Axon: A Flexible Substrate for Source-routed Ethernet - - PowerPoint PPT Presentation

axon a flexible substrate for source routed ethernet
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Axon: A Flexible Substrate for Source-routed Ethernet - - PowerPoint PPT Presentation

Axon: A Flexible Substrate for Source-routed Ethernet Jeffrey Shafer Brent Stephens Michael Foss


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 ¡

Axon: ¡A ¡Flexible ¡Substrate ¡ ¡ for ¡Source-­‑routed ¡Ethernet ¡

Jeffrey ¡Shafer ¡ ¡ ¡ ¡Brent ¡Stephens ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Michael ¡Foss ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Sco6 ¡Rixner ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Alan ¡L. ¡Cox ¡
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Ethernet ¡Tradeoffs ¡

Strengths ¡  Cheap ¡  Simple ¡  High ¡data ¡rate ¡  Ubiquitous ¡ Weaknesses ¡  Loop-­‑free ¡forwarding ¡ topology ¡– ¡limits ¡bandwidth ¡  Broadcasts ¡and ¡packet ¡ flooding ¡for ¡locaJon ¡ discovery ¡– ¡limits ¡scalability ¡ 2 ¡ Scale ¡up ¡Ethernet ¡to ¡work ¡effecJvely ¡in ¡a ¡modern ¡datacenter? ¡
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Ethernet ¡in ¡the ¡Datacenter ¡

 TradiJonal ¡soluJon: ¡ ¡ Small ¡Ethernet ¡LANs ¡+ ¡IP ¡routers ¡ Increases ¡network ¡complexity ¡ Hinders ¡live ¡virtual ¡machine ¡migraJon ¡  Recent ¡proposals ¡ Many ¡VLAN ¡overlays ¡(see ¡SPAIN) ¡ Re-­‑wriJng ¡MAC ¡addresses ¡to ¡add ¡hierarchy ¡ ¡ (see ¡PortLand ¡or ¡MOOSE) ¡ New ¡non-­‑broadcast ¡locaJon ¡service ¡(see ¡SEATTLE) ¡ 3 ¡ ExisJng ¡techniques ¡keep ¡ Ethernet ¡frame ¡format ¡ 30 ¡years ¡
  • ld! ¡
Let’s ¡replace ¡it! ¡
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What ¡is ¡the ¡Axon ¡Device? ¡

Take ¡a ¡tradi*onal ¡datacenter ¡network ¡ Switch ¡ Switch ¡ Switch ¡ Switch ¡ Switch ¡ Router ¡ Router ¡ Router ¡ Border ¡Router ¡ Internet ¡ 4 ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡
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What ¡is ¡the ¡Axon ¡Device? ¡

Border ¡Router ¡ Internet ¡ Replace ¡all ¡the ¡interior ¡network ¡devices… ¡ (Ethernet ¡switches, ¡IP ¡routers) ¡ 5 ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡
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What ¡is ¡the ¡Axon ¡Device? ¡

Border ¡Router ¡ Internet ¡ Axon ¡ Axon ¡ Axon ¡ Axon ¡ Axon ¡ … ¡with ¡an ¡arbitrary ¡graph ¡of ¡Axons ¡ 6 ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡ Server ¡ Rack ¡
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Axon ¡Overview ¡

 Axons ¡deploy ¡a ¡new ¡datalink-­‑layer ¡protocol: ¡ source-­‑routed ¡Ethernet ¡ ¡  Full ¡path ¡placed ¡in ¡packet ¡header ¡  Used ¡internally ¡between ¡Axons ¡(Axon↔Axon) ¡  Standard ¡Ethernet ¡PHYs ¡  Axons ¡maintain ¡compaCbility ¡with ¡unmodified ¡ hosts ¡  AbstracJon ¡of ¡a ¡single ¡large ¡subnet ¡  TradiJonal ¡Ethernet ¡used ¡externally ¡(Host↔Axon) ¡  Packets ¡are ¡transparently ¡rewri6en ¡by ¡Axons ¡ 7 ¡
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Advantages ¡of ¡Source-­‑routed ¡Ethernet ¡

 Flexibility ¡in ¡network ¡topology ¡ Support ¡arbitrary ¡paths, ¡including ¡loops! ¡ In ¡tradiJonal ¡Ethernet, ¡STP ¡disables ¡redundant ¡links ¡ (cannot ¡carry ¡data) ¡  Flexibility ¡in ¡rouCng ¡algorithms ¡ Shortest-­‑path? ¡ ¡CongesJon-­‑aware? ¡  Improved ¡scalability ¡ Each ¡Axon ¡only ¡stores ¡routes ¡for ¡locally-­‑connected ¡hosts ¡ Interior ¡Axons ¡just ¡follow ¡route ¡in ¡packet ¡header ¡ In ¡tradiJonal ¡switches/routers, ¡a ¡lookup ¡must ¡be ¡ performed ¡at ¡every ¡hop ¡along ¡the ¡path ¡ 8 ¡
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Organization ¡

  • 1. Introduc=on ¡
  • 2. Design ¡Overview ¡
 Source-­‑routed ¡Ethernet ¡  CompaCbility ¡with ¡ExisJng ¡Hosts ¡
  • 3. EvaluaJon ¡
 Hardware ¡Prototype ¡  So_ware ¡Simulator ¡ 9 ¡
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Traditional ¡Ethernet ¡

 Forwarding ¡  At ¡each ¡hop, ¡must ¡lookup ¡desJnaJon ¡address ¡in ¡a ¡ forwarding ¡table ¡to ¡obtain ¡output ¡port ¡(CAM ¡lookup) ¡ Dest ¡MAC ¡ Addr ¡ Src ¡MAC ¡ Addr ¡ Type/ Length ¡ Data ¡ CRC ¡ 10 ¡ Bytes: ¡ (6) ¡ (6) ¡ (2) ¡ (Varies) ¡ (4) ¡ In ¡contrast, ¡source-­‑routed ¡ Ethernet ¡has ¡a ¡new ¡header ¡ containing ¡the ¡full ¡path ¡list ¡ How ¡to ¡obtain ¡transparent ¡ compa*bility? ¡
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Communication ¡

11 ¡ Host ¡A ¡wishes ¡to ¡communicate ¡with ¡Host ¡Z ¡ Axon ¡A ¡ Host ¡A ¡ Network ¡ ¡
  • f ¡Axons ¡
Axon ¡Z ¡ Host ¡Z ¡ Axons ¡present ¡illusion ¡that ¡enCre ¡network ¡is ¡simply ¡a ¡ large ¡Ethernet ¡segment ¡
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Communication ¡

12 ¡ Host ¡A ¡issues ¡ARP ¡request ¡to ¡locate ¡Host ¡Z ¡ Axon ¡A ¡ Host ¡A ¡ Network ¡ ¡
  • f ¡Axons ¡
Axon ¡Z ¡ Host ¡Z ¡ ARP ¡Request ¡
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Communication ¡

13 ¡ Axon ¡A ¡intercepts ¡broadcast ¡ARP ¡request ¡ ¡ Axon ¡A ¡ Host ¡A ¡ Network ¡ ¡
  • f ¡Axons ¡
Axon ¡Z ¡ Host ¡Z ¡ ARP ¡Request ¡ Axon ¡A ¡begins ¡establishing ¡route ¡with ¡Axon ¡Z ¡ ARP ¡Request ¡ Axon ¡Z ¡sends ¡ARP ¡request ¡to ¡Host ¡Z ¡ Establishing ¡Route ¡ ARP ¡ Request ¡
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Communication ¡

14 ¡ Host ¡Z ¡responds ¡with ¡ARP ¡reply ¡(captured ¡by ¡Axon ¡Z) ¡ ARP ¡Reply ¡ Axon ¡A ¡ Host ¡A ¡ Network ¡ ¡
  • f ¡Axons ¡
Axon ¡Z ¡ Host ¡Z ¡ Z ¡ ¡Route ¡ … ¡… ¡ C ¡ A ¡ M ¡ A ¡ ¡Route ¡ … ¡… ¡ C ¡ A ¡ M ¡ Axon ¡Z ¡installs ¡route ¡to ¡Host ¡A ¡ Axon ¡A ¡installs ¡route ¡to ¡Host ¡Z ¡ ARP ¡Reply ¡ Axon ¡A ¡issues ¡ARP ¡reply ¡ Establish ¡Route ¡ ARP ¡ Reply ¡
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Communication ¡

15 ¡ Host ¡A ¡sends ¡data ¡to ¡Host ¡Z ¡ ¡ Axon ¡A ¡ Host ¡A ¡ Network ¡ ¡
  • f ¡Axons ¡
Axon ¡Z ¡ Host ¡Z ¡ Data ¡ Axon ¡Hdr ¡ Data ¡ Data ¡ Z ¡ ¡Route ¡ … ¡… ¡ C ¡ A ¡ M ¡ A ¡ ¡Route ¡ … ¡… ¡ C ¡ A ¡ M ¡ Source ¡rouCng ¡used ¡internally ¡(Axon↔Axon) ¡ Data ¡unpacked ¡for ¡delivery ¡ Axon ¡A ¡looks ¡up ¡route ¡and ¡encapsulates ¡data ¡for ¡transport ¡ ¡
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Source-­‑Routed ¡Ethernet ¡

Packet ¡header ¡contains ¡two ¡routes: ¡ Forward ¡route ¡from ¡current ¡Axon ¡to ¡desJnaJon ¡  Grows ¡shorter ¡at ¡each ¡hop ¡ Reverse ¡route ¡from ¡current ¡Axon ¡to ¡source ¡  Grows ¡longer ¡at ¡each ¡hop ¡ Each ¡1-­‑byte ¡route ¡item ¡specifies ¡an ¡output ¡port ¡ Forwarding ¡ At ¡each ¡hop, ¡read ¡header ¡to ¡obtain ¡next ¡output ¡port ¡ Prepend ¡arrival ¡port ¡to ¡reverse ¡route ¡header ¡ Type ¡ Len ¡ Hop ¡Counts ¡ (Fwd ¡/ ¡Rev) ¡ Fwd ¡Route ¡ Rev ¡Route ¡ Unused ¡ Data ¡ CRC ¡ 16 ¡ Works ¡with ¡standard ¡Ethernet ¡PHYs ¡and ¡MACs ¡by ¡using ¡jumbo ¡frames ¡ Bytes: ¡ (0.5) ¡ (3) ¡ (1 ¡per ¡hop) ¡ (Varies) ¡ (4) ¡ (2) ¡ (1 ¡per ¡hop) ¡ Original ¡Ethernet ¡frame ¡ (0.5) ¡
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Route ¡Generation ¡

 Generate ¡a ¡route ¡on ¡the ¡first ¡ARP ¡for ¡flow ¡  Cache ¡at ¡local ¡Axon ¡for ¡subsequent ¡packets ¡  Prototype ¡design ¡  Central ¡route ¡controller ¡with ¡full ¡topology ¡knowledge ¡  Inspired ¡by ¡Ethane ¡and ¡Tesseract ¡projects ¡  Could ¡also ¡implement ¡a ¡distributed ¡mechanism ¡  RouJng ¡algorithm: ¡Shortest-­‑path ¡or ¡congesJon ¡aware ¡  Key ¡point: ¡source ¡rouJng ¡allows ¡for ¡arbitrary ¡ topologies, ¡arbitrary ¡paths ¡(including ¡loops), ¡and ¡ arbitrary ¡rouCng ¡algorithms ¡ 17 ¡ Casado ¡et. ¡al., ¡Ethane: ¡taking ¡control ¡of ¡the ¡enterprise, ¡SIGCOMM’2007 ¡ Yan ¡et. ¡al, ¡Tesseract: ¡A ¡4D ¡network ¡control ¡plane, ¡NSDI’2007 ¡
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Organization ¡

  • 1. Introduc=on ¡
  • 2. Design ¡Overview ¡
 Source-­‑routed ¡Ethernet ¡  Compa=bility ¡with ¡Exis=ng ¡Hosts ¡
  • 3. EvaluaJon ¡
 Hardware ¡Prototype ¡  Measure ¡performance ¡  Demonstrate ¡compaCbility ¡  So_ware ¡Simulator ¡ 18 ¡
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Hardware ¡Prototype ¡

 Data ¡plane ¡ 4-­‑port ¡NetFPGA ¡ Custom ¡verilog ¡ Packet ¡forwarding ¡and ¡ translaJon ¡ ¡  Control ¡plane ¡ Intel ¡Atom ¡processor ¡
  • n ¡mini-­‑ITX ¡board ¡
Linux ¡+ ¡applicaJon ¡ program ¡ 19 ¡
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Test ¡Networks ¡

20 ¡ Line ¡ ¡ Topology: ¡ Ring ¡ Topology: ¡ Axon ¡ Axon ¡ Axon ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ Axon ¡ Axon ¡ Axon ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ (Can’t ¡build ¡with ¡ conven=onal ¡ Ethernet!) ¡
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Higher ¡Bandwidth ¡

 Test ¡setup: ¡Used ¡both ¡ring ¡and ¡line ¡topology ¡  1 ¡TCP ¡or ¡UDP ¡flow ¡from ¡each ¡host ¡to ¡a ¡host ¡on ¡a ¡ different ¡Axon ¡  Measured ¡aggregate ¡bandwidth ¡(Mbit/s) ¡ 21 ¡ UDP ¡ TCP ¡ Line ¡ Ring ¡ Line ¡ Ring ¡ 2906 ¡ 5690 ¡ 2425 ¡ 3951 ¡ Shows ¡bandwidth ¡benefit ¡of ¡using ¡redundant ¡links ¡
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Lower ¡Latency ¡

 Measured ¡forwarding ¡latency ¡  Compares ¡favorably ¡against ¡gigabit ¡Ethernet ¡switch ¡ ¡ 7-­‑28us ¡per ¡hop ¡(varies ¡with ¡packet ¡size) ¡  Latency ¡advantage ¡in ¡Axon ¡design ¡ Cut-­‑through ¡forwarding ¡instead ¡of ¡store-­‑and-­‑forward ¡ Forwarding ¡table ¡lookup ¡only ¡at ¡first ¡hop ¡(to ¡obtain ¡route) ¡  TradiJonal ¡Ethernet ¡switches ¡do ¡lookup ¡at ¡every ¡hop ¡ 22 ¡ Axon ¡↔ ¡Axon ¡ Axon ¡→ ¡Host ¡ Host ¡→ ¡Axon ¡ 520ns ¡ 520ns ¡ 720ns ¡
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Lower ¡Latency ¡in ¡Applications ¡

 Test ¡setup ¡ PostMark ¡benchmark ¡ Line ¡topology ¡with ¡ Axons ¡or ¡switches ¡  Each ¡Axon ¡adds ¡a ¡smaller ¡ per-­‑hop ¡latency ¡compared ¡ to ¡an ¡Ethernet ¡switch ¡ Only ¡first ¡Axon ¡does ¡a ¡ route ¡lookup ¡ 23 ¡ 0 ¡ 200 ¡ 400 ¡ 600 ¡ 800 ¡ 1000 ¡ 1200 ¡ 1400 ¡ 1 ¡ 2 ¡ 3 ¡ 4 ¡ 5 ¡ PostMark ¡TransacCons/sec ¡ Number ¡of ¡Hops ¡ Axon ¡ Switch ¡
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Host ¡Compatibility ¡

 Demonstrated ¡compaJbility ¡with ¡unmodified ¡hosts ¡  Windows, ¡Mac ¡OS ¡X, ¡FreeBSD, ¡Linux, ¡Netgear ¡switch, ¡ Cisco ¡IP ¡router, ¡Linksys ¡wireless ¡access ¡point, ¡… ¡ 24 ¡ Axon ¡ Axon ¡ Axon ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡ Host ¡
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Organization ¡

  • 1. Introduc=on ¡
  • 2. Design ¡Overview ¡
 Source-­‑routed ¡Ethernet ¡  Compa=bility ¡with ¡Exis=ng ¡Hosts ¡
  • 3. EvaluaJon ¡
 Hardware ¡Prototype ¡  Soaware ¡Simulator ¡  Evaluate ¡design ¡at ¡large ¡scales ¡and ¡arbitrary ¡ topologies ¡ 25 ¡
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Simulator ¡

 Custom ¡soaware ¡simulator ¡  Simulated ¡Axons, ¡hosts, ¡and ¡links ¡  Based ¡on ¡prototype ¡  Each ¡simulated ¡Axon ¡runs ¡same ¡control ¡soaware ¡  Each ¡simulated ¡host ¡represented ¡by ¡ARP ¡generator ¡  ARPs ¡from ¡host ¡trigger ¡route ¡generaJon, ¡which ¡is ¡the ¡
  • verhead ¡we ¡are ¡most ¡concerned ¡about ¡
26 ¡
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Lower ¡Control ¡Overhead ¡

 Characterize ¡overhead ¡bandwidth ¡used ¡for ¡Axon ¡control ¡ Network ¡topology ¡maintenance ¡(discovery ¡and ¡heartbeat ¡ messages) ¡ Route ¡generaJon ¡and ¡disseminaJon ¡  Simulator ¡Setup ¡ Topologies: ¡Torus, ¡Fat ¡tree, ¡Fla6ened-­‑bu6erfly, ¡Random ¡ Up ¡to ¡50,000 ¡hosts ¡and ¡5,000 ¡Axons ¡ Each ¡host ¡generates ¡10 ¡ARPs/sec ¡(new ¡flows ¡only!) ¡  ConservaJve ¡choice ¡compared ¡to ¡peak ¡of ¡0.5 ¡ARPs/sec ¡ reported ¡in ¡Ethane ¡network ¡and ¡LBNL ¡trace ¡ 27 ¡
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Lower ¡Control ¡Overhead ¡

Showing ¡torus ¡topology ¡ Max ¡link ¡has ¡highest ¡
  • verhead ¡
A6ached ¡to ¡central ¡ controller ¡  Average ¡Axon ¡link ¡has ¡less ¡
  • verhead ¡than ¡average ¡
Ethernet ¡link ¡ ARPs ¡not ¡broadcast ¡  Torus ¡is ¡worst ¡case ¡topology ¡ for ¡Axons ¡ Highest ¡average ¡distance ¡ from ¡controller ¡ 28 ¡ 0.1 ¡ 1 ¡ 10 ¡ 100 ¡ 1000 ¡ 500 ¡ 5000 ¡ 50000 ¡ Mbps ¡per ¡Link ¡ Number ¡of ¡Hosts ¡ Max ¡Axon ¡Overhead ¡ Avg ¡Ethernet ¡Overhead ¡ Avg ¡Axon ¡Overhead ¡
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Overhead ¡Comparison ¡

Compared ¡against ¡PortLand ¡ architecture ¡ Fat ¡tree ¡topology ¡ Axon ¡host ¡discovery ¡ protocol ¡more ¡efficient ¡ Very ¡similar ¡average ¡link ¡
  • verhead ¡to ¡Axons ¡once ¡
PortLand ¡has ¡warmed ¡up ¡ Axon ¡packets ¡are ¡slightly ¡ larger ¡due ¡to ¡source ¡ routes ¡ 29 ¡ Mysore ¡et ¡al., ¡PortLand: ¡a ¡scalable ¡fault-­‑tolerant ¡layer ¡2 ¡data ¡center ¡network ¡fabric, ¡SIGCOMM’ ¡2009. ¡ 0.01 ¡ 0.1 ¡ 1 ¡ 10 ¡ 100 ¡ 9000 ¡ 11000 ¡ 13000 ¡ 15000 ¡ 17000 ¡ Mbps ¡per ¡Link ¡ Number ¡of ¡Hosts ¡ Max ¡Axon ¡ Average ¡Axon ¡ Max ¡PortLand ¡(Cold) ¡ Avg ¡PortLand ¡(Cold) ¡ Max ¡PortLand ¡(Warm) ¡ Average ¡PortLand ¡(Warm) ¡
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Flexible ¡Route ¡Selection ¡

 Implemented ¡weighted ¡shortest ¡path ¡rouCng ¡in ¡central ¡ controller ¡(similar ¡to ¡SPAIN) ¡ Weight ¡is ¡number ¡of ¡flows ¡across ¡a ¡link ¡ Disperses ¡flows ¡across ¡many ¡links ¡(congesJon ¡avoidance!) ¡  Demonstrated ¡Axon ¡flexibility ¡to ¡easily ¡support ¡alternate ¡ route ¡selecJon ¡algorithms ¡  Results ¡ Average ¡route ¡length ¡increases ¡by ¡0.1 ¡hops ¡ Busiest ¡link ¡(measured ¡by ¡flow ¡count) ¡has ¡the ¡number ¡of ¡ flows ¡cut ¡in ¡half! ¡ 30 ¡ Mudigonda ¡et. ¡al., ¡SPAIN: ¡COTS ¡data-­‑center ¡Ethernet ¡for ¡mulJpathing ¡over ¡arbitrary ¡topologies, ¡NSDI’2010. ¡
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Summary ¡

Source-­‑routed ¡Ethernet ¡is ¡flexible ¡ Supports ¡arbitrary ¡topologies ¡and ¡rouJng ¡algorithms ¡  Axons ¡unlock ¡this ¡flexibility ¡for ¡exisJng ¡hosts ¡ AbstracJon ¡– ¡giant ¡Ethernet ¡segment ¡(flat ¡IP ¡address ¡space) ¡ Migrate ¡a ¡VM ¡from ¡any ¡point ¡to ¡any ¡point ¡in ¡the ¡enJre ¡network ¡ Transparent ¡packet ¡rewriJng ¡  FPGA ¡prototype ¡demonstrated ¡design ¡is ¡simple ¡and ¡pracJcal ¡ ¡ Simulator ¡demonstrated ¡reasonable ¡control ¡overhead ¡for ¡real-­‑ world ¡network ¡sizes ¡ Control ¡overhead ¡on ¡a ¡50,000 ¡host ¡network ¡is ¡only ¡0.25% ¡of ¡total ¡ link ¡bandwidth ¡ 31 ¡
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Questions? ¡

?? ¡

?

32 ¡
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SLIDE 33 33 ¡
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Lower ¡Control ¡Overhead ¡

Showing ¡average ¡
  • verhead ¡for ¡all ¡
topologies ¡ ¡ Torus ¡has ¡highest ¡ average ¡distance ¡from ¡ controller ¡ Thus ¡highest ¡
  • verhead ¡
Even ¡the ¡torus ¡was ¡a ¡ significant ¡win ¡over ¡ convenJonal ¡Ethernet ¡ 34 ¡
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Byte ¡Overhead ¡of ¡Source-­‑Routed ¡Ethernet ¡

0 ¡ 200 ¡ 400 ¡ 600 ¡ 800 ¡ 1000 ¡ 0 ¡ 200 ¡ 400 ¡ 600 ¡ 800 ¡ 1000 ¡ 1200 ¡ 1400 ¡ Payload ¡Bandwidth ¡(Mbps) ¡ Packet ¡Size ¡(Bytes) ¡ Ethernet ¡ Axon ¡(1 ¡Hop) ¡ Axon ¡(10 ¡Hops) ¡ Axon ¡(100 ¡Hops) ¡ 35 ¡
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Evaluation ¡– ¡Memory ¡Requirements ¡

 How ¡large ¡of ¡a ¡CAM ¡does ¡each ¡Axon ¡need ¡to ¡support ¡all ¡ locally-­‑a6ached ¡hosts? ¡  Worst-­‑case ¡scenario ¡ Axon ¡a6ached ¡to ¡the ¡border ¡router ¡(to ¡reach ¡public ¡ Internet) ¡must ¡have ¡routes ¡to ¡all ¡internal ¡hosts ¡with ¡an ¡ acJve ¡flow ¡  Best-­‑case ¡scenario ¡ Core ¡Axons ¡– ¡no ¡a6ached ¡hosts ¡at ¡all! ¡  Wrote ¡custom ¡trace ¡analyzer ¡to ¡measure ¡re-­‑use ¡distance ¡ between ¡messages ¡to ¡the ¡same ¡desJnaJon ¡IP ¡address ¡ 36 ¡
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Evaluation ¡– ¡Memory ¡Requirements ¡

Traces ¡examined ¡ LBNL ¡ NCAR-­‑I ¡ CESCA-­‑I ¡  Link ¡connecJng ¡scienJfic ¡ ring ¡to ¡public ¡Internet ¡ 4k ¡CAM ¡entries ¡sufficient ¡ Commercial ¡switches ¡ already ¡have ¡8k+ ¡entries ¡ Many ¡datacenter ¡flows ¡will ¡be ¡ internal ¡(and ¡thus ¡avoid ¡the ¡ worst-­‑case ¡Axon) ¡ 37 ¡
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Axon ¡Compatibility ¡

 The ¡first ¡Axon ¡(connected ¡to ¡a ¡sending ¡host) ¡has ¡ several ¡funcJons ¡  Intercept ¡ARP ¡and ¡DHCP ¡packets ¡ ¡  Transparently ¡rewrite ¡packet ¡from ¡tradiJonal ¡to ¡ source ¡Ethernet ¡format ¡  Interior ¡Axons ¡just ¡follow ¡route ¡in ¡packet ¡header ¡  The ¡last ¡Axon ¡(connected ¡to ¡a ¡receiving ¡host) ¡ transparently ¡rewrites ¡packet ¡back ¡to ¡tradiJonal ¡ Ethernet ¡format ¡ ¡ 38 ¡