近年來,隨著數(shù)字化的推進(jìn),上云成為企業(yè)數(shù)字化建設(shè)的重要指標(biāo),用云程度持續(xù)深入。可以說,云時(shí)代已經(jīng)來臨。
應(yīng)云而生的DPDK
云時(shí)代的一個(gè)典型特征,是數(shù)據(jù)的高速增長。據(jù)華為GIV數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)2025年全球數(shù)據(jù)量將達(dá)到180ZB。面對(duì)大爆發(fā)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)也向25GE、100GE、400GE甚至更高速率提速,相應(yīng)的,一場(chǎng)圍繞網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化的攻堅(jiān)戰(zhàn)也已打響。
在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸路徑下,激增的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過CPU處理數(shù)據(jù)包,使CPU疲于應(yīng)付,而系統(tǒng)對(duì)報(bào)文處理核調(diào)度的開銷更是大大浪費(fèi)了CPU資源。如何實(shí)現(xiàn)高效的報(bào)文傳輸和處理,以滿足云時(shí)代對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝枨螅蔀?a href="http://www.1cnz.cn/v/tag/13320/" target="_blank">網(wǎng)絡(luò)通信行業(yè)亟待攻克的大難題。在此背景下,可極大提高數(shù)據(jù)處理性能和吞吐量的DPDK技術(shù)應(yīng)云而生。
為何是DPDK?
DPDK全稱Data Plane Development Kit,是由Intel發(fā)起并維護(hù)的數(shù)據(jù)平面開發(fā)套件,它基于Linux系統(tǒng)運(yùn)行,工作原理是使用輪詢來處理數(shù)據(jù)包。在收到數(shù)據(jù)包時(shí),經(jīng)過DPDK重載的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)直接將數(shù)據(jù)包存入內(nèi)存,交付應(yīng)用層軟件通過DPDK提供的接口來直接處理,這樣節(jié)省了大量的CPU中斷時(shí)間和內(nèi)存拷貝時(shí)間。通俗來講,就是文件的收發(fā)繞過CPU直接送到用戶手上,實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)包傳輸和處理。
在實(shí)際運(yùn)行過程中,DPDK利用DMA(直接內(nèi)存訪問)技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)卡和應(yīng)用程序之間的零拷貝傳輸,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ec此同時(shí),利用多核處理器的并行計(jì)算能力處理多個(gè)數(shù)據(jù)包,提高吞吐量,釋放大量CPU資源。
諸多獨(dú)特優(yōu)勢(shì),使DPDK成為業(yè)界廣泛使用的數(shù)據(jù)平面加速技術(shù)之一。
DPDK在網(wǎng)卡應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
DPDK應(yīng)用在網(wǎng)卡中,在傳輸和處理數(shù)據(jù)時(shí),優(yōu)勢(shì)顯著。
一方面,網(wǎng)卡可以利用DPDK技術(shù)繞過操作系統(tǒng)內(nèi)核,直接訪問硬件設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)包處理。這樣可以避免內(nèi)核模式切換和系統(tǒng)調(diào)用的開銷,節(jié)約CPU資源的同時(shí)大大減少數(shù)據(jù)包處理和吞吐量損失,降低延遲,為對(duì)延遲敏感的應(yīng)用提供更大的幫助。
另一方面,網(wǎng)卡通過DPDK中的多線程和多隊(duì)列技術(shù),同時(shí)處理多個(gè)數(shù)據(jù)包,從而實(shí)現(xiàn)高吞吐量的數(shù)據(jù)包處理能力,這對(duì)于數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等高密度數(shù)據(jù)流處理的場(chǎng)景非常重要。
綜上所述,DPDK技術(shù)的重要性顯而易見。隨著國內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的加快,數(shù)據(jù)的快速傳輸和安全保障已提上日程。為此,LR-LINK聯(lián)瑞在網(wǎng)卡研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)引入該技術(shù),尤其是國產(chǎn)網(wǎng)卡均支持DPDK功能,以便用戶在服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和云計(jì)算平臺(tái)上使用。此外,在保障用戶數(shù)據(jù)穩(wěn)定、快速傳輸?shù)耐瑫r(shí),國產(chǎn)網(wǎng)卡具有的自主可控為信息安全提供強(qiáng)有力的保障,助力企業(yè)數(shù)字化建設(shè),早日實(shí)現(xiàn)安全上云。
審核編輯:湯梓紅
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