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5个方面来讲解关于智能网卡在互联网中的价值

日期:2023-11-21 View:58
  SmartNIC(智能网卡)到底是什么,它能做什么?基于DPU的SmartNIC不仅实现了网卡的连接功能,还实现了通常由CPU执行的网络流量处理。SmartNIC可以执行加密/解密、防火墙、TCP/IP和HTTP处理。本文从5个方面阐述了为什么近年来SmartNIC的使用量不断增加。
  
  No.1网络面临前所未有的压力
  
  人工智能、机器学习、网络安全、超大规模架构和云服务等趋势的兴起对网络提出了前所未有的要求,特别是在性能和​​正常运行时间方面。这些因素,再加上远程工作带来的网络使用量激增,正在推动网络带宽、用户数量和活动网络流量的增加,所有这些都增加了计算复杂性。网络流量的增长和攻击向量的日益复杂给服务器基础设施中计算节点的CPU带来了巨大的压力。
  
  No.2是什么驱动了对网络性能的需求
  
  目前有许多服务需要较低的延迟来支持部署在网络边缘的实时应用程序和服务,例如视频会议(Zoom、MicrosoftTeams等)、5G和自动驾驶汽车。
  
  其他因素包括需要支持传统网络业务以及应对5G、IoT等业务的增长,这对网络提出了很高的性能要求。
  
  No.3减轻CPU负担
  
  SmartNIC可用于将数据包处理工作负载从CPU卸载到基于FPGA的SmartNIC。SmartNIC通过从服务器CPU卸载网络处理工作负载和任务来提高云和私有数据中心的服务器性能。在数据中心网络流量和计算复杂性不断增长的推动下,SmartNIC的采用提供了一种处理架构,通过SmartNIC为某些工作负载提供计算,并从通用计算核心卸载这些工作负载,从而提高整体解决方案的效率。
  
  No.4SmartNIC更好地支持数据平面工作负载
  
  在任何虚拟化网络基础设施中,服务器内部都有广泛的数据平面网络要求。网络工作负载的计算成本特别高。仅虚拟交换就可以占用服务器90%以上的可用CPU资源。卸载网络任务将这些重要资源返回给应用层。
  
  加密算法是数据平面处理中变化最快的方面之一,也是最复杂、计算量最大的方面之一。SmartNIC可以卸载这项昂贵的任务,同时可编程,只需更新SmartNIC软件即可在硬件中部署新的加密算法。
  
  No.5SmartNIC的真相
  
  企业需要了解SmartNIC部署的替代方案和标准。最简单的就是为下一代x86处理器增加计算能力,但不可否认的事实是摩尔定律不再适用。所以仅仅“扔掉计算”的想法是行不通的。
  
  与标准网卡相比,SmartNIC在价格和功耗方面具有竞争力,这消除了smartNIC过于昂贵和耗电的争论。SmartNIC也并不复杂。smartNIC的部署与使用标准NIC和软件类似。
  
  SmartNIC的使用大大降低了大规模部署网络服务的TCO。通过使用SmartNIC来提高每个计算节点的计算能力,SmartNIC需要比标准网卡更少的服务器来提供相同的计算,从而降低前期成本、空间、电力和冷却要求。
  
  SmartNIC面向未来,完全可编程,因此网络部署投资将经受时间的考验。ASIC虽然提供了良好的性能,但设计时间长,而且完全静态,不利于未来的发展。随着网络、协议、封装和加密算法的快速变化,以软件的速度改变硬件的能力对于成功至关重要。
  
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