中移动智能网卡部署场景探索及思考.pdfVIP

运营商智能网卡部署场景探索及思考 王瑞雪 虚拟化技术演进  云化管理损耗  虚拟化损耗  无法跨节点共享  软件加速性能瓶颈  无法弹性伸缩  安全隐患 高算力IDC  仅支持单服务器内计算/存储/网络虚拟化 单服务器 IDC 虚机/裸机服务差异 多云/混合云 虚拟化 资源池云化 软硬协同虚拟化  无管理消耗 ，虚拟化损耗微乎其微  资源池内计算/存储/网络资源全面云化  单服务器物理资源共享  硬件加速提升性能  资源共享 ，弹性伸缩  虚拟资源相互隔离  高安全保障  统一调度和接口  虚机/裸机无差异服务 虚拟化演进面临的挑战 应用激增使得数据中心流量以每年25%速度增长 ，网络向高带宽和新型传输体系发展 ，网络堆栈处理越发复杂 ；后摩尔定律时代 ， CPU 计算能力增速低于网络传输速率增速 ，且差距持续增大 ，将网络功能卸载到可编程硬件的需求愈发急迫  以24核计算型服务器为例 ，网络功能占用6个core ，虚拟化功能占用1 个core ，可用于VM的core数量为17个 ，可用CPU资源比例为70% CPU算力增长速度与数据中心网络传输速率增长速度差距逐渐拉大  当网卡升级到100G时，CPU资源基本都被 占用 ，算力资源基本不可用 智能网卡能做什么 受市场需求的强驱动 ，在服务器侧引入智能网卡 ，将网络 、存储 、操作系统中不合适CPU处理的高性能数据处理功能卸载到硬 件芯片执行 ，提升数据处理能力 ，释放CPU算力 网络 、存储等功能卸载  释放可用CPU资源 ，提高对外服务能力 ，增产增收 DPDK、SPDK和RDMA等技术集成  通过各种KernelBypass技术 ，在用户态完成业务处理 ，提高服务器性能 针对特定业务逻辑进行硬件加速  硬件替代CPU完成专业设备NFV后处理逻辑 ，实现硬件加速 解决裸金属存储网络的安全隐患  存储网络信息不再暴露给到用户权限界面之内，从而解决原有安全隐患 业务端到端网络可视化  将观察点从硬件交换机延伸到主机侧 ，实现网络端到端网络运维可视化 业界主流智能网卡形态 市场上加速芯片有多种选择 ，单一加速芯片难以满足复杂多样的加速场景 ，因此需要综合考虑业务需求 、芯片能力以及加速芯片 的产业成熟度 、功耗等 ，选择适合的加速芯片 ，以达到更好的加速效果