen können über eine Anzahl miteinander verbundener Rechenknoten implementiert werden. Die miteinander verbundenen Knoten können ein sogenanntes „Fabric“ bilden, wobei jeder Knoten kommunikativ an jeden anderen Knoten durch ein Netzwerk angeschlossen ist. In einer Ausführungsform kann eine Kommunikation zwischen Knoten während der Durchführung einer HPC-Anwendung erfolgen. Die Kommunikation zwischen Knoten kann einen Quellenknoten enthalten, der ein Abfolge von Paketen zu einem Zielknoten sendet. Die Abfolge von Paketen kann beispielsweise mit einem Abrufen oder Festlegen verknüpft sein, wobei versucht wird, aus dem Speicher, der mit dem Zielknoten verknüpft ist, zu lesen oder in diesen zu schreiben. Jedes Paket kann sich wie ein leichtgewichtiges, Fabric-leitbares Format verhalten, das gestaltet ist, ein effizientes Umschalten einer Schicht 2 (L2) von Quellenknoten zum Zielknoten zu erlauben.
  • In einigen Szenarien können die Knoten versuchen, Ethernet-Pakete mit anderen Knoten desselben Vielfachknoten-Fabrics, Knoten eines fernen Vielfachknoten-Fabric oder mit Knoten eines externen Ethernet-Netzwerks auszutauschen. Ethernet hat seit seiner Standardisierung im Jahr 1980 durch das IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee und insbesondere die 802.3 Working Group eine weltweite Akzeptanz erfahren. Allgemein gesagt, Ethernet sieht einen allgemein verstandenen, gut entwickelten Standard zur Kommunikation zwischen zwei oder mehr Computersystemen vor. Zur Annahme einer Ethernet-Konnektivität ermöglichen einige Methoden für Vielfachknoten-Fabrics eine Ethernet Kommunikation durch Einkapseln von Ethernet-Paketen in Fabric-leitbare Paketen. Eine Einkapselung in diesem Zusammenhang erfordert ein Abbilden/Übersetzen von Ethernet-MAC-Adressen auf bzw. zu einem Adressierungsschema, das mit einem bestimmten Vielfachknoten-Fabric übereinstimmt. Beispielsweise können einige Vielfachknoten-Fabric-Systeme jeden Knoten durch Zuweisen einer lokalen Kennung oder LID einzigartig adressieren. Zu diesem Zweck kann ein Knoten eine einzigartige LID innerhalb eines bestimmten Vielfachknoten-Fabrics haben, nicht aber eine global einzigartige LID unter mehreren Vielfachknoten-Fabric-Systemen. In jedem Fall bilden einige Methoden zur Ethernet-Einkapselung Ethernet-MAC-Adressen auf LIDs durch beispielsweise eine Nachschlagadresse ab, wobei die MAC-Adresse als Nachschlagschlüssel verwendet wird, und die LID der entsprechende Wert ist. Einige Vielfachknoten-Fabric-Implementierungen weisen jedoch Knotenkonfigurationen mit mindestens einer (1) Million Knoten oder mehr auf. Die auf einer Tabelle basierenden Strategien, selbst wenn sie in Inhaltsadressenspeicher-(CAM) Vorrichtungen implementiert sind, können jedoch signifikante Latenzen einführen und verbrauchen beträchtliche Mengen an Knotenressourcen in Vielfachknoten-Fabric-Konfigurationen in großem Maßstab.
  • Daher sind gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Techniken zum Einbetten von Fabric-Adressierungsinformationen in Ethernet-MAC-Adressen offenbart und können einem Vielfachknoten-Fabric mit möglicherweise Millionen von Rechenknoten erlauben, eine Ethernet-Einkapselung aufzuweisen, ohne Notwendigkeit einer Nachschlagtabelle oder anderer Karten, um MAC-Adressen in Fabric-leitbare LIDs zu übersetzen. Genauer definiert der Ethernet-Standard (z. B. IEEE 802) mehrere MAC-Adressklassen, enthaltend eine Klasse, die als „lokal verwaltet“ bekannt ist, die erlaubt, dass die Adressen beispielsweise einem lokalen Netzwerkadministrator zugewiesen werden. Diese besondere Klasse von MAC-Adresse ermöglicht, dass bis zu 46 Bits unbenutzter oder andersartiger nicht zugewiesener Bits von Daten mit benutzerdefinierten Informationen codiert werden. Daher und gemäß einer Ausführungsform kann eine lokal verwaltete MAC-Adresse mit Fabric-Adressierungsinformationen codiert werden, die eine LID enthalten. In manchen Fällen können die verbleibenden Bits ferner eine codierte Fabric-Kennung (FabricID) und eine virtuelle Ethernet-Umschaltungs-ID (vESWID) enthalten. Es sollte klar sein, dass global verwaltete MAC-Adressen auch im Umfang dieser Offenbarung liegen.
  • In einer speziellen beispielhaften Ausführungsform kann jedem Knoten des Vielfachknotennetzwerks eine lokal verwaltete MAC-Adresse zugewiesen werden. Beispielsweise kann einem bestimmten Knoten eine lokal verwaltete MAC-Adresse auf der Basis ihrer besonderen LID und ferner auf der Basis ihrer Verknüpfung mit einem bestimmten Vielfachknoten-Fabric und darauf gelegten virtuellen Ethernet-Schalter zugewiesen werden und durch den bestimmten Vielfachknoten-Fabric bedient werden. Somit kann der Knoten Ethernet-Pakete unter Verwendung eines gegebenen Vielfachknoten-Fabrics durch Einkapseln jedes Ethernet-Pakets mit einer Zielort MAC-Adresse entsprechend einem geplanten Zielort austauschen. Da die Zielort MAC-Adresse implizit auf eine LID des Vielfachknoten-Fabrics, z. B. auf der Basis einer darin codierten LID, abgebildet werden kann, kann der Knoten einen daraus extrahierten LID-Wert zum Adressieren eines Fabric-leitbaren Pakets verwenden. Zu diesem Zweck kann ein Knoten ein Fabric-leitbares Paket einführen, das ein Ethernet-Paket auf einem Vielfachknoten-Fabric einkapselt, ohne nachschlagen zu müssen, um eine Zielort MAC-Adresse auf eine entsprechende LID abzubilden.
  • In einer Ausführungsform sind hier Verfahren offenbart, die Hardware, Software, oder eine Kombination davon zum Durchführen einer Ethernet-Einkapselung und von Entkapselungsprogrammen benutzen können. Beispielsweise kann ein Knoten mit einer virtuellen Netzwerkschnittstelle (vNIC) konfiguriert sein, die sich ähnlich wie ein Standard-Ethernet-Adapter verhält, so dass ein Prozess ein Senden und Empfangen von Multicast- oder Unicast-Ethernet-Paketen von dieser einleiten kann. Die virtuelle Netzwerkschnittstellenkarte kann in Kombination mit einem virtuellen Ethernet-Schalterport (vESWPort) arbeiten, der konfiguriert ist, eine Ethernet-Paketeinkapselung und -entkapselung auszuführen. Eine Fabric-Schnittstellenschaltung kann dann durch den vESWPort zum Senden und Empfangen von Fabric-leitbaren Paketen benutzt werden, die eingekapselte Ethernet-Pakete enthalten. Die hier offenbarten Techniken zur Ethernet-Einkapselung können eine Sendung von beispielsweise IPv4, IPv6, TCP, UDP oder jeder Kombination davon unterstützen. Ferner kann im Zusammenhang mit TCP oder UDP das offenbarte Mehrfach-Fabric eine Lieferung außerhalb der Reihenfolge unterstützen und einem Endknoten ermöglichen, die ursprüngliche Reihenfolge von Paketen wiederherzustellen.
  • Jeder vESWPort kann im Allgemeinen so verstanden werden, dass er ähnlich einem Port auf einem Standard-Ethernet-Schalter funktioniert. Zu diesem Zweck kann ein Vielfachknoten-Fabric einen oder mehr virtuelle Ethernet-Schalter vorsehen, die auf das Vielfachknoten-Fabric aufgelegt sind, wobei jeder vESWPort mit einem bestimmten virtuellen Ethernet-Schalter auf der Basis einer zugewiesenen virtuellen Ethernet-Umschaltungs-ID Kennung (vESWID) verknüpft ist. In manchen Fällen kann jeder Knoten in einem Vielfachknoten-Fabric mit einem einzigen virtuellen Ethernet-Schalter verknüpft sein. Daher kann der einzelne virtuelle Ethernet-Schalter Pakete direkt zwischen verknüpften Knoten austauschen. In anderen Fällen können zwei oder mehr virtuelle Ethernet-Schalter im selben Vielfachknoten-Fabric vorhanden sein. In diesen Fällen kann jeder virtuelle Ethernet-Schalter im Wesentlichen als unabhängiges virtuelles Ethernet-Netzwerk arbeiten. Diese virtualisierte Ethernet-Architektur kann so verstanden werden, dass sie Eigenschaften mit VLANs teilt, die eine Isolierung zwischen zwei oder mehr Ethernet-Netzwerken vorsehen, die sich eine oder mehr Schaltvorrichtungen teilen. Zu diesem Zweck manifestieren die Ethernet-Einkapselungs- und -entkapselungsprogramme eine Beurteilung, dass ein Zielort für ein Ethernet-Paket nicht in derselben virtuellen Ethernet-Netzwerk liegen kann, z. B. auf der Basis einer zugewiesenen vESWID des Quellenknotens. Ferner kann der Zielort für ein Ethernet-Paket nicht in demselben Vielfachknoten-Fabric liegen, z. B. auf der Basis einer zugewiesenen FabricID des Quellenknotens. Somit können die Techniken zum Codieren von Fabric-Adressierungsinformationen in MAC-Adressen Fabric-Adressierungsparameter in jede MAC-Adresse codieren, um solche Szenarien zu berücksichtigen.
  • Angesichts dieser Offenbarung werden zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Methoden zur Ethernet-Einkapselung über Vielfachknoten-Fabric-Systeme offensichtlich. Beispielsweise kann, wenn ein Vielfachknoten-Fabric-System durch das Hinzufügen von Knoten skaliert wird, die Ethernet-Konnektivität bei derselben Rate (z. B. 1:1) aufgrund einer fehlenden Nachschlagtabelle skaliert werden, die sonst die Ethernet-Skalierbarkeit einschränken würde. Zusätzlich können Millionen von Knoten (z. B. bis zu 16 Millionen oder mehr) an einem einzigen virtuellen Ethernet-Schalter teilnehmen.
  • Während spezielle Bezugnahmen auf HPC-Anwendungen erfolgen, soll diese Offenbarung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt sein. Beispielsweise können Knoten Standard-Computersysteme umfassen, wie Servercomputer, die im Handel für Nicht-HPC-Anwendungen (z. B. Datenspeicherung, E-Mail-Server, Domänensteuerungen usw.) erhältlich sind. Somit braucht das Vielfachknotennetzwerk nicht unbedingt einen sogenannten „Supercomputer“ umfassen, der mit Rechenknoten ultrahoher Leistung konfiguriert ist. Zusätzlich liegen sowohl universelle Rechenzentrumsanwendungen wie auch spezielle Rechenzentrumsanwendungen im Umfang dieser Offenbarung. Beispielsweise enthalten universelle Rechenzentren im Allgemeinen eine Infrastruktur, die ein einziges Unternehmen mit einer Palette von Anwendungen unterstützt, oder einen Informationstechnologie- (IT) Dienstanbieter, der viele Kunden bedient. Andererseits enthalten spezielle Rechenzentren im Allgemeinen Universitäts- und Militärforschung, wissenschaftliche Labors, Finanzinstitute und Suchmaschinenanbieter, um nur einige zu nennen. Spezielle Rechenzentren implementieren im Allgemeinen spezielle Nutzungsmuster und sind für eine hoch skalierbare Architektur gut geeignet, die auf einen einzelnen oder eine andersartig beschränkte Anzahl von Zwecken zugeschnitten ist. In sämtlichen dieser Fälle sind die Techniken zur Ethernet-Einkapselung unter Verwendung von Fabric-Adressierungsinformationen, die in MAC-Adressen codiert sind, gleichermaßen sowohl bei allgemeinen wie auch speziellen Rechenzentrumsanwendungen anwendbar. Wie im Allgemeinen hier angeführt, bezieht sich der Begriff „Fabric-leitbar“ im Allgemeinen auf ein Paket, das von Ende zu Ende über ein Vielfachknoten-Fabric unter Verwendung, beispielsweise einer Netzwerkausstattung (z. B. Schalter, Router usw.) geleitet werden kann, die zum Durchführen einer Schicht 2- (L2) Umschaltung konfiguriert ist.
  • Beispiel eines Vielfachknoten-Fabric-Systems und einer Architektur
  • Unter Bezugnahme nun auf die Figuren zeigt 1 ein Vielfachknoten-Fabric 100 oder Netzwerk gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie dargestellt, ist jeder der Knoten 102-1 bis 102-6 kommunikativ an jeden anderen über Pfade 101 oder Verbindungsstrecken angeschlossen. Das Vielfachknoten-Fabric 100 kann auch exakt als Fabric-System mit einer Alle-zu-Alle-Konfiguration bezeichnet werden, wobei jeder Knoten einen Knotenpfad zu allen anderen Knoten hat. Es sollte klar sein, dass das Vielfachknoten-Fabric 100 in einer äußerst vereinfachten Form dargestellt ist. Andere Knotentopologien liegen im Umfang dieser Offenbarung und die beispielhafte Ausführungsform von 1 soll nicht einschränkend sein. Das Vielfachknoten-Fabric 100 kann eine Zahl N von Knoten enthalten und ist nicht unbedingt auf sechs Knoten, wie dargestellt, beschränkt. Beispielsweise kann das Vielfachknoten-Fabric 100 bis zu 1 Million Knoten oder mehr enthalten, abhängig von der gewünschten Konfiguration.
  • In einer Ausführungsform kann jeder der Pfade 101 eine zugehörige Netzwerkschaltausstattung, wie Netzwerkschalter, Router und andere Hochgeschwindigkeitszwischenverbindungen, enthalten. Beispielsweise können die Pfade 101 eine geschaltete Fabric- oder schaltenden Fabric-Netzwerktopologie bilden, in der jeder Knoten kommunikativ an das Vielfachknoten-Fabric 100 über einen oder mehr Netzwerkschalter gekoppelt ist. Alternativ oder zusätzlich zu einem geschalteten Fabric können sich ein oder mehr Pfade auch physisch als Datenbus, wie ein PCI Expressdatenbus oder ein firmeneigener Datenbus, manifestieren, der beispielsweise durch eine Rückplatine implementiert ist, die zwei oder mehr Knoten koppelt. In einem speziellen Beispiel, das die vorliegende Offenbarung nicht einschränken soll, können einer oder mehr der Pfade 101 Zwischenverbindungen hoher Bandbreite umfassen, wie 10 Gigabit InfiniBand Zwischenverbindungen. In jedem Fall kann das Vielfachknoten-Fabric 100 Netzwerkverkehr über mehrere physische Verbindungsstrecken ausbreiten, die durch jeden der Pfade 101 dargestellt sind, wodurch ein Durchsatz erhalten wird, der jenen anderer Netzwerkmethoden überschreitet, wie Rundfunknetzwerken, die Ethernet implementieren.
  • In einer Ausführungsform kann jeder der Knoten 102-1 bis 102-6 ein Rechensystem, wie das Rechensystem 900 von 9 umfasse. Jeder der Knoten 102-1 bis 102-6 kann dieselbe Hardware und dasselbe Betriebssystem umfassen, obwohl verschiedene Betriebssysteme auf jedem Knoten und/oder auf verschiedener Hardware verwendet werden können. In manchen Fällen können ein oder mehr Knoten eine Rechenvorrichtung mit Einzelplatine oder kleinem Formfaktor (SFF) verwenden, die Anwendungen hoher Dichte ermöglicht. Beispielsweise können Rechenzentren diese Arten von Rechenknoten zur Maximierung oder andersartigen Erhöhung des Verhältnisses von Prozessoren/Kernen pro Rack-Einheit (U) des Rack-Raums verwenden.
  • Unter Bezugnahme auf 2 zeigt ein Blockdiagramm einen beispielhaften Knoten 102-X, der zur Verwendung als ein Knoten des Vielfachknoten-Fabrics 100 von 1 kompatibel ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie dargestellt, umfasst der beispielhafte Knoten 102-X mindestens eine Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 bis 204-N oder Netzwerkschnittstellenschaltung, eine Steuerung 206-1 bis 206-N und eine Speichervorrichtung 208-1 bis 208-N. In einer Ausführungsform umfasst der beispielhafte Knoten 102-X eine einzige System-on-Chip-(SoC) Vorrichtung, obwohl andere Ausführungsformen im Umfang dieser Offenbarung liegen. Beispielsweise kann jede Komponente des beispielhaften Knotens 102-X einen separaten Chip umfassen.
  • Genauer kann jede Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 bis 204-N kommunikativ an eine entsprechende der Steuerungen 206-1 bis 206-N und an eine entsprechende der Speichervorrichtungen 208-1 bis 208-N gekoppelt sein. Die Fabric-Schnittstellenschaltungen 204-1 bis 204-N können jeweils Hardware, Software oder beide umfassen, die konfiguriert sind, Signale unter Verwendung unterschiedlicher Kommunikationstechniken zu senden und zu empfangen. Beispielsweise kann jede Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 bis 204-N konfiguriert sein, eine elektrische Signalleitung, optische Signalleitung oder beide zwischen Knoten des Vielfachknoten-Fabrics 100 vorsehen. In jedem solchen Fall kann jede Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 bis 204-N konfiguriert sein, mehrere zweiseitig gerichtete Netzwerkanschlüsse vorzusehen, die jeweils Auf-/Abwärtsgeschwindigkeiten von etwa 12,5 Gigabytes (GB) pro Sekunde vorsehen, obwohl beispielsweise andere Verbindungsgeschwindigkeiten im Umfang dieser Offenbarung liegen.
  • Jede der Fabric-Schnittstellenschaltungen 204-1 bis 204-N kann mindestens eine Verarbeitungsvorrichtung/-schaltung (nicht dargestellt) vorsehen, wie beispielsweise ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), einen Reduced Instruction Set Computer (RISC) Prozessor, einen x86 Anweisungssatzprozessor, eine Mikrosteuerung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC). Zu diesem Zweck kann jede der Fabric-Schnittstellenschaltungen 204-1 bis 204-N konfiguriert sein, mehrere Anweisungen auszuführen, um Prozesse gemäß verschiedenen Aspekten und hier offenbarten Ausführungsformen durchzuführen. Beispielsweise kann die Verarbeitungsvorrichtung der Fabric-Schnittstellenschaltung konfiguriert sein, die Verfahren von 5A-5C und 6 auszuführen. Diese Prozesse können beispielsweise unter Verwendung von Software (z. B. C oder C++, die auf der Steuerung/dem Prozessor läuft), Hardware (z. B. hartcodierte Gate-Level-Logik oder zweckgebundenes Silizium) oder Firmware (z. B. eingebettete Programme, die auf einer Mikrosteuerung laufen) oder jeder Kombination davon implementiert werden.
  • Wie dargestellt, ist jede der Fabric-Schnittstellenschaltungen 204-1 bis 204-N kommunikativ an eine entsprechend der Steuerungen 206-1 bis 206-N und an eine entsprechende der Speichervorrichtungen 208-1 bis 208-N gekoppelt. In einer Ausführungsform kann sich diese Kopplung physisch als ein serieller Hochgeschwindigkeitsdatenbus, wie ein serieller PCI-E-Bus, manifestieren, obwohl zahlreiche andere Kommunikationstechniken angesichts dieser Offenbarung offensichtlich sein sollten. Jede Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 bis 204-N kann konfiguriert sein, einen direkten Speicherzugang (DMA) auf einer verknüpften Speichervorrichtung vorzunehmen.
  • Es sollte klar sein, dass jede der Fabric-Schnittstellenschaltungen 204-1 bis 204-N optional direkt oder indirekt an jede andere für eine Kommunikation unter Knoten gekoppelt sein kann. Beispielsweise kann jede der Fabric-Schnittstellenschaltungen 204-1 bis 204-N direkt an eine andere gekoppelt sein, sodass Nachrichten unter Knoten ohne Nutzung der Fabric-Hardware (z. B. Netzwerkschalter, Router und so weiter) des Vielfachknoten-Fabrics 100 geleitet werden. Andererseits kann jede der Fabric-Schnittstellenschaltungen 204-1 bis 204-N indirekt an jede andere unter Verwendung einer Routervorrichtung (nicht dargestellt) gekoppelt sein, die intelligent Intra-Kommunikationen des beispielhaften Knotens 102-X zu einer passenden Fabric-Schnittstellenschaltung leiten kann. Im Zusammenhang mit dem Vielfachknoten-Fabric 100 kann eine Paketweiterleitung an der Verbindungsschicht (z. B. L2) erfolgen. Daher kann jede Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 bis 204-N einzigartig über eine lokale Kennung (LID) identifiziert werden, die in manchen Fällen einen 16-Bit-Wert umfassen kann, der durch einen Fabric-Managerknoten (nicht dargestellt) zugewiesen wurde, der an das Vielfachknoten-Fabric 100 gekoppelt ist. Die Verbindungsebenenumschaltung kann Pakete zum bestimmten Knoten leiten, der durch eine Zielort-LID beispielsweise in einem Leitvermerkabschnitt jedes Fabric-leitbaren Pakets spezifiziert ist. Jede Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 bis 204-N kann auch exakt als eine Host-Fabric-Schnittstelle (HFI) bezeichnet werden.
  • Jede Steuerung 206-1 bis 206-N kann mindestens eine Verarbeitungsvorrichtung/- schaltung enthalten, aber andere Ausführungsformen liegen auch im Umfang dieser Offenbarung. Beispielsweise kann jede Steuerung 206-1 bis 206-N mindestens zwei Verarbeitungsvorrichtungen umfassen. Einige beispielhafte Verarbeitungsvorrichtungen enthalten beispielsweise einen Complex Instruction Set Computer (CISC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), einen Reduced Instruction Set Computer (RISC) Prozessor, einen x86 Anweisungssatzprozessor, eine Mikrosteuerung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU), oder zentrale Verarbeitungseinheit(CPU). In manchen Fällen sieht jede Verarbeitungsvorrichtung mindestens einen Verarbeitungskern vor. Beispielsweise und gemäß einer Ausführungsform kann jede Verarbeitungsvorrichtung einen Mehrfachkernprozessor enthalten, der konfiguriert ist, mindestens 16 Verarbeitungskerne vorzusehen. In manchen Fällen ist jede der Steuerungen 206-1 bis 206-N mit derselben Hardware konfiguriert, obwohl andere Ausführungsformen auch im Umfang dieser Offenbarung liegen. In jedem Fall kann jede der Steuerungen 206-1 bis 206-N Anweisungen enthalten oder auf andere Weise empfangen, die, wenn sie ausgeführt werden, veranlassen, dass ein oder mehr Prozesse ausgeführt werden, die Prozesse, die die Verfahren von 5A-5C und 6 umfassen.
  • Jede Speichervorrichtung 208-1 bis 208-N kann beispielsweise eine nicht flüchtige Speichervorrichtung, die einen Flash-Speicher enthält, und/oder flüchtige Speichervorrichtungen wie eine Direktzugriffsspeicher- (Random Access Memory, RAM), inhaltadressierbare Speicher- (Content Addressable Memory, CAM) Vorrichtung, einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) und einen statischen RAM (SRAM), umfassen.
  • Unter Bezugnahme auf 3A zeigt ein Blockdiagramm zusätzliche Aspekte einer Architektur 300 des beispielhaften Knotens 102-X genauer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Es sollte klar sein, dass die Architektur 300 des beispielhaften Knotens 102-X in einer äußerst vereinfachten Form dargestellt ist. Wie dargestellt, enthält die Architektur mehrere Schichten, die eine Hardware-Schicht 307, eine Kernelbereich-Schicht 308 und eine Benutzerbereich-Schicht 309 enthalten. Jede entsprechende Schicht wird nun ihrerseits besprochen.
  • Die Hardware-Schicht 307 kann eine Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 und einen virtuellen Ethernet-Schalterport (vESWPort) 302 umfassen. Der vESWPort 302 muss nicht unbedingt eine separate Hardware umfassen und kann beispielsweise im Kernelbereich 308 des Knotens 102-X liegen. Der vESWPort 302 kann konfiguriert sein, eine Einkapselung und Entkapselung von Ethernet-Paketen durchzuführen, sodass sie über das Vielfachknotennetzwerk geleitet werden können, wie in der Folge unter Bezugnahme auf 5A-5C und 6 besprochen ist. Der vESWPort 302 kann mit einer vordefinierten Fabric-Kennung (fabricID), einer virtuellen Ethernet-Umschaltungs-ID (vESWID) und einer lokalen Kennung (LID) konfiguriert sein. Die LID kann einen Knoten einzigartig adressieren und insbesondere eine Fabric-Schnittstellenschaltung des Knotens innerhalb des Vielfachknoten-Fabrics, wobei das Vielfachknoten-Fabric durch die Fabric-Kennung fabricID identifiziert wird. In manchen Fällen kann ein Knoten zwei oder mehr Fabric-Schnittstellenschaltungen enthalten, wie in 2 dargestellt. Zu diesem Zweck kann der vESWPort eine lokal verwaltete Medienzugangssteuerungs- (MAC) Adresse enthalten, wobei die MAC-Adresse mindestens eine LID codiert. In manchen Fällen, wie in 4F dargestellt, kann die MAC-Adresse auch die vordefinierte fabricID und/oder die vESWID zusätzlich zur LID codieren. In einer Ausführungsform wird die MAC-Adresse beispielsweise von einem Netzwerkadministrator oder einem anderen Benutzer des Knotens 102-X eingestellt. Alternativ oder zusätzlich zu einer benutzerdefinierten MAC-Adresse kann ein virtueller Ethernet-Schaltungsmanager 110 (4A) eine oder mehr MAC-Adressen zuweisen.
  • Die Kernelbereich-Schicht 308 kann eine virtuelle Netzwerkschnittstellenkarte vNIC 304 umfassen. Die vNIC 304 kann konfiguriert sein, Ethernet-Pakete durch den vESWPort 302 zum und vom Vielfachknoten-Fabric 100 zu leiten. Es sollte klar sein, dass die Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 konfiguriert sein kann, mehrere vNIC 304/vESWPort 302 Schnittstellen zu unterstützen und nicht unbedingt auf 1:1, wie dargestellt, beschränkt ist. Die vNIC 304 kann konfiguriert sein, die vordefinierte lokal verwaltete MAC-Adresse des verknüpften vESWPort 302 zu übernehmen. Die vNIC 304 kann als ein Standard Ethernet-Adapter verstanden werden, insofern als die vNIC 304 konfiguriert sein kann, spezifische MAC-Adressen als gültige Quellen- und Zielortadressen anzunehmen. In einem allgemeineren Sinn ist die vNIC 304 die „sichtbare“ Netzwerkschnittstelle, die durch einen Prozess gesehen wird, der im Benutzerbereich-Speicher ausgeführt wird, wie der Prozess 305. Somit kann die vNIC 304 eine Schnittstelle vorsehen, durch die der Prozess 305 Pakete anfordern kann, die zu einer Ethernet-basierten Zielortadresse gesendet werden, und durch die der Prozess 305 Ethernet-Pakete/Frame empfangen kann, die zu dem Prozess 305 im Benutzerbereich gelenkt werden.
  • Der Prozess 305 kann beispielsweise jeden Prozess umfassen, der in der Benutzerbereich-Schicht 309 ausgeführt wird, die versucht, mit fernen Rechenvorrichtungen mittels Ethernet-Paketen zu kommunizieren. Der Prozess 305 kann beispielsweise in C++ implementiert sein und Standard-Betriebssystemaufrufe (z. B. Buchsen) aufrufen um zu veranlassen, dass eine Ethernet-Kommunikation über die vNIC 304 erfolgt. Es sollte klar sein, dass der Prozess 305 ferne Rechenvorrichtungen durch ihre entsprechende Internetprotokoll- (IP) Adresse, wie eine IPv4- oder an IPv6-Adresse identifizieren kann. Das Vielfachknoten-Fabric 100 kann eine Auflösung von Netzwerkschichtadressen (z. B. Schicht 3-IP-Adressen) in Verbindungsschichtadressen (z. B. Schicht-2-MAC-Adressen) ermöglichen. Beispielsweise kann das Vielfachknoten-Fabric 100 das Address Resolution Protocol (ARP) für IPv4-Adressen oder das Neighbor Discovery Protocol (NDP) für IPv6-Adressen implementieren. In diesem Fall kann das Vielfachknoten-Fabric 100 das Protokoll implementieren, indem es Knoten, wie dem Knoten 102-X, ermöglicht, unterschiedliche Ethernet-Umschaltungsmethoden, wie hier offenbart, zu verwenden, um eine Anforderung (z. B. ein ARP/NDP), die eine IP-Adresse enthält, auszustrahlen, um eine MAC-Adresse zu entdecken, die mit dieser IP-Adresse verknüpft ist. Der Knoten 102-X kann auch ähnliche Anfragen bedienen und mit einem Paket antworten, das die MAC-Adresse enthält, die dem Knoten 102-X zugewiesen ist, in Antwort auf eine Bestimmung, dass die IP-Adresse, die in der Anfrage identifiziert wurde, mit einer IP-Adresse des Knotens 102-X übereinstimmt.
  • Somit kann der Knoten 102-X eine Ethernet-Übersetzungsschicht 306 implementieren, die den vESWPort 302 und die vNIC 304 umfasst, die erlaubt, dass ein Prozess (oder einer andere Betriebssystemkomponente) das Senden und Empfangen von Ethernet-Paketen über die Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 einleitet. Es sollte klar sein, dass die Ethernet-Übersetzungsschicht 306 funktionell in Hardware oder Software oder jeder Kombination davon implementiert sein kann und nicht unbedingt auf die spezielle beispielhafte Ausführungsform beschränkt ist, die in 3A dargestellt ist.
  • Unter Bezugnahme nun auf 3B zeigt ein Blockdiagramm eine beispielhafte Architektur 301 für einen Ethernet-Gateway-Knoten 114 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Es sollte klar sein, dass die Architektur 301 des beispielhaften Ethernet-Gateway-Knotens 114 in einer äußerst vereinfachten Form dargestellt ist. Wie dargestellt, ist eine Fabric-Schnittstellenschaltung 204-1 kommunikativ an einen vESWPort 302 gekoppelt und der vESWPort 302 ist kommunikativ an eine Ethernet-Netzwerkschnittstellenkarte/-schaltung (NIC) 311 gekoppelt. Wie in der Folge unter Bezugnahme auf 7 und 8 besprochen, kann der Ethernet-Gateway-Knoten 114 konfiguriert sein, Fabric-leitbare Pakete zu einem bestimmten Knoten auf Basis einer LID, einer virtuellen Ethernet-Umschaltungs-ID (z. B. einer vESWID) und/oder einer Fabric-Kennung (Fabric-ID) darin zu leiten. Ebenso kann der bestimmte Zielort auch einen Endpunkt enthalten, der an ein externes Ethernet-Netzwerk gekoppelt ist. Somit kann die Ethernet-NIC 311 an ein externes Ethernet-Netzwerk gekoppelt sein und eine Leitung entkapselter Ethernet-Paketen zu einem bestimmten Ethernet-Endpunkt ermöglichen. Ebenso kann die Ethernet-NIC 311 zum Empfangen von Ethernet-Paketen von einem externen Ethernet-Netzwerk verwendet werden und diese für den vESWPort 302 zur Einkapselung in Fabric-leitbare Pakete vorsehen. Somit kann der Ethernet-Gateway-Knoten 114 konfiguriert sein, eine Ethernet-Einkapselung und -Entkapselung gemäß hier offenbarten Ausführungsformen über seinen verknüpften vESWPort 302 durchzuführen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 können die Knoten 102-1 bis 102-6 des Vielfachknoten-Fabrics 100 konfiguriert sein, verteilte Speicheranwendungen (oder parallele Anwendungen) durchzuführen, die mit Message Passing Interface (MPI), Shared Memory Access (OpenSHMEM) und Partitioned Global Address Space (PGAS) Programmierungsmodellen übereinstimmen, obwohl andere Modelle auch im Umfang dieser Offenbarung liegen. Zu diesem Zweck und gemäß einer Ausführungsform kann jeder der Knoten 102-1 bis 102-6 kollektiv eine oder mehr parallele Anwendungen gemäß diesen Programmierungsmodellen ausführen. In manchen Fällen kann jede Prozessorvorrichtung der Knoten 102-1 bis 102-6 und insbesondere jeder Kern, der durch diese vorgesehen ist, einen Prozess vorsehen, der im Vielfachknoten-Fabric 100 einzigartig identifizierbar und logisch adressierbar ist. Beispielsweise und wie dargestellt, kann der Knoten 102-5 Prozesse 104-1 bis 104-N vorsehen, wobei jeder Prozess durch einen zweckbestimmten Prozessorkern ausgeführt wird.
  • Das Vielfachknoten-Fabric 100 kann eine dynamische Zuordnung von Rechenressourcen vorsehen, sodass eine parallele Anwendung über M Knoten und N Prozesse/Kerne durchgeführt werden kann, wobei die bestimmte Anzahl von Knoten und Prozessen auf Basis der bestimmten Implementierung der parallelen Anwendung zugeordnet wird. Beispielsweise kann eine parallele Anwendung eine bestimmte Anzahl gewünschter Prozesse erfordern, um einen gewünschten Satz an Berechnungen durchführen. Als Antwort kann das Vielfachknoten-Fabric 100 einen durchgehenden oder nicht durchgehenden Bereich von Knoten und verknüpften Prozessen jeder parallelen Anwendung zuweisen. In manchen Fällen kann das Vielfachknoten-Fabric 100 gleichzeitig mehrere solcher parallelen Anwendungen unterstützen, wobei jede der ausgeführten parallelen Anwendungen einen Pool privat zugeordneter Ressourcen hat.
  • Unter Bezugnahme nun auf 4A zeigt ein Blockdiagramm einen beispielhaften Prozessablauf für eine virtuelle Ethernet-Umschaltung unter Verwendung des Vielfachknoten-Fabrics 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Es sollte klar sein, dass die beispielhafte Ausführungsform von 4A in einer äußerst vereinfachten Form dargestellt ist und nicht als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden soll. Beispielsweise kann das Vielfachknoten-Fabric 100 konfiguriert sein, eine externe Ethernet-Umschaltung zu ermöglichen, um einen Austausch eingekapselter Ethernet-Pakete zwischen Knoten des Vielfachknoten-Fabrics 100 und externen Endknoten zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich zur externen Ethernet-Umschaltung kann das Vielfachknoten-Fabric 100 konfiguriert sein, eine Inter-Fabric-Umschaltung durchzuführen, sodass Knoten von zwei verschiedenen Fabrics eingekapselte Ethernet-Pakete austauschen können. Einige solche beispielhaften Ausführungsformen sind in der Folge in Bezug auf 7 und 8 näher besprochen.
  • Das Vielfachknoten-Fabric 100 kann eine virtuelle Ethernet-Umschaltung durch Vorsehen einer oder mehr virtueller Ethernet-Schaltvorrichtungen wie der virtuellen Ethernet-Schaltvorrichtungen 112-1 und 112-2 vorsehen. In einer Ausführungsform sind die virtuellen Ethernet-Schalter verteilt implementiert, wodurch teilnehmende Knoten (z. B. basierend auf einer zugewiesenen vESWID) die notwendigen Rechenressourcen vorsehen, die zum Durchführen einer Umschaltung von Paketen notwendig sind. Somit kann ein zweckbestimmter Knoten nicht notwendig sein, um virtuelle Ethernet-Umschaltungsoperationen durchzuführen. Jeder der teilnehmenden Knoten kann eine vESWPort-Implementierung, wie oben besprochen, enthalten und kann mitarbeiten, um die notwendige Gesamtfunktion vorzusehen, die einem Fabric-leitbaren Paket ermöglicht, einen geplanten Zielort zu erreichen. In einem Sinn wird das Vielfachknoten-Fabric das interne Fabric des Ethernet-Schalters. Ein virtueller Ethernet-Schaltermanager 110 kann die Operation jedes der vESWPorts konfigurieren und koordinieren, die an einem verteilten virtuellen Ethernet-Schalter teilnehmen.
  • Die virtuellen Ethernet-Schaltvorrichtungen 112-1 und 112-2 können dem Vielfachknoten-Fabric 100 eine Integration mit (einem) externen Ethernet-Netzwerk(en) als mehrere Blätter der externen Topologie ermöglichen, und nicht unbedingt als ein einzelnes Blatt davon. Die virtuellen Ethernet-Schaltfähigkeiten können mindestens teilweise durch die Bildung von Fabric-leitbaren Paketen mit Fabric-Adressierung ermöglicht werden, die erlaubt, dass jedes Paket zu einem richtigen internen oder externen Endknoten geleitet wird.
  • Jeder virtuelle Ethernet-Schalter 112-1 und 112-2 kann, für sich, so verstanden werden, dass er effektiv ein unabhängiges Ethernet-Netzwerk manifestiert, das durch das Vielfachknoten-Fabric 100 gehostet wird. Ein Fabric-Ethernet-Gateway 114 kann den Austausch von Paketen zwischen zwei oder mehr virtuellen Ethernet-Schaltern des Vielfachknoten-Fabrics 100 ermöglichen. In manchen Fällen kann jeder Knoten 102-1 bis 102-6 mit einem einzigen virtuellen Ethernet-Schalter aufgrund seiner zugewiesenen vESWID, wie zuvor besprochen, verknüpft sein. Der Klarheit wegen wird in den folgenden Beispielen und Szenarien angenommen, dass die Knoten 102-1 und 102-X beide mit derselben vESWID verknüpft sind, obwohl Ausführungsformen, die mehrere virtuelle Ethernet-Schalter aufweisen, gleichermaßen bei der vorliegenden Offenbarung anwendbar sind.
  • Während der Ausführung eines Prozesses, wie des Prozesses 305 von 3A, kann der Knoten 102-1 versuchen, über Ethernet-Pakete mit dem Knoten 102-X oder einem bestimmten darauf ausgeführten Prozess zu kommunizieren. Der Knoten 102-1 kann die Ethernet-Übersetzungsschicht 306-1 nutzen, um das Vielfachknoten-Fabric 100 zu veranlassen, ein oder mehr Fabric-leitbare Pakete zu senden, die Ethernet-Pakete einkapseln. Der Zielort und die Quelle eines Ethernet-Pakets können durch eine MAC-Adressstruktur identifiziert werden. Beispielsweise enthalten MAC-Adressen 6 Oktette, wobei das niederwertigste Bit des ersten Oktetts M (Bit 0) zwischen Multicast-MAC-Adressen und Unicast-MAC-Adressen unterscheidet. Das nächste niederwertigste Bit des ersten Oktetts L (Bit 1) unterscheidet lokal verwaltete Adressen von global einzigartigen Adressen. Beispielsweise wird ein Bit-Wert von eins (1) zum Identifizieren lokal verwalteter MAC-Adressen verwendet. Andererseits gibt ein Bit-Wert von null (0) global verwaltete MAC-Adressen an, wobei die drei führenden Bytes ein Organizationally Unique Identifier (OUI, organisatorisch einzigartige Kennung) sind und die nacheilenden drei Bytes für die Network Interface Controller (NIC, Netzwerkschnittstellensteuerung) spezifisch sind.
  • In einer Ausführungsform kann jeder vESWPort eines Knotens lokal verwalteten MAC-Adressen gemäß lokalen Richtlinien zugewiesen werden. Beispielsweise, wie in 4F dargestellt, kann eine lokale Richtlinie eine Zuweisung einer fabricID, vESWID und LID zu jeder Fabric-Schnittstellenschaltung eines bestimmen Knotens enthalten. Somit enthält die MAC-Adresse von 4F eine codierte Fabric-ID 453, eine codierte virtuelle Schalter-ID 454 und eine codierte LID 452. In manchen Fällen wird jede lokal verwalteten MAC-Adresse durch den virtuellen Ethernet-Schaltungsmanager 110 zugewiesen. In anderen Fällen kann ein lokaler Netzwerkadministrator manuell jeden Knoten mit den bestimmten Parametern konfigurieren, die zu benutzen sind, wenn eine entsprechende lokal verwaltete MAC-Adresse gekoppelt wird.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 4A und in Fortsetzung des vorherigen Beispiels kann der Knoten 102-1 eine quellenseitige Ethernet-Einkapselung und ein Übersetzungsschema zur Bildung und Aussendung eines Fabric-leitbaren Pakets über das Vielfachknoten-Fabric 100 verwenden. In einer Ausführungsform verwendet der Knoten 102-1 die Ethernet-Übersetzungsschicht 306-1 zum Einkapseln des Ethernet-Pakets in ein Fabric-leitbares Paket. Das Fabric-leitbare Paket kann beispielsweise eine LID entsprechend dem Knoten 102-X identifizieren. Ein beispielhaftes Fabric-leitbares Paketformat 400 ist in 4B dargestellt. Es sollte klar sein, dass das Fabric-leitbare Paketformat 400 in einer äußerst vereinfachten Form dargestellt ist. Wie dargestellt, enthält das Fabric-leitbare Paketformat 400 einen Leitvermerk 401, wobei der Leitvermerk 401 mindestens eine codierte lokale Zielortkennung (DLID) und eine Quellen-LID (SLID) identifiziert, die gemeinsam als Fabric-Adressierung 410 bezeichnet werden. Pakete, die von einem bestimmten Knoten stammen, können die SLID, die auf die bestimmte LID eingestellt ist, die dem bestimmten Knoten zugewiesen ist, und eine DLID, die auf die Zielort-LID für das Paket eingestellt ist, enthalten. Wie ferner dargestellt, kann das Fabric-leitbare Paket eine L4 402 (die Informationen wie eine bestimmte vESWID codieren kann), eine Nutzlast 404, ein Pad 405, einen zyklischen Redundanz- (CRC) Wert 406 und ein Endstück eines Paketmarkers 407 enthalten. Somit kann das quellenseitige Ethernet-Einkapselungs- und Übersetzungsschema zum Einkapseln eines Ethernet-Pakets oder mindestens eines Teils davon in die Nutzlast 404 eines Fabric-leitbaren Pakets 400 benutzt werden. Beispielsweise, wie in 4C dargestellt, enthält ein resultierendes Fabric-leitbares Paket 400 eine eingekapselte Ethernet-Paket-Nutzlast 404, die Ethernet-Leitvermerke 412 und eine Ethernet-Nutzlast 413 enthält.
  • Der Knoten 102-X kann wiederum eine zielortseitige Entkapselung zum Empfangen eines Fabric-leitbaren Pakets über das Vielfachknoten-Fabric 100 und Extrahieren eines darin eingekapselten Ethernet-Pakets enthalten. In einer Ausführungsform verwendet der Knoten 102-X die Ethernet-Übersetzungsschicht 306-2 zum Entkapseln eines Ethernet-Pakets aus einem Fabric-leitbaren Paket, das über das Vielfachknoten-Fabric 100 empfangen wird. Der Knoten 102-X kann dann das entkapselte Ethernet-Paket einem Prozess, wie dem Prozess 305 präsentieren.
  • Beispielhafte Methodologie und Architektur
  • Wie zuvor besprochen, enthält eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren zum Durchführen einer quellenseitigen Ethernet-Einkapselung und Übersetzung, sodass ein Fabric-leitbares Paket gebildet wird, das ein Ethernet-Paket zur Sendung zu einem Zielknoten über das Vielfachknoten-Fabric 100 einkapselt. Ein solches beispielhaftes Verfahren 500 ist in 5A dargestellt. Das beispielhafte Verfahren 500 kann durch einen Knoten, wie den Knoten 102-X von 2, ausgeführt werden und insbesondere durch die Ethernet-Übersetzungsschicht 306 des Knotens. Es sollte jedoch klar sein, dass das Verfahren 500 auch zur Gänze oder teilweise durch die Steuerung 206-1 bis 206-N oder andere geeignete Steuerungen/Schaltungen durchgeführt werden kann. Es sollte klar sein, dass die Aktionen des Verfahrens 500 nicht unbedingt in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden können und ferner einige Aktionen unterlassen, hinzugefügt oder aber erweitert werden können, abhängig von einer gewünschten Implementierung. Das Verfahren 500 beginnt mit Aktion 502.
  • In Aktion 504 empfängt der Knoten eine Anfrage, ein Ethernet-Paket zu einer IP-Adresse eines fernen Knotens und eine Nutzlast für das Ethernet-Paket zu senden. In Aktion 506 bildet der Knoten ein Ethernet-Paket zur Sendung durch beispielsweise Zuordnen mehrerer durchgehender Bytes. Das Ethernet-Paket kann mit dem Ethernet-Paketformat 430 übereinstimmen, wie in 4D dargestellt. Das Ethernet-Paket kann einen Ethernet-Leitvermerk 438, eine Nutzlast 436, und eine Frame-Abfolgeprüfung (FCS) 437 enthalten. Es ist jedoch auch festzuhalten, dass der Ethernet-Leitvermerk 438 ferner zusätzliche Felder wie beispielsweise ein VLAN-Tag enthalten kann und die bestimmte dargestellte Ausführungsform nicht einschränkend sein soll. Ein voller Ethernet-Leitvermerk 438 kann 14 Bytes oder mehr umfassen und enthält eine Präambel 431, einen Anfangs-Frame-Begrenzer (SFD) 432, eine Zielort-MAC (DMAC) 433, Quellen-MAC (SMAC) 434 und einen Ether-Typ oder Protokolltyp 435. Die Nutzlast 436 kann jeden Ethernet-Typ-Frame umfassen, wie durch den Ether-Typ 435 definiert, enthaltend beispielsweise Ethernet II Frames, rohe IEEE 802.3, IEEE 802.2 LLC, IEEE 802.2 SNAP, um nur einige zu nennen. Ein beispielhafter Ethernet II Frame-Leitvermerk 436 ist in 4E dargestellt, die einen beispielhaften IPv4 Frame-Leitvermerk zeigt.
  • In Aktion 508 stellt der Knoten die DMAC des Ethernet-Pakets auf eine MAC-Adresse, die der IP-Adresse des geplanten Zielorts des Ethernet-Pakets entspricht. In einer Ausführungsform und unter Bezugnahme auf 4F kann die vNIC 304 einfach die DMAC 433 auf eine MAC-Adresse einstellen, die der IP-Adresse des geplanten Empfängers oder Zielorts des Ethernet-Pakets entspricht. In manchen Fällen kann die Zielort MAC-Adresse beispielsweise durch eine ARP- oder NDP-Anfrage über das Vielfachknoten-Fabric 100 „entdeckt“ werden. In anderen Fällen kann die vNIC 304 eine Nachschlagtabelle in einem Speicher speichern, der jede bekannte MAC-Adresse mit einer verknüpften IP-Adresse speichert. Wie zuvor besprochen, können lokal verwaltete MAC-Adressen und global verwaltete MAC-Adressen durch hier offenbarte Techniken benutzt werden. Somit kann in manchen Fällen die DMAC auf eine global verwaltete MAC-Adresse eingestellt werden, wenn beispielsweise der Zielort ein ferner Ethernet-Endpunkt ist.
  • In Aktion 510 codiert der Knoten eine LID entsprechend dem lokalen Knoten in das SMAC-Adressenfeld des Ethernet-Pakets. In einer Ausführungsform und mit zusätzlicher Bezugnahme auf 4F codiert die vNIC 304 mindestens eine LID in die SMAC-Adresse 434, wie durch die codierten LID-Bits 452 dargestellt. Es sei daran erinnert, dass die LID eine gegebene Fabric-Schnittstellenschaltung eines Knotens im Vielfachknoten-Fabric 100 einzigartige identifiziert. In Aktion 512 kann der Knoten zusätzliche Parameter in die SMAC-Adresse 434 codieren. Beispielsweise kann die vNIC 304 eine fabricID und eine vESWID, verknüpft mit dem Knoten in der SMAC, codieren, wie durch die codierte Fabric-ID 453 und codierten virtuellen Schalter-ID Bits 454 dargestellt.
  • In Aktion 514 validiert der Knoten die SMAC im Ethernet-Paket. In Aktion 516, falls die SMAC im Ethernet-Paket nicht einer MAC-Adresse entspricht, die dem Knoten zugewiesen ist, wird das Paket als ungültig angesehen und fallengelassen oder auf andere Weise verworfen und das Verfahren 500 endet in Aktion 540. Falls andererseits in Aktion 516 die SMAC-Adresse einer MAC entspricht, die dem Knoten zugewiesen ist, erachtet der Knoten das Ethernet-Paket als gültig und fährt mit Aktion 518 fort.
  • In Aktion 518 kann der Knoten ein Fabric-leitbares Paket beispielsweise durch Zuordnen mehrerer durchgehender Bytes in einem Speicher bilden. In Aktion 520 kapselt der Knoten das Ethernet-Paket in ein Fabric-leitbares Paket ein. Einige Aspekte der Einkapselung sind anhand einer Veranschaulichung besser verständlich. Unter Bezugnahme nun auf 4G zeigt ein beispielhafter Prozessablauf eine Methode zur quellenseitigen Ethernet-Einkapselung und Übersetzung gemäß einer Ausführungsform. Wie dargestellt, kopiert der Knoten die Ethernet-Leitvermerke 412 und Ethernet-Nutzlast 413, entsprechend dem Ethernet-Paket, das in Aktion 506 gebildet wurde, in das Fabric-leitbares Paket 400 oder fügt sie auf eine andere Art ein. Somit bilden der Ethernet-Leitvermerk 412 und die Ethernet-Nutzlast 413 die eingekapselte Ethernet-Paket-Nutzlast 404. Einige Felder des Ethernet-Pakets können nicht im Fabric-leitbaren Paket 400 eingekapselt sein, wie beispielsweise die Präambel 431, SFD 432 und FCS 437. Da das Fabric 100 konfiguriert ist, eine Paketumschaltung ohne Prüfung eines Ethernet-Pakets durchzuführen, können diese bestimmten Felder weggelassen werden. Beispielweise sind die Präambel 431 und SFD 432 Legacy-Artefakte der Entwicklung des Ethernets und können somit keine tatsächlichen Informationen enthalten. Ebenso kann die Ethernet-FCS 437 weggelassen werden, da die Fabric-CRC 406 im Wesentlichen dieselbe Funktion ausführt.
  • In Fortsetzung von 5C und in Aktion 526 bestimmt der Knoten, ob die DMAC eine lokal verwaltete Adresse ist, basierend beispielsweise auf der der Prüfung des L Bits in der MAC-Adresse, wie in 4F dargestellt. Falls das L Bit auf eins (1) gestellt ist, fährt das Verfahren 500 mit Aktion 532 fort. Andernfalls setzt das Verfahren 500 die Aktion 528 fort.
  • In Aktion 528 führt der Knoten ein Nachschlagen in einer Tabelle aus um festzustellen, ob die DMAC-Adresse bekannt ist. Jeder Eintrag in der Tabelle kann eine MAC und eine entsprechend LID enthalten. Falls in Aktion 530 ein Eintrag in der Tabelle eine MAC enthält, die mit der DMAC-Adresse übereinstimmt, fährt das Verfahren 500 mit Aktion 534 fort. Andernfalls werden das Ethernet-Paket und das Fabric-leitbare Paket fallengelassen oder auf andere Weise verworfen und das Verfahren endet in Aktion 540.
  • In Aktion 532 extrahiert der Knoten die DLID aus dem Ethernet-Paketleitvermerk. In manchen Fällen enthält die Extraktion ein Wiederherstellen der DLID (z. B. unter Verwendung Bit-weiser Operationen) in einen durchgehenden Satz von Bits zur Bildung eines einzigen Werts. In Aktion 534 stellt der Knoten die DLID des Fabric-leitbaren Pakets entweder auf die in Aktion 532 extrahierte DLID oder die in der Nachschlagtabelle während Aktion 530 gefundene LID. Unter erneuter Bezugnahme auf 4G kann der Knoten eine aus dem DMAC- 433 Abschnitt der Ethernet-Leitvermerke 412 extrahierte DLID 450 zur Einstellung einer entsprechenden DLID 408 im Leitvermerk des Fabric-leitbaren Pakets 401 verwenden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5C und in Aktion 536 stellt der Knoten die SLID des Fabric-leitbaren Pakets auf die vordefinierte LID. Zur Erinnerung, der vordefinierten LID ist eine Adresse zugewiesen, die ermöglicht, dass eine gegebene Fabric-Schnittstellenschaltung des Knotens im Vielfachknoten-Fabric 100 einzigartig identifiziert wird. Unter erneuter Bezugnahme auf 4G kann der Knoten die vordefinierte LID 451 zur Einstellung der SLID 409 des Leitvermerks 401 verwenden. Wenn sowohl die DLID 408 wie auch die SLID 409 im Leitvermerk 401 eingestellt sind, kann somit das Fabric-leitbare Paket so verstanden werden, dass es eine vollständige Fabric-Adresse 410 zu Weiterleitungszwecken hat.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5C und in Aktion 538 kann der Knoten das Fabric-leitbare Paket über das Vielfachknoten-Fabric 100 senden. Das Vielfachknoten-Fabric 100 kann seinerseits das Fabric-leitbare Paket unter Verwendung beispielsweise einer L2-Umschaltung zu einem richtigen Knoten leiten. Es sollte klar sein, dass, und gemäß einer Ausführungsform, das Vielfachknoten-Fabric 100 das eingekapselte Ethernet-Paket nicht überprüft, um einen Teil der Schaltung durch das Vielfachknoten-Fabric 100 durchzuführen. Stattdessen und in einem allgemeinen Sinn wird das normalerweise L2 Ethernet-Paket durch seine Einkapselung in ein Fabric-leitbares Paket in die Netzwerkschicht (L3) geschoben.
  • In manchen Fällen können die Quell- und Zielknoten mit demselben virtuellen Ethernet-Schalter (der z. B. dieselbe vESWID hat) und demselben Vielfachknoten-Fabric (das z. B. dieselbe FabricID hat) verknüpft werden. In diesen Fällen kann ein virtueller Ethernet-Schalter, wie der virtuelle Ethernet-Schalter 112-1 von 4A, das Fabric-leitbare Paket zum Zielknoten lenken. Wie zuvor besprochen, braucht der virtuelle Ethernet-Schalter 112-1 nicht unbedingt eine einzelne Instanz sein und kann stattdessen mehrere teilnehmende vESWPorts umfassen. Falls im Gegensatz der Quell- und Zielknoten nicht mit demselben virtuellen Ethernet-Schalter verknüpft sind oder irgendwie mit anderen Fabrics verknüpft sind, kann das Vielfachknoten-Fabric 100 das Fabric-leitbare Paket durch ein Ethernet-Gateway, wie das Ethernet-Gateway 114 von 4A leiten.
  • Wie beispielsweise in 7 dargestellt, kann der Zielknoten ein Ethernet-Endpunkt 700 sein, der an ein fernes Ethernet-Netzwerk, wie ein Weitverkehrsnetzwerk (WAN) wie das Internet gekoppelt ist. In diesem Fall kann das Ethernet-Gateway 114 einem Knoten des Vielfachknoten-Fabrics 100 eine zweiseitig gerichtete Kommunikation mit dem Ethernet-Endpunkt 700 ermöglichen. Ebenso, wie in 8 dargestellt, kann ein Knoten aus zwei oder mehr Vielfachknoten-Fabrics Ethernet-Pakete austauschen, die in Fabric-leitbaren Paketen eingekapselt sind. Wie dargestellt, können mehrere Ethernet-Gateways 114-1 bis 114-4 Fabric-leitbare Pakete vom Rechenknoten eines ersten Vielfachknoten-Fabrics 100-1 oder eines zweiten Vielfachknoten-Fabrics 100-2 empfangen und können diese anhand der Fabric-ID, die sich in jedem eingekapselten Ethernet-Paket befindet, zu einem richtigen gegenüberliegenden Gateway weiterleiten. Wenn beispielsweise ein Knoten im ersten Vielfachknoten-Fabric 100-1 ein leitbares Paket mit einem eingekapselten Ethernet-Paket zu einem Knoten des zweiten (oder fernen) Vielfachknoten-Fabrics 100-2 (z. B. FabricID = 2) sendet, kann eines der Ethernet-Gateways 114-3 oder 114-4 dieses zu einem gegenüberliegenden Ethernet-Gateway 114-1 oder 114-2 weiterleiten. Das empfangende Ethernet-Gateway kann dann seinerseits das Fabric-leitbare Paket zum richtigen Knoten weiterleiten. Es sollte klar sein, dass jedes Ethernet-Gateway auch die Ethernet-Übersetzungsschicht 306 oder ein Äquivalent davon enthalten kann, was jedem Ethernet-Gateway ermöglicht, eingekapselte Ethernet-Pakete zur Sicherstellung zu überprüfen, dass sie beispielsweise einen richtigen Endknoten erreichen. Beispielsweise kann jedes Ethernet-Gateway eine Ethernet-Weiterleitungskomponente enthalten, die eine Ethernet DMAC-Adresse auf eine LID abbilden kann. Ferner können Ethernet-Gateways eine Entkapselung von Ethernet-Paketen durchführen, um diese einem Ethernet-Netzwerk bereitzustellen.
  • Wie zuvor besprochen, enthält eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren für eine zielortseitige Entkapselung eines Ethernet-Pakets aus einem Fabric-leitbaren Paket, das über das Vielfachknoten-Fabric 100 empfangen wird. Ein solches beispielhaftes Verfahren 600 ist in 6 dargestellt. Das beispielhafte Verfahren 600 kann durch einen Knoten, wie den Knoten 102-X von 2, ausgeführt werden und insbesondere durch die Ethernet-Übersetzungsschicht 306 des Knotens. Es sollte jedoch klar sein, dass das Verfahren 600 auch zur Gänze oder teilweise durch die Steuerung 206-1 bis 206-N oder andere geeignete Steuerungen/Schaltungen durchgeführt werden kann. Es sollte klar sein, dass die Aktionen von Verfahren 600 nicht unbedingt in der gegebenen Reihenfolge ausgeführt werden müssen und ferner einige Aktionen unterlassen, hinzugefügt oder auf irgendwie erweitert werden können, abhängig von einer gewünschten Implementierung. Das Verfahren 600 beginnt bei Aktion 602.
  • In Aktion 604 empfängt der Knoten ein Fabric-leitbares Paket mit einem darin eingekapselten Ethernet-Paket über das Vielfachknoten-Fabric 100. In Aktion 606 entkapselt der Knoten das Ethernet-Paket aus dem Fabric-leitbaren Paket. Wie beispielsweise in 4H dargestellt, kann der Knoten ein Ethernet-Paket entkapseln, indem einfach die Ethernet-Leitvermerke 412 und Ethernet-Nutzlast 413 auf mehrere durchgehende Bytes kopiert werden, die das Ethernet-Paket 430 darstellen. Der Knoten kann auch optional die Präambel 431, SFD 432 und FCS 437 einstellen, sodass beispielsweise die vNIC 304 (3A) ein vollständiges und gültiges Ethernet-Paket empfängt. Unter erneuter Bezugnahme auf 6 und in Aktion 608 kann der Knoten und insbesondere die vNIC 304 mindestens die Nutzlast 436 dem Prozess 305 präsentieren, der im Benutzerbereich ausgeführt wird. Das Verfahren 600 endet in Aktion 610.
  • Beispielhaftes System
  • 9 zeigt ein Rechensystem 900, das konfiguriert ist, verschiedene hier offenbarte Prozesse durchzuführen, und kann als ein Knoten im Vielfachknoten-Fabric 100 arbeiten. Genauer kann das System 900 in einen Personal Computer (PC), Laptop Computer, eine tragbare Rechenvorrichtung, einen Ultra-Laptop Computer, ein Tablet, ein Touch Pad, einen tragbaren Computer, einen von Hand gehaltenen Computer, einen Palmtop Computer, einen Personal Digital Assistant (PDA), ein Mobiltelefon, eine Mobiltelefon/PDA-Kombination, ein Fernsehgerät, eine intelligente Vorrichtung (z. B. Smartphone, Smart Tablet oder intelligentes Fernsehgerät), eine mobile Internetvorrichtung (MID), einen Nachrichtensender, eine Datenkommunikationsvorrichtung, eine Set-Top Box, eine Spielkonsole oder andere derartige Rechenumgebungen integriert werden, die imstande sind, Grafikrenderoperationen durchzuführen und Inhalt anzuzeigen.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das System 900 eine Plattform 902, die an eine Anzeige 920 gekoppelt ist. Die Plattform 902 kann Inhalt von einer Inhaltsvorrichtung wie Inhaltsdienstvorrichtung(en) 930 oder Inhaltsliefervorrichtung(en) 940 oder anderen ähnlichen Inhaltsquellen empfangen. Eine Navigationssteuerung 950, die ein oder mehr Navigationsmerkmale umfasst, kann zur Interaktion mit beispielsweise der Plattform 902 und/oder der Anzeige 920 verwendet werden, um navigierende Gesten durch den Benutzer zu ergänzen. Jede dieser beispielhaften Komponenten ist in der Folge ausführlicher beschrieben.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Plattform 902 jede Kombination aus einem Chipset 905, Prozessor 910, Speicher 912, Datenspeicher 914, Grafikteilsystem 915, Kamera 919, Bewegungssensoren 921, Anwendungen 916 und/oder Funk 918 oder einer drahtlosen Sender-Empfänger-Schaltung umfassen. Der Chipset 905 kann eine Interkommunikation unter Prozessor 910, Speicher 912, Datenspeicher 914, Grafikteilsystem 915, Anwendungen 916 und/oder Funk 918 vorsehen. Beispielsweise kann der Chipset 905 einen Datenspeicheradapter (nicht dargestellt) enthalten, der imstande ist, eine Interkommunikation mit dem Datenspeicher 914 vorzusehen.
  • Der Prozessor 910 kann beispielsweise als Complex Instruction Set Computer (CISC) oder Reduced Instruction Set Computer (RISC) Prozessoren, x86 Anweisungssatzkompatible Prozessoren, Mehrfachkern- oder ein anderer Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) implementiert sein. In einigen Ausführungsformen kann der Prozessor 910 Dualkern-Prozessor(en), mobile Dualkern-Prozessor(en) und so weiter umfassen. Der Speicher 912 kann beispielsweise als eine flüchte Speichervorrichtung implementiert sein, wie, ohne aber darauf beschränkt zu sein, ein Random Access Memory (RAM), ein Dynamic Random Access Memory (DRAM) oder Static RAM (SRAM). Der Datenspeicher 914 kann beispielsweise als eine nicht flüchtige Speichervorrichtung implementiert sein, wie, ohne aber darauf beschränkt zu sein, eine magnetische Festplatte, eine optische Festplatte, ein Bandlaufwerk, eine interne Speichervorrichtung, eine angehängte Speichervorrichtung, ein Flash-Speicher, ein batteriegestützter SDRAM (synchroner DRAM) und/oder eine Netzwerk-zugängliche Speichervorrichtung. In einigen Ausführungsformen kann der Datenspeicher 914 eine Technologie zur Erhöhung des durch Datenspeicherleistung verstärkten Schutzes für wertvolle digitale Medien umfassen, wenn beispielsweise mehrere Festplatten enthalten sind.
  • Das Grafikteilsystem 915 kann eine Verarbeitung von Bildern, wie Standbildern oder Video, zur Anzeige durchführen und ist in einigen Ausführungsformen konfiguriert, Gesichtsfotos zu synthetisieren, wie hier unterschiedlich beschrieben ist. Das Grafikteilsystem 915 kann beispielsweise eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) oder eine visuelle Verarbeitungsunit (VPU) sein. Eine Analog- oder Digitalschnittstelle kann zum kommunikativen Koppeln des Grafikteilsystems 915 und der Anzeige 920 verwendet werden. Beispielsweise kann die Schnittstelle jedes von High-Definition Multimedia Interface, DisplayPort, drahtloser HDMI, und/oder drahtloser HD-konformer Techniken sein. Das Grafikteilsystem 915 könnte in den Prozessor 910 oder Chipset 905 integriert sein. Das Grafikteilsystem 915 könnte eine alleinstehende Karte sein, die kommunikativ an den Chipset 905 gekoppelt ist. Die Grafik- und/oder Videoverarbeitungstechniken, enthaltend die Techniken zum Identifizieren und Produzieren bevorzugter Gesichtsorientierungen, wie hier beschrieben, können in verschiedenen Hardware-Architekturen implementiert werden. Beispielsweise kann eine Grafik und/oder Videofunktionalität in einen Chipset integriert sein. Alternativ können ein separater Grafik- und/oder Videoprozessor verwendet werden. Als weitere Ausführungsform können die Grafik- und/oder Videofunktionen durch einen Allzweckprozessor implementiert werden, enthaltend einen Mehrfachkern-Prozessor. In einer weiteren Ausführungsform können die Funktionen in einer Verbraucherelektronikvorrichtung implementiert sein.
  • Der Funk 918 kann ein oder mehr Funkgeräte enthalten, die imstande sind, Signale unter Verwendung verschiedener geeigneter drahtloser Kommunikationstechniken zu senden und zu empfangen. Solche Techniken können eine Kommunikation über ein oder mehr drahtlose Netzwerke beinhalten. Beispielhafte drahtlose Netzwerke enthalten (ohne aber darauf beschränkt zu sein) drahtlose lokale Netzwerke (WLANs), drahtlose persönliche Netzwerke (WPANs), drahtlose städtische Netzwerke (WMANs), zellulare Netzwerke und Satellitennetzwerke. Beim Kommunizieren über solche Netzwerke kann der Funk 918 gemäß einem oder mehr anwendbarere Standards in jeder Version arbeiten.
  • In einigen Ausführungsformen können Inhaltsdienstvorrichtung(en) 930 durch einen nationalen, internationalen und/oder unabhängigen Dienst gehostet werden und somit für die Plattform 902 beispielsweise über das Internet oder ein anderes Netzwerk zugänglich sein. Die Inhaltsdienstvorrichtung(en) 930 können an die Plattform 902 und/oder die Anzeige 920 gekoppelt sein. Die Plattform 902 und/oder Inhaltsdienstvorrichtung(en) 930 können an ein Netzwerk 960 gekoppelt sein, um Medieninformationen vom und zum Netzwerk 960 zu kommunizieren (z. B. zu senden und/oder zu empfangen). Die Inhaltsliefervorrichtung(en) 940 können auch an die Plattform 902 und/oder die Anzeige 920 gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen können Inhaltsdienstvorrichtung(en) 930 ein Kabelfernsehgerät, einen Personal Computer, ein Netzwerk, ein Telefon, Internet-fähige Vorrichtungen oder Geräte, die imstande sind, digitale Informationen und/oder Inhalt zu liefern, und jede andere ähnliche Vorrichtung, die imstande ist, in einer Richtung oder in zwei Richtungen Inhalt zwischen Inhaltanbietern und der Plattform 902 und der Anzeige 920 über das Netzwerk 960 oder direkt zu kommunizieren, umfassen. Es ist klar, dass der Inhalt in einer Richtung oder in zwei Richtungen zu und von einer der Komponenten im System 900 und einem Inhaltanbieter über das Netzwerk 960 kommuniziert werden kann. Beispiele für Inhalt können sämtliche Medieninformationen enthalten, enthaltend beispielsweise Video, Musik, Grafik, Text, medizinischen und Spieleinhalt und so weiter.
  • Die Inhaltsdienstvorrichtung(en) 930 empfangen Inhalt wie ein Kabelfernsehprogramm, enthaltend Medieninformationen, digitale Informationen, und/oder anderen Inhalt. Beispiele für Inhaltanbieter können jeden Kabel- oder Satellitenfernseh- oder Funk- oder Internet-Inhaltanbieter enthalten. Die vorgesehenen Beispiele sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. In einigen Ausführungsformen kann die Plattform 902 Steuersignale von einer Navigationssteuerung 950 mit einem oder mehr Navigationsmerkmalen empfangen. Die Navigationsmerkmale der Steuerung 950 können beispielsweise zur Interaktion mit der Benutzerschnittstelle 922 verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann die Navigationssteuerung 950 eine Zeigervorrichtung sein, die eine Computer Hardware-Komponente (im Speziellen eine Human-Schnittstellenvorrichtung) sein kann, die einem Benutzer ermöglicht, räumliche (z. B. kontinuierliche und mehrdimensionale) Daten in einen Computer einzugeben. Viele Systeme wie grafische Benutzerschnittstellen (GUI) und Fernsehgeräte und Monitore erlauben dem Benutzer, Daten zum Computer oder Fernsehgerät unter Verwendung von physischen Gesten, Gesichtsausdrücken oder Tönen zu steuern und vorzusehen.
  • Bewegungen der Navigationsmerkmale der Steuerung 950 können auf einer Anzeige (z. B. Anzeige 920) durch Bewegungen eines Pointers, Cursors, Fokusrings oder anderer visueller Indikatoren, die auf der Anzeige angezeigt werden, wiedergegeben werden. Beispielsweise können die Navigationsmerkmale, die sich auf der Navigationssteuerung 950 befinden, unter der Steuerung von Softwareanwendungen 916 auf virtuelle Navigationsmerkmale abgebildet werden, die beispielsweise auf einer Benutzerschnittstelle 922 angezeigt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 950 keine separate Komponente, sondern in die Plattform 902 und/oder die Anzeige 920 integriert sein. Ausführungsformen sind jedoch nicht auf die hier dargestellten oder beschriebenen Elemente oder auf den dargestellten oder beschriebenen Kontext beschränkt, wie klar ist.
  • In einigen Ausführungsformen können Treiber (nicht dargestellt) eine Technologie umfassen, die Benutzern ermöglicht, sofort die Plattform 902 wie ein Fernsehgerät beispielsweise mit der Berührung eines Knopfs nach dem anfänglichen Starten bei Freigabe ein- und auszuschalten. Die Programmlogik kann einer Plattform 902 ermöglichen, Inhalt zu Medienadaptern oder anderen Inhaltsdienstvorrichtung(en) 930 oder Inhaltliefervorrichtung(en) 940 zu streamen, wen die Plattform „ausgeschaltet“ ist. Zusätzlich kann der Chipset 905 beispielsweise eine Hardware- und/oder Software-Unterstützung für 5.1 Raumklangaudio und/oder High Definition 7.1 Raumklangaudio umfassen. Die Treiber können einen Grafiktreiber für integrierte Grafikplattformen enthalten. In einigen Ausführungsformen kann der Grafiktreiber eine periphere Komponentenzwischenverbindungs- (PCI) Expressgrafikkarte umfassen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen können einen oder mehr der in System 900 dargestellten Komponenten integriert sein. Beispielsweise können die Plattform 902 und Inhaltsdienstvorrichtung(en) 930 integriert sein oder die Plattform 902 und Inhaltsliefervorrichtung(en) 940 können integriert sein oder beispielsweise die Plattform 902, Inhaltsdienstvorrichtung(en) 930 und Inhaltsliefervorrichtung(en) 940 können integriert sein. In verschiedenen Ausführungsformen können die Plattform 902 und die Anzeige 920 eine integrierte Einheit sein. Die Anzeige 920 und Inhaltsdienstvorrichtung(en) 930 können integriert sein oder beispielsweise die Anzeige 920 und Inhaltsliefervorrichtung(en) 940 können integriert sein. Diese Beispiele sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann das System 900 als ein drahtloses System, ein verdrahtetes System oder eine Kombination von beiden implementiert sein. Wenn es als ein drahtloses System implementiert ist, kann das System 900 Komponenten und Schnittstellen enthalten, die zur Kommunikation über drahtlose, gemeinsam benutzte Medien geeignet sind, wie eine oder mehr Antennen, Sender, Empfänger, Verstärker, Filter, Steuerlogik und so weiter. Ein Beispiel für drahtlose gemeinsam benutzte Medien kann einen Abschnitt eines drahtlosen Spektrums, wie des RF-Spektrums und so weiter enthalten. Wenn es als ein verdrahtetes System implementiert ist, kann das System 900 Komponenten und Schnittstellen enthalten, die zur Kommunikation über verdrahtete Kommunikationsmedien geeignet sind, wie Eingabe-/Ausgabe- (I/O) Adapter, physische Verbindungselemente zur Verbindung des I/O-Adapters mit einem entsprechenden verdrahteten Kommunikationsmedium, eine Netzwerkschnittstellenkarte (NIC), eine Plattensteuerung, Videosteuerung, Audiosteuerung und so weiter. Beispiele für verdrahtete Kommunikationsmedien können einen Draht, ein Kabel, Metalleiter, eine Leiterplatte (PCB), eine Rückplatine, Switch-Fabric, Halbleitermaterial, verdrillte Zweidrahtleitung, Koaxialkabel und so weiter enthalten.
  • Die Plattform 902 kann einen oder mehr logische oder physische Kanäle zur Kommunikation von Informationen einrichten, Die Informationen können Medieninformationen und Steuerinformationen enthalten. Medieninformationen können sich auf sämtliche Daten beziehen, die Inhalt darstellen, der für einen Benutzer bestimmt ist. Beispiele für Inhalt können beispielsweise Daten aus einer Sprachkonversation, Videokonferenz, Streaming Video, E-Mail oder Textnachrichten, Sprachnachrichten, alphanumerische Symbole, Grafik, Bilder (z. B. Selfies usw.), Video, Text und so weiter enthalten. Steuerinformationen können sich auf sämtliche Daten beziehen, die Befehle, Anweisungen oder Steuerworte darstellen, die für ein automatisiertes System bestimmt sind. Beispielsweise können Steuerinformationen verwendet werden, um Medieninformationen durch ein System zu leiten oder einen Knoten anzuweisen, die Medieninformationen auf vorbestimmte Weise zu verarbeiten (z. B. unter Verwendung von Hardware, die für Prüfungen einer Verletzung eines Zugangsrechts wie hier beschrieben unterstützt ist). Die Ausführungsformen sind jedoch nicht auf die in 9 dargestellten oder beschriebenen Elemente oder den darin dargestellten oder beschriebenen Kontext beschränkt.
  • Wie oben beschrieben, kann das System 900 in verschiedenen physischen Weisen oder Formfaktoren verkörpert werden. 9 zeigt Ausführungsformen einer Vorrichtung 900 mit kleinem Formfaktor, in der das System 900 verkörpert werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 900 beispielsweise als eine mobile Rechenvorrichtung mit drahtlosen Fähigkeiten implementiert sein. Eine mobile Rechenvorrichtung kann sich auf jede Vorrichtung mit einem Verarbeitungssystem und einer mobilen Leistungsquelle oder -versorgung, wie beispielsweise einer oder mehr Batterien beziehen.
  • Wie zuvor beschrieben, können Beispiele einer mobilen Rechenvorrichtung einen Personal Computer (PC), einen Laptop Computer, einen Ultra-Laptop Computer, ein Tablet, ein Touch Pad, einen tragbaren Computer, einen von Hand gehaltenen Computer, einen Palmtop Computer, einen Personal Digital Assistant (PDA), ein Mobiltelefon, eine Mobiltelefon/PDA-Kombination, ein Fernsehgerät, eine intelligente Vorrichtung (z. B. Smartphone, Smart Tablet oder intelligentes Fernsehgerät), eine mobile Internetvorrichtung (MID), einen Nachrichtensender, eine Datenkommunikationsvorrichtung und so weiter enthalten.
  • Beispiele für eine mobile Rechenvorrichtung können auch Computer enthalten, die angeordnet sind, von einer Person getragen zu werden, wie einen Handgelenk-Computer, Finger-Computer, Ring-Computer, Brillen-Computer, Gürtelschnallen-Computer, Armband-Computer, Schuh-Computer, Kleidungs-Computer und andere tragbare Computer. In einigen Ausführungsformen kann eine mobile Rechenvorrichtung beispielsweise als ein Smartphone implementiert sein, das imstande ist, Computeranwendungen auszuführen, wie auch Sprachkommunikationen und/oder Datenkommunikationen. Obwohl einige Ausführungsformen mit einer mobilen Rechenvorrichtung beschrieben sein können, die beispielsweise als Smartphone implementiert ist, kann klar sein, dass andere Ausführungsformen auch unter Verwendung anderer drahtloser mobiler Rechenvorrichtungen implementiert werden können. Die Ausführungsformen sind in diesem Kontext nicht eingeschränkt.
  • Wie in 9 dargestellt, kann eine mobile elektronische Vorrichtung 900 ein Gehäuse 902, eine Anzeige 904, eine Eingabe-/Ausgabe- (I/O) Vorrichtung 906 und eine Antenne 908 umfassen. Die Vorrichtung 900 kann auch Navigationsmerkmale 912 umfassen. Die Anzeige 904 kann jede geeignete Anzeigeeinheit zum Anzeigen von Informationen umfassen, die für eine mobile Rechenvorrichtung passend sind, die in einer beispielhaften Ausführungsform eine Touchpad-Anzeige ist. Die I/O-Vorrichtung 906 kann jede geeignete I/O-Vorrichtung zur Eingabe von Informationen in eine mobile Rechenvorrichtung umfassen. Beispiele für eine I/O Vorrichtung 906 können eine alphanumerische Tastatur, ein numerisches Tastenfeld, ein Touch Pad, Eingabetasten, Knöpfe, eine Kamera, Schalter, Kippschalter, Mikrofone, Lautsprecher, eine Spracherkennungsvorrichtung und Software und so weiter umfassen. Informationen können auch durch ein Mikrofon in die Vorrichtung 900 eingegeben werden. Solche Informationen können durch eine Spracherkennungsvorrichtung digitalisiert werden. Die Ausführungsformen sind in diesem Kontext nicht eingeschränkt.
  • Verschiedene Ausführungsformen können unter Verwendung von Hardware-Elementen, Software-Elementen oder einer Kombination von beiden implementiert werden. Beispiele für Hardware-Elemente können Prozessoren, Mikroprozessoren, Schaltungen, Schaltungselemente (z. B. Transistoren, Widerstände, Kondensatoren, Induktoren und so weiter), integrierte Schaltungen, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), programmierbare logische Vorrichtungen (PLD), Digitalsignalprozessoren (DSP), feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), logische Gates, Register, Systeme-on-Chip, Halbleitervorrichtung, Chips, Mikrochips, Chipsets und so weiter enthalten. Beispiele für Software können Software-Komponenten, Programme, Anwendungen, Computerprogramme, Anwendungsprogramme, Systemprogramme, Maschinenprogramme, Betriebssystem-Software, Middleware, Firmware, Software-Module, Programme, Unterprogramme, Funktionen, Verfahren Prozeduren, Software-Schnittstellen, Anwendungsprogrammschnittstellen (API), Anweisungssätze, Rechencode, Computercode, Codesegmente, Computercodesegmente, Wörter, Werte, Symbole oder jede Kombination davon enthalten, Ob Hardware-Elemente und/oder Software-Elemente verwendet werden, kann von einer Ausführungsform zur nächsten gemäß einer Reihe von Faktoren variieren, wie gewünschte Rechenrate, Leistungspegel, Wärmetoleranzen, Verarbeitungszyklusbudget, Eingabedatenraten, Ausgabedatenraten, Speicherressourcen, Datenbusgeschwindigkeiten oder anderen Design- oder Leistungseinschränkungen.
  • Einige Ausführungsformen können beispielsweise unter Verwendung eines maschinenlesbaren Mediums oder Artikels implementiert werden, das bzw. der eine Anweisung oder einen Satz von Anweisungen speichern kann, die bei Ausführung durch eine Maschine dieser Maschine veranlassen können, ein Verfahren und/oder Operationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausführen. Eine solche Maschine kann beispielsweise jede geeignete Verarbeitungsplattform, Rechenplattform, Rechenvorrichtung, Verarbeitungsvorrichtung, jedes Rechensystem, Verarbeitungssystem, jeden Computer, Prozessor oder dergleichen enthalten und kann unter Verwendung jeder geeigneten Kombination von Hardware und Software implementiert sein. Das maschinenlesbare Medium oder der Artikel kann beispielsweise jede geeignete Art von Speichereinheit, Speichervorrichtung, Speicherartikel, Speichermedium, Speichervorrichtung, Datenspeicherartikel, Datenspeichermedium und/oder Datenspeichereinheit, beispielsweise einen Speicher, entfernbare oder nicht entfernbare Medien, löschbare oder nicht löschbare Medien, beschreibbare oder wiederbeschreibbare Medien, digitale oder analoge Meiden, Festplatte, Diskette, Compact Disk Read Only Memory (CD-ROM), Compact Disk Recordable (CD-R), Compact Disk Rewriteable (CD-RW), Bildplatte, Magnetmedien, magneto-optische Medien, entfernbare Speicherkarten oder -platten, verschiedene Arten von Digital Versatile Disk (DVD), ein Band, eine Kassette oder dergleichen enthalten. Die Anweisungen können jede geeignete Art von ausführbarem Code enthalten, der unter Verwendung einer geeigneten höheren, niedrigeren, objektorientierten, visuelle, kompilierten und/oder interpretierten Programmierungssprache implementiert wird.
  • Weitere beispielhafte Ausführungsformen
  • Die folgenden Beispiele betreffen weitere Ausführungsformen, aus welchen zahlreiche Umsetzungen und Konfigurationen offensichtlich werden.
  • Beispiel 1 offenbart ein Verfahren zum Austauschen von Ethernet-Paketen über einem Vielfachknoten-Fabric, umfassend mehrere kommunikativ gekoppelte Rechenknoten, das Verfahren umfassend ein Empfangen, durch eine Steuerung, eines Ethernet-Pakets mit einem Leitvermerkabschnitt, der eine Zielort-Medienzugangssteuerungs- (MAC) Adresse enthält, wobei die Zielort MAC-Adresse eine lokale Kennung (LID) eines darin codierten Knotens enthält, ein Extrahieren, durch die Steuerung, der LID aus der MAC-Zieladresse, ein Einkapseln, durch die Steuerung, des Ethernet-Pakets in ein Fabric-leitbares Paket, wobei das Fabric-leitbare Paket einen Leitvermerkabschnitt mit einer Zielort-LID enthält, die auf die extrahierte LID eingestellt ist, und Veranlassen, dass das Fabric-leitbare Paket durch die Steuerung zum Knoten gesendet wird, der mit der extrahierten LID über das Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist.
  • Beispiel 2 enthält den Gegenstand von Beispiel 1, wobei die Steuerung in einer Fabric-Schnittstellenschaltung implementiert ist.
  • Beispiel 3 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 1-2, wobei die Zielort-MAC eine lokal verwaltete MAC-Adresse ist.
  • Beispiel 4 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 1-3, wobei der Leitvermerkabschnitt des Fabric-leitbaren Pakets ferner eine Quellen-LID enthält.
  • Beispiel 5 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 1-4, ferner umfassend ein Einstellen der Quellen-LID auf einen vordefinierten Wert, der mit der Steuerung verknüpft ist.
  • Beispiel 6 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 1-5, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine codierte virtuelle Schalterkennung enthält, die darin codiert ist.
  • Beispiel 7 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 1-6, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine codierte Fabric-Kennung enthält, die darin codiert ist.
  • Beispiel 8 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 1-7, wobei das Ethernet-Paket eine Nutzlast enthält und wobei die Nutzlast einen Ethernet II Frame umfasst.
  • Beispiel 9 enthält den Gegenstand von Beispiel 8, wobei der Ethernet II Frame eines von einem Benutzer-Datagrammprotokoll- (UDP) Frame oder einem Sendesteuerungsprotokoll- (TCP) Frame umfasst.
  • Beispiel 10 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 8-9, wobei der Ethernet II Frame einen IPv4- oder IPv6-Frame umfasst.
  • Beispiel 11 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 1-10, wobei das Ethernet-Paket ein Multicast- oder Unicast-Paket umfasst.
  • Beispiel 12 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 1-11, ferner umfassend ein Empfangen, durch die Steuerung, einer Anfrage, ein Ethernet-Paket zu einer Zielort-Internetprotokoll- (IP) Adresse von einem Prozess zu senden, der im Benutzerbereichsspeicher ausgeführt wird, wobei die Anfrage eine Nutzlast enthält, ein Bilden, durch die Steuerung, eines Ethernet-Pakets, wobei das Ethernet-Paket einen Leitvermerk hat, der eine Zielort MAC-Adresse und eine Quellen-MAC-Adresse enthält, ein Einstellen, durch die Steuerung, der Zielort MAC-Adresse auf eine MAC-Adresse, die der Zielort IP-Adresse entspricht, und Einstellen, durch die Steuerung, der Quellen-MAC-Adresse durch Codieren einer Quellen-LID in die Quellen-MAC-Adresse, wobei die Quellen-LID einem vordefinierten Wert entspricht, der mit der Steuerung verknüpft ist.
  • Beispiel 13 enthält den Gegenstand von Beispiel 12, wobei die Zielort MAC-Adresse eine codierte LID umfasst, die mit einem Knoten des Vielfachknoten-Fabrics verknüpft ist.
  • Beispiel 14 enthält den Gegenstand von Beispiel 12, wobei die Zielort MAC-Adresse eine codierte Fabric-Kennung umfasst, wobei die codierte Fabric-Kennung dem Vielfachknoten-Fabric oder einem fernen Vielfachknoten-Fabric entspricht.
  • Beispiel 15 enthält den Gegenstand von Beispiel 12, wobei die Zielort MAC-Adresse eine codierte virtuelle Schalterkennung umfasst, wobei die codierte virtuelle Schalterkennung einem virtuellen Ethernet-Schalter entspricht, der mit dem Vielfachknoten-Fabric oder einem fernen Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist.
  • Beispiel 16 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 1-15, ferner umfassend ein Empfangen, durch die Steuerung, eines Fabric-leitbaren Pakets, ein Entkapseln, durch die Steuerung, eines Ethernet-Pakets im empfangenen Fabric-leitbaren Paket, und ein Vorsehen des entkapselten Ethernet-Pakets für einen Prozess, der im Benutzerbereichsspeicher ausgeführt wird.
  • Beispiel 17 offenbart ein System umfassend, das System umfassend eine erste Knotenvorrichtung, umfassend einen Speicher, einen Schaltkreis, der konfiguriert ist, kommunikativ an ein Vielfachknoten-Fabric gekoppelt zu sein, wobei der Schaltkreis konfiguriert ist, ein Ethernet-Paket mit einem Leitvermerkabschnitt zu empfangen, der eine Zielort-Medienzugangssteuerungs- (MAC) Adresse enthält, wobei die Zielort MAC-Adresse eine lokale Kennung (LID) eines darin codierten Knotens enthält, die LID aus der MAC-Zieladresse zu extrahieren, das Ethernet-Paket in ein Fabric-leitbares Paket zu entkapseln, wobei das Fabric-leitbare Paket einen Leitvermerkabschnitt mit einer Zielort-LID enthält, die auf die extrahierte LID eingestellt ist, und zu veranlassen, dass das Fabric-leitbare Paket zum Knoten gesendet wird, der mit der extrahierten LID über das Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist.
  • Beispiel 18 enthält den Gegenstand von Beispiel 17, wobei der Schaltkreis der ersten Knotenvorrichtung eine Netzwerkschnittstellenschaltung umfasst.
  • Beispiel 19 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 17-18, wobei die Zielort-MAC eine lokal verwaltete MAC-Adresse ist.
  • Beispiel 20 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 17-19, wobei der Leitvermerkabschnitt des Fabric-leitbaren Pakets ferner eine Quellen-LID enthält.
  • Beispiel 21 enthält den Gegenstand von Beispiel 20, wobei der Schaltkreis der ersten Knotenvorrichtung ferner konfiguriert ist, die Quellen-LID auf einen vordefinierten Wert ein zustellen, der mit der Steuerung verknüpft ist.
  • Beispiel 22 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 17-21, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine codierte virtuelle Schalterkennung enthält, die darin codiert ist.
  • Beispiel 23 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 17-22, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine codierte Fabric-Kennung enthält, die darin codiert ist.
  • Beispiel 24 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 17-23, wobei das Ethernet-Paket eine Nutzlast enthält und wobei die Nutzlast einen Ethernet II Frame umfasst.
  • Beispiel 25 enthält den Gegenstand von Beispiel 24, wobei der Ethernet II Frame eines von einem Benutzer-Datagrammprotokoll- (UDP) Frame oder einem Sendesteuerungsprotokoll- (TCP) Frame umfasst.
  • Beispiel 26 enthält den Gegenstand von Beispiel 24, wobei der Ethernet II Frame einen IPv4- oder IPv6-Frame umfasst.
  • Beispiel 27 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 17-26, wobei das Ethernet-Paket ein Multicast- oder Unicast-Paket umfasst.
  • Beispiel 28 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 17-27, wobei der Schaltkreis der ersten Knotenvorrichtung ferner konfiguriert ist, eine Anfrage zu empfangen, ein Ethernet-Paket zu einer Zielort-Internetprotokoll- (IP) Adresse von einem Prozess zu senden, der im Benutzerbereichsspeicher ausgeführt wird, wobei die Anfrage eine Nutzlast enthält, ein Ethernet-Paket zu bilden, wobei das Ethernet-Paket einen Leitvermerk hat, der eine Zielort MAC-Adresse und eine Quellen-MAC-Adresse enthält, die Zielort MAC-Adresse auf eine MAC-Adresse zu stellen, die der Zielort IP-Adresse entspricht, und die Quellen-MAC-Adresse durch Codieren einer Quellen-LID in die Quellen-MAC-Adresse einzustellen, wobei die Quellen-LID einem vordefinierten Wert entspricht, der mit der Steuerung verknüpft ist.
  • Beispiel 29 enthält den Gegenstand von Beispiel 28, wobei die Zielort MAC-Adresse eine codierte LID umfasst, die mit einem Knoten des Vielfachknoten-Fabrics verknüpft ist.
  • Beispiel 30 enthält den Gegenstand von Beispiel 28, wobei die Zielort MAC-Adresse eine codierte Fabric-Kennung umfasst, wobei die codierte Fabric-Kennung dem Vielfachknoten-Fabric oder einem fernen Vielfachknoten-Fabric entspricht.
  • Beispiel 31 enthält den Gegenstand von Beispiel 28, wobei die Zielort MAC-Adresse eine codierte virtuelle Schalterkennung umfasst, wobei die codierte virtuelle Schalterkennung einem virtuellen Ethernet-Schalter entspricht, der mit dem Vielfachknoten-Fabric oder einem fernen Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist.
  • Beispiel 32 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 17-31, wobei der Schaltkreis der ersten Knotenvorrichtung ferner konfiguriert ist, ein Fabric-leitbares Paket zu empfangen, ein Ethernet-Paket im empfangenen Fabric-leitbaren Paket zu entkapseln, und das entkapselte Ethernet-Paket für einen Prozess vorzusehen, der in einem Benutzerbereich des Speichers ausgeführt wird.
  • Beispiel 33 offenbart ein nicht transitorisches computerlesbares Medium, auf dem mehrere Anweisungen codiert sind, die, wenn sie durch mindestens einen Prozessor ausgeführt werden, veranlassen, dass ein Prozess ausgeführt wird, wobei der Prozess konfiguriert ist, ein Ethernet-Paket mit einem Leitvermerkabschnitt zu empfangen, der eine Zielort-Medienzugangssteuerungs- (MAC) Adresse enthält, wobei die Zielort MAC-Adresse eine lokale Kennung (LID) eines darin codierten Knotens enthält, die LID aus der MAC-Zieladresse zu extrahieren, das Ethernet-Paket in ein Fabric-leitbares Paket einzukapseln, wobei das Fabric-leitbare Paket einen Leitvermerkabschnitt mit einer Zielort-LID enthält, die auf die extrahierte LID eingestellt ist, und zu veranlassen, dass das Fabric-leitbare Paket zum Knoten gesendet wird, der mit der extrahierten LID über das Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist.
  • Beispiel 34 enthält den Gegenstand von Beispiel 33, wobei die Steuerung in einer Fabric-Schnittstellenschaltung implementiert ist.
  • Beispiel 35 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 33-34, wobei die Zielort-MAC eine lokal verwaltete MAC-Adresse ist.
  • Beispiel 36 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 33-35, wobei der Leitvermerkabschnitt des Fabric-leitbaren Pakets ferner eine Quellen-LID enthält.
  • Beispiel 37 enthält den Gegenstand von Beispiel 36, ferner umfassend ein Einstellen der Quellen-LID auf einen vordefinierten Wert, der mit der Steuerung verknüpft ist.
  • Beispiel 38 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 33-37, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine codierte virtuelle Schalterkennung enthält, die darin codiert ist.
  • Beispiel 39 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 33-38, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine codierte Fabric-Kennung enthält, die darin codiert ist.
  • Beispiel 40 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 33-39, wobei das Ethernet-Paket ein Multicast- oder Unicast-Paket umfasst.
  • Beispiel 41 offenbart eine System, das System umfassend eine Netzwerkschnittstellenschaltung, um ein Ethernet-Paket mit einem Leitvermerkabschnitt zu empfangen, der eine Zielort-Medienzugangssteuerungs- (MAC) Adresse enthält, wobei die Zielort MAC-Adresse eine lokale Kennung (LID) eines darin codierten Knotens enthält, wobei die LID einzigartig eine Fabric-Schnittstellenschaltung identifiziert, die mit dem Knoten in einem Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist, Mittel zum Extrahieren der LID aus der MAC-Zieladresse, Mittel zum Einkapseln des Ethernet-Pakets in ein Fabric-leitbares Paket, wobei das Fabric-leitbare Paket einen Leitvermerkabschnitt mit einer Zielort-LID enthält, die auf die extrahierte LID eingestellt ist, und wobei die Netzwerkschnittstellenschaltung konfiguriert ist, das Fabric-leitbare Paket zu einem Knoten zu senden, der mit der extrahierten LID über das Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist.
  • Beispiel 42 enthält den Gegenstand von Beispiel 41, wobei die Zielort-MAC eine lokal verwaltete MAC-Adresse ist.
  • Beispiel 43 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 41-42, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine codierte virtuelle Schalterkennung enthält, die darin codiert ist.
  • Beispiel 44 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 41-43, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine codierte Fabric-Kennung enthält, die darin codiert ist.
  • Beispiel 45 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 41-44, wobei das Ethernet-Paket eine Nutzlast enthält und wobei die Nutzlast einen Ethernet II Frame umfasst.
  • Beispiel 46 enthält den Gegenstand eines der Beispiele 45, wobei der Ethernet II Frame eines von einem Benutzer-Datagrammprotokoll- (UDP) Frame oder einem Sendesteuerungsprotokoll- (TCP) Frame umfasst.
  • Beispiel 47 enthält den Gegenstand von Beispiel 45, wobei der Ethernet II Frame einen IPv4- oder IPv6-Frame umfasst.
  • Beispiel 48 enthält den Gegenstand von Beispiel 45, wobei das Ethernet-Paket ein Multicast- oder Unicast-Paket umfasst.
  • Die vorangehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen wurde zur Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert. Sie soll nicht umfassend sein oder die vorliegende Offenbarung auf die präzisen offenbarten Formen beschränken. Angesichts dieser Offenbarung sind viele Modifizierungen und Variationen möglich. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht durch diese ausführliche Beschreibung beschränkt ist, sondern vielmehr durch die beiliegenden Ansprüche. Zukünftig eingereichte Anmeldungen, die die Priorität dieser Anmeldung beanspruchen, können den offenbarten Gegenstand in einer anderen Weise beanspruchen und können im Allgemeinen jeden Satz einer oder mehrerer Einschränkungen als unterschiedlich offenbart oder irgendwie hier gezeigt enthalten.

Claims (25)

  1. Verfahren zum Austauschen von Ethernet-Paketen über ein Vielfachknoten-Fabric, umfassend mehrere kommunikativ gekoppelte Rechenknoten, das Verfahren umfassend: Empfangen, durch eine Steuerung, eines Ethernet-Pakets mit einem Leitvermerkabschnitt, der eine Zielort-Medienzugangssteuerungs- (MAC)-Adresse enthält, wobei die Zielort MAC-Adresse eine lokale Kennung (LID) eines darin codierten Knotens enthält; Extrahieren, durch die Steuerung, der LID aus der Zielort MAC-Adresse; Einkapseln, durch die Steuerung, des Ethernet-Pakets in ein Fabric-leitbares Paket, wobei das Fabric-leitbare Paket einen Leitvermerkabschnitt mit einer Zielort-LID enthält, die auf die extrahierte LID eingestellt ist; und Veranlassen, dass das Fabric-leitbare Paket durch die Steuerung zum Knoten gesendet wird, der mit der extrahierten LID über das Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuerung in einer Fabric-Schnittstellenschaltung implementiert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zielort-MAC eine lokal verwaltete MAC-Adresse ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Leitvermerkabschnitt des Fabric-leitbaren Pakets ferner eine Quellen-LID enthält.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend ein Einstellen der Quellen-LID auf einen vordefinierten Wert, der mit der Steuerung verknüpft ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine virtuelle Schalterkennung enthält, die darin codiert ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine Fabric-Kennung enthält, die darin codiert ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ethernet-Paket eine Nutzlast enthält und wobei die Nutzlast einen Ethernet II Frame umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ethernet-Paket ein Multicast- oder Unicast-Paket umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Empfangen, durch die Steuerung, einer Anfrage, ein Ethernet-Paket zu einer Zielort-Internetprotokoll- (IP) Adresse von einem Prozess zu senden, der im Benutzerbereichsspeicher ausgeführt wird, wobei die Anfrage eine Nutzlast enthält; Bilden, durch die Steuerung, eines Ethernet-Pakets, wobei das Ethernet-Paket einen Leitvermerk hat, der eine Zielort MAC-Adresse und eine Quellen-MAC-Adresse enthält; Einstellen, durch die Steuerung, der Zielort MAC-Adresse auf eine MAC-Adresse, die der Zielort IP-Adresse entspricht; und Einstellen, durch die Steuerung, der Quellen-MAC-Adresse durch Codieren einer Quellen-LID in die Quellen-MAC-Adresse, wobei die Quellen-LID einem vordefinierten Wert entspricht, der mit der Steuerung verknüpft ist.
  11. System, umfassend: eine erste Knotenvorrichtung, umfassend: einen Speicher; einen Schaltkreis, der konfiguriert ist, kommunikativ an ein Vielfachknoten-Fabric gekoppelt zu sein, wobei der Schaltkreis konfiguriert ist zum: Empfangen eines Ethernet-Pakets mit einem Leitvermerkabschnitt, der eine Zielort-Medienzugangssteuerungs- (MAC) Adresse enthält, wobei die Zielort MAC-Adresse eine lokale Kennung (LID) eines darin codierten Knotens enthält; Extrahieren der LID aus der MAC-Zieladresse; Einkapseln des Ethernet-Pakets in ein Fabric-leitbares Paket, wobei das Fabric-leitbare Paket einen Leitvermerkabschnitt mit einer Zielort-LID enthält, die auf die extrahierte LID eingestellt ist; und Veranlassen, dass das Fabric-leitbare Paket zum Knoten gesendet wird, der mit der extrahierten LID über das Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist.
  12. System nach Anspruch 11, wobei der Schaltkreis der ersten Knotenvorrichtung eine Netzwerkschnittstellenschaltung umfasst.
  13. System nach Anspruch 11, wobei die Zielort-MAC eine lokal verwaltete MAC-Adresse ist.
  14. System nach Anspruch 11, wobei der Leitvermerkabschnitt des Fabric-leitbaren Pakets ferner eine Quellen-LID enthält.
  15. System nach Anspruch 14, wobei der Schaltkreis der ersten Knotenvorrichtung ferner konfiguriert ist, die Quellen-LID auf einen vordefinierten Wert einzustellen, der mit der Steuerung verknüpft ist.
  16. System nach Anspruch 11, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine codierte virtuelle Schalterkennung enthält, die darin codiert ist.
  17. System nach Anspruch 11, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner eine codierte Fabric-Kennung enthält, die darin codiert ist.
  18. System nach Anspruch 11, wobei das Ethernet-Paket eine Nutzlast enthält und wobei die Nutzlast einen Ethernet II Frame umfasst.
  19. Nicht transitorisches computerlesbares Medium, auf dem mehrere Anweisungen codiert sind, die, wenn sie durch mindestens einen Prozessor ausgeführt werden, veranlassen, dass ein Prozess ausgeführt wird, wobei der Prozess konfiguriert ist zum: Empfangen eines Ethernet-Pakets mit einem Leitvermerkabschnitt, der eine Zielort-Medienzugangssteuerungs- (MAC) Adresse enthält, wobei die Zielort MAC-Adresse eine lokale Kennung (LID) eines darin codierten Knotens enthält; Extrahieren der LID aus der Zielort MAC-Adresse; Enkapseln des Ethernet-Pakets in ein Fabric-leitbares Paket, wobei das Fabric-leitbare Paket einen Leitvermerkabschnitt mit einer Zielort-LID enthält, die auf die extrahierte LID eingestellt ist; und Veranlassen, dass das Fabric-leitbare Paket zum Knoten gesendet wird, der mit der extrahierten LID über ein Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist.
  20. Computerlesbares Medium nach Anspruch 19, wobei die Zielort-MAC eine lokal verwaltete MAC-Adresse ist.
  21. Computerlesbares Medium nach Anspruch 19, wobei der Leitvermerkabschnitt des Fabric-leitbaren Pakets ferner eine Quellen-LID enthält.
  22. Computerlesbares Medium nach Anspruch 21, ferner umfassend ein Einstellen der Quellen-LID auf einen vordefinierten Wert, der mit der Steuerung verknüpft ist.
  23. System, umfassend: eine Netzwerkschnittstellenschaltung, um ein Ethernet-Paket mit einem Leitvermerkabschnitt zu empfangen, der eine Zielort-Medienzugangssteuerungs- (MAC) Adresse enthält, wobei die Zielort MAC-Adresse eine lokale Kennung (LID) eines darin codierten Knotens enthält, wobei die LID einzigartig eine Fabric-Schnittstellenschaltung identifiziert, die mit dem Knoten in einem Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist; Mittel zum Extrahieren der LID aus der Zielort MAC-Adresse; Mittel zum Einkapseln des Ethernet-Pakets in ein Fabric-leitbares Paket, wobei das Fabric-leitbare Paket einen Leitvermerkabschnitt mit einer Zielort-LID enthält, die auf die extrahierte LID eingestellt ist; und wobei die Netzwerkschnittstellenschaltung konfiguriert ist, das Fabric-leitbare Paket zu einem Knoten zu senden, der mit der extrahierten LID über das Vielfachknoten-Fabric verknüpft ist.
  24. System nach Anspruch 23, wobei die Zielort-MAC eine lokal verwaltete MAC-Adresse ist.
  25. System nach Anspruch 23, wobei die Zielort MAC-Adresse ferner mindestens eine codierte virtuelle Schalterkennung enthält, die darin codiert ist.
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