智能網(wǎng)卡究竟有什么作用？

　　SmartNIC（智能網(wǎng)卡）到底是什么，它能做什么？基于DPU的SmartNIC不只是能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡的連接作用，還實(shí)現(xiàn)了通常由CPU執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)流量處理。SmartNIC能夠執(zhí)行加密/解密、防火墻、TCP/IP和HTTP處理。本文從5個(gè)方面說(shuō)明了為什么近年來(lái)SmartNIC的使用率一直在上升。

No.1網(wǎng)絡(luò)正面臨前所未有的壓力

　　人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)安全、超大規(guī)模架構(gòu)和云服務(wù)等趨勢(shì)的興起，對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了前所未有的要求，特別是在性能和正常運(yùn)行時(shí)間方面。這些因素加上遠(yuǎn)程辦公帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)使用激增，正在推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶寬、用戶數(shù)量和活躍網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)量的增加——所有這些都增加了的計(jì)算復(fù)雜性。網(wǎng)絡(luò)流量的增長(zhǎng)和攻擊媒介的日益復(fù)雜給服務(wù)器基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)算節(jié)點(diǎn)的CPU帶來(lái)了巨大的壓力。

No.2是什么推動(dòng)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的需求

　　目前有很多服務(wù)都要求更低的延遲來(lái)支持部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣的實(shí)時(shí)應(yīng)用程序和服務(wù)，例如視頻會(huì)議（Zoom，Microsoft Teams等）、5G和自動(dòng)駕駛汽車(chē)。

　　其他因素還包括需要支持傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，以及應(yīng)對(duì)5G和IoT等服務(wù)的增長(zhǎng)，這些都對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了很高的性能要求。

No.3減輕CPU負(fù)擔(dān)

　　利用SmartNIC能夠?qū)?shù)據(jù)包處理工作負(fù)載從CPU轉(zhuǎn)移到基于FPGA的SmartNIC。通過(guò)卸載服務(wù)器CPU的網(wǎng)絡(luò)處理工作負(fù)載和任務(wù)，SmartNIC提高了云和私有數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器性能。在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量和計(jì)算復(fù)雜性不斷增長(zhǎng)的推動(dòng)下，采用SmartNIC提供了一種處理架構(gòu)，通過(guò)SmartNIC為某些工作負(fù)載提供計(jì)算，并從通用計(jì)算內(nèi)核中卸載這些工作負(fù)載，從而提高整體解決方案的效率。

No.4 SmartNIC能夠更好地支持?jǐn)?shù)據(jù)平面工作負(fù)載

　　在任何虛擬化的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中，服務(wù)器內(nèi)部都有大量的數(shù)據(jù)平面網(wǎng)絡(luò)需求。網(wǎng)絡(luò)工作負(fù)載在計(jì)算方面特別昂貴。單是虛擬交換一項(xiàng)就可以占用服務(wù)器90%以上的可用CPU資源。卸載網(wǎng)絡(luò)任務(wù)可以將這些重要的資源返回給應(yīng)用層。

　　加密算法是數(shù)據(jù)平面處理中變化最快的方面之一，也是最復(fù)雜和計(jì)算最密集的部分。SmartNIC可以在可編程的情況下分擔(dān)這項(xiàng)昂貴的任務(wù)，只需更新SmartNIC軟件，就可以選擇在硬件中部署新的加密算法。

No.5關(guān)于SmartNIC的真相

　　企業(yè)需要了解SmartNIC部署的替代方案和標(biāo)準(zhǔn)。最簡(jiǎn)單的就是為下一代x86處理器增加計(jì)算能力，但是不可否認(rèn)的事實(shí)是摩爾定律不再適用。因此，僅“拋出計(jì)算”的想法是行不通的。

　　與標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡相比，SmartNIC在價(jià)格和功耗上都具競(jìng)爭(zhēng)力，這就消除了智能網(wǎng)卡太貴、太耗電的爭(zhēng)論。智能網(wǎng)卡也并不復(fù)雜，部署智能網(wǎng)卡與使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡和軟件的難易程度相似。

　　SmartNIC的使用大大降低了大規(guī)模部署網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的TCO。通過(guò)使用SmartNIC提高每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力，在提供同等計(jì)算的情況下，相比標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡，SmartNIC所需的服務(wù)器數(shù)量更少，從而降低了前期成本、占用空間、電力和冷卻要求。

　　SmartNIC是面向未來(lái)的，它們是完全可編程的，因此在網(wǎng)絡(luò)部署方面的投資將經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)。ASIC雖然提供了良好的性能，但是設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)，且是完全靜態(tài)的，不利于未來(lái)的發(fā)展。隨著網(wǎng)絡(luò)、協(xié)議、封裝和加密算法的快速變化，以軟件的速度改變硬件的能力對(duì)于成功至關(guān)重要。

　　2008年起，光潤(rùn)通就已建立一支具備快速研發(fā)與快速定制產(chǎn)品能力的團(tuán)隊(duì)，是國(guó)內(nèi)最早的網(wǎng)卡定制化供應(yīng)商。深耕定制化領(lǐng)域13載，光潤(rùn)通從客戶需求的調(diào)查到產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、供貨、服務(wù)等等，建立了一套完整的供應(yīng)體系，積累了豐富的定制化經(jīng)驗(yàn)，已為大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、通信、電力、金融等上百家客戶定制過(guò)，贏得了客戶的高度信任。未來(lái)，光潤(rùn)通將繼續(xù)深耕定制化市場(chǎng)，不斷提升業(yè)務(wù)能力，及時(shí)響應(yīng)客戶需求，攜專(zhuān)業(yè)技術(shù)為客戶提供高水平定制，實(shí)力引領(lǐng)定制化潮流。