今日和文檔君一起學習技術名詞：

全調度以太網技術(Global Scheduling Ethernet，GSE)——基于報文容器PKTC轉發和負載均衡，并實現全局調度。

什么是全調度以太網GSE?

GSE(Global Scheduling Ethernet)，即全調度以太網技術。GSE是由中國移動聯合產業合作伙伴共同提出的一種以太網技術架構，是在現有以太網的基礎上進行了優化和創新，以滿足智算中心高性能網絡技術，旨在突破傳統以太網的技術瓶頸，打造無阻塞、高帶寬、低時延的新型智算中心網絡。

為什么需要GSE?

在AI訓練中，我們常用RDMA協議來高速傳輸數據。但RDMA對丟包非常敏感，哪怕只丟了一點點數據包，網絡的有效傳輸速度就會大幅下降。

而AI大模型訓練需要多個計算設備一起工作，它們之間需要頻繁通信和同步，這對網絡的要求就特別高?，F在AI模型越來越大，智算中心的網絡性能就得更強才行，需要無阻塞、“0”丟包、低延遲。

傳統的以太網在大規模、高速度的數據傳輸時，容易出現網絡擁塞等問題。這就像是一條高速公路，車一多就容易堵。

智算中心的網絡中數據流雖然不多，但每個流的數據量都很大，傳統的負載均衡方式就容易出問題，導致數據包丟失，動態時延增大等問題，從而影響AI訓練的效率。

GSE技術就像是給去往某個目的地的多條高速公路裝上了智能導航系統，它能主動控制車流選擇最優路徑，避免堵車，更高效地轉發數據包。這樣一來，丟包就少了，網絡延遲也低了，整體傳輸速度就更高了，AI訓練效率也就提升了。

GSE技術特點

1. 從“流”分發轉變為“報文”分發。傳統ECMP 負載均衡會導致鏈路負載不均以及哈希極化，可能引起擁塞和丟包。

GSE設備會將數據包進行邏輯分組，組裝成長度較長的“定長”容器，并基于報文容器轉發和動態負載均衡，實現單條流在多路徑上均勻地負載分擔，提升有效帶寬。

如果把報文當作貨物，報文容器就好像載貨能力一樣的貨車，每輛貨車拉著同樣重量的貨物(數量可以不一樣)，大量貨車被均勻地調度到去往同個目的地的多條高速路上，可以最大程度利用道路資源。

2. 從被動擁塞控制到主動流控，引入“授權請求”和“全局調度機制”，通過構建基于全局動態調度隊列(DGSQ)的擁塞控制機制，本設備發送流量速率由最終的設備出口、途經的設備統一進行全網端到端授權，確保了流量負載不超過網絡的承載能力，有效避免了網絡擁塞而丟包。

這就好像貨車在出發前先詢問了目的地的庫房是否具備接收能力，根據目的地的收貨能力以及沿途路況來決定發出多少貨物，確保貨物能準確送達并接收。

由于AI大模型訓練時任意一輪計算的結束均依賴最后一個結果的返回，降低網絡長尾時延可有效提升訓練完成時間。

交換網絡整體轉發時延和轉發路徑上中間節點的擁塞情況正相關，消除中間節點的擁塞就可消除長尾時延。GSE技術實現了精細化調度和和高負載均衡，可有效降低長尾時延，提升訓練效率。

GSE支持GSE-N2N和GSE-E2E兩大技術場景，GSE-N2N通過網絡設備實現全部GSE功能，支持計算與網絡設備的解耦;GSE-E2E將部分GSE能力延伸至服務器網卡，借助端網協同實現高性能集群互聯。QGSE vs RoCEv2 vs InfiniBand

注：RoCEv2(RDMA over Converged Ethernet，融合以太網承載RDMA)

GSE有哪些應用場景?

GSE主要面向無損、高帶寬、低時延等高性能網絡需求業務場景，如AI大模型訓練的智算中心網絡。

GSE業界應用進展

在2023年9月的中國網絡大會上，中國移動研究院攜手合作伙伴發布業界首款“全調度以太網(GSE)”樣機。

在2023年11月21日的開放數據中心委員會(ODCC)冬季全會會議上，正式成立全調度以太網(GSE)技術特設組并召開第一次工作組會議。

在2024年9月27日的中國算力大會上，中國移動攜手國內智算生態企業共同發布了全調度以太網(GSE)全套技術標準及首套商用產品。

2024.11，中國移動聯合云豹智能共同研發首顆GSE DPU芯片--“智算琢光”。

2024.12，中國移動聯合中興共同研發首顆可完整支持GSE功能的大容量高性能交換芯片