ROCE无损以太网，队列的缓存空间优化

   

多级缓存架构优化芯片性能：
* 缓存空间细分为芯片级、端口级和队列级，实现精细管理。
* 无损队列引入Headroom缓存空间，确保数据完整性。

   在芯片层面：

静态缓存为端口提供保证的缓存空间，采用独占分配机制。一旦端口分配到缓存资源，即使闲置，也不会被其他端口占用。这确保了端口始终拥有预留的缓存容量。

动态缓存：芯片上 Packet 缓存包含动态和静态部分。动态缓存进一步划分为 Service Pool 和 Headroom Pool。
Service Pool 专用于满足流量需求，而 Headroom Pool 为意外流量高峰提供缓冲。这两个分区独立运作，无法相互使用空闲缓存。

• Service Pool：服务于端口级的Port Service缓存划分，所有端口级的Port Service缓存共享同一个芯片级Service Pool。例如，如果芯片级Service Pool缓存容量为100KBytes，端口1和端口2的Port Service缓存需求同为80KBytes。当某一时刻端口1已占用70KBytes的Port Service缓存时，端口2理论上最多还能再使用30KBytes的Port Service缓存。
• Headroom Pool：针对端口级的Port Headroom缓存进行划分，所有端口级的Port Headroom缓存同样共享芯片级的Headroom Pool。假定芯片级Headroom Pool缓存大小设定为50KBytes，端口1和端口2的Port Headroom缓存需求均为40KBytes。在某一时间点，若端口1已占用30KBytes的Port Headroom缓存，那么端口2在此情况下最多还能额外占用20KBytes的Port Headroom缓存空间。

   在端口层面：

1. Port Guaranteed

Queue Guaranteed的缓存资源遵循独占分配原则，专用于分配给队列级缓存，确保队列资源隔离。这种设计防止队列间缓存共享，确保每个队列拥有独立的缓存空间，最大化资源利用效率。

2. Port Service

Port Service缓存主要用于分配给队列级的Queue Service缓存。所有队列级的Queue Service缓存共享同一端口级别的Port Service缓存资源。

举例来说，假设端口级别的Port Service缓存容量为80KBytes，队列1和队列2的Queue Service缓存需求量都设置为60KBytes。在某一时间节点，若队列1中的数据包已占用50KBytes的Queue Service缓存空间，那么队列2此时最多还可使用30KBytes的Queue Service缓存空间。

3. Port Headroom

Port Headroom缓存区段用于分配给队列级的Queue Headroom缓存，所有队列级的Queue Headroom缓存均共享同一端口级别的Port Headroom缓存资源。假如端口级别的Port Headroom缓存总量为40KBytes，而队列1和队列2的Queue Headroom缓存需求均为30KBytes。在某一具体时刻，若队列1中的数据包已占据了25KBytes的Queue Headroom缓存空间，那么队列2此时最多还能再分配到15KBytes的Queue Headroom缓存空间。

   在队列层级:

1. Queue Guaranteed

Queue Guaranteed 确保队列的基本报文传输能力，即使未获取队列服务缓存，也能转发一定量的报文。它包括两个阶段：
- 入队列 Queue Guaranteed：报文进入队列前
- 出队列 Queue Guaranteed：报文离开队列前

2. Queue Service

Queue Service 应对流量激增，为队列提供临时缓存空间。包含入队列和出队列，当待转发报文大小小于缓存剩余空间时，才能加入并转发。否则，报文将被丢弃。

3. Queue Headroom

Queue Headroom是网络中宝贵的缓冲空间，它确保即使在暂停帧通知期间，新报文也能被安全接收，避免因缓存不足而丢失数据。它充当保护屏障，防止报文丢失，从而确保网络通信的顺畅和稳定。

避免报文丢失风险：
芯片内部的单一服务池可能导致无损报文丢失，当有损报文流量激增时，它们会占用服务池。
为了防止这种情况，应规划无损报文队列的头部空间，以确保充足的存储空间应对流量激增。

优化缓存分配机制，释放设备转发潜力。先进的无损队列优化功能合理分配缓存空间，确保在不同流量负载下无损队列始终保持零丢包高效转发。

通过缓存空间优化，可划分芯片共享缓存，创建无损和有损队列。无损队列的缓存大小基于Headroom Pool和无损队列自身的Service Pool，确保不丢包转发。自动或手动配置Service Pool和Headroom Pool，优化无损队列的性能。

 

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