Google gibt Falcon frei: Was bietet das neue Hardware-Transportprotokoll?
Unter dem Namen Falcon schickt Google ein neues Hardware-Transportprotokoll ins Rennen. Es zeigt: Die Anforderungen im Rechenzentrum ändern sich.
(Bild: iX)
- Benjamin Pfister
Google öffnet die Spezifikation seines Hardware-Transportprotokolls Falcon zur Datenübertragung in Umgebungen mit speziellen Anforderungen. Das Protokoll soll hohen Anforderungen an geringe Latenz, hohe Datenraten und temporäre Lastspitzen (Bursts) in der Datenübertragung genügen. Während früher ähnliche Herausforderungen bereits im Storage-Umfeld bestanden, sieht Google inzwischen auch eine Notwendigkeit für solche Lösungen im Bereich von skalierbaren KI/ML-Trainings- und HPC-Umgebungen (High Performance Computing).
Während Google bisher beispielsweise in der IETF Softwarelösungen auf Protokollebene einbrachte, sieht der Konzern nun in flexiblen Hardwarelösungen einen besseren Ansatz und möchte das Ethernet dafür fit machen. Die Vorschläge hierfür wurden beim diesjährigen OCP Global Summit in San José in das Open Compute Project eingebracht.
Aufbau von Falcon
Dafür greift Google auf einen ganzen Stack an eigens entwickelter Technik zum Steuern des Datenverkehrs mit Fokus auf Überlastungs- und Paketverlusterkennung zurück: Sie nennen sich Carousel, Snap, Swift, PLB und CSIG. Die Entwickler ziehen (siehe Abbildung) mit Falcon neue Zwischenschichten als Ersatz für Ethernet ein. Darauf bauen im Anschluss IP und UDP auf; darunter das ULP Mapping für die Zuordnung der anschließenden Protokolle und die Flusskontrolle sowie die Transaktionsschicht für die Sortierung, die Ressourcenverwaltung und den Scheduler. Die Paketauslieferungsschicht übernimmt mit dem Staumanagement, dem Multipathing und den Shaping-Funktionen einige der Kernthemen der Optimierungen von Google.
(Bild: Google)
Falcon bietet hardwareassistierte RTT-Messungen (Round-Trip Time) mit hardwarebasierendem Shaping je Flow. Zudem unterstützt Falcon Multipathing und soll schnelle und akkurate Paketwiederholungen ermöglichen. Bei all diesen Features soll Falcon neben RDMA und NVM Express auch andere Upper-Layer-Protokolle (ULPs) unterstützen. Auch eine Verschlüsselung auf Basis des für Hardware-Offloading optimierten und 2022 veröffentlichten PSP Security Protocols integriert das Protokoll.
Ausblick und Fazit
Falcon dürfte zunächst nur für Hyperscaler, HPC-Cluster und das KI- und ML-Training interessant sein. In anderen Gebieten dürfte das Protokoll vorerst keine Rolle spielen. Andere Industriegrößen, wie Intel, Cisco, Juniper und Arista begrüßen die Beteiligung am OCP Projekt. Mehr Details finden sich in der Ankündigung von Google.
(fo)
