高速網路創新技術,部署最佳化雲端及資料中心服務
2022-09-19
近年來數據中心網絡流量隨著時間增加,世界上新增加90%數據創建於最近兩年, 隨著更多數據的移動每天有6.56億條推文發布/已發送296B電子郵件/YouTube視頻上傳時間超過4百萬小時/Facebook上發布的貼文有4.3B/5.2BGoogle進行的Google搜索有5.2B /以及發送22B條消息,因此資料的傳輸速度也要求越來越快
在網路傳輸速度上可以看出近年來在25Gb以上的需求一直在增加
M而Intel從1982年,至今38年已銷售超過14億網路的port數,而至今仍在成長 但面對高性能網絡的新要求也遇到更多的挑戰,例如多個APP要如何分配頻寬, 以及資料傳輸到資料儲存如何保持高性能要求, 靈活的框架處理流程可以適應新協議減少主機CPU開銷….等
因此Intel發布了新一代的100Gb網卡---800系列,代號”Coloumbiaville”.
除了支援最高網速100Gb外,另外還有3個特點:
1. Application Device Queues (ADQ)
其主要功能為:
- 將應用程序流量過濾到一組專用隊列
- 執行的應用程序線程連接到特定的ADQ隊列集中的隊列
- 應用程序出口(Tx)網絡流量的帶寬控制
其核心技術為:
- 啟用事件輪詢(Epoll)和忙輪詢設備隊列
- 用於接收和發送的對稱隊列
- 應用程序的隊列識別
- 硬件加速應用程序獲得流量控制組態
- 硬件加速的應用程序傳輸流量整形配置
我們可從下圖得知有ADQ與沒有ADQ的差別
因此透過800系列ADQ技術的可預測性,低延遲和throughput提高應用裝置的效能
2. Dynamic Device Personalization (DDP)
舉個例子(請參考下圖),傳送帶在包裝交付時, 由於內定pipeline需依賴主機來解析未定義的協議,因此在傳送包裝時,需先經過mail room(主機)再判斷需丟到哪個Dept,因此A/B包裝都須經過此程序才能丟到對應的Dept(ADept1,B->Dept2),因此增加了包裝到Dept的時間,而DDP技術則是啟動了包裝的自動解析功能,其管道解析器可以深入查看數據包,而不用再透過主機(mail room)來判斷,即可直接將對應的包裝丟到相對應的Dept,縮短了包裝傳送時間及減少了主機處理的loading.因此大幅的提升了效能
以下為開啟DDP功能後的效能實測數據:
3. Remote Direct Memory Access (RDMA)
其功能為直接在一台機器上放置數據(真實機或虛擬機)到另一台機器,而不是用拷貝的數據,核心原理是繞過系統的軟件堆疊組件來處理網絡流量,舉例如下圖:
對於較上層的應用程式,RDMA完全繞過核心軟體(Kernel SW)直接將資料放置至使用者應用程式內(流程1)
對於內層的Kernel應用程式, RDMA直接繞過作業系統層(OS stack)將資料放到核心軟體應用程式內(流程2)
所以RDMA的優點為增加帶寬,同時降低延遲/抖動和CPU使用率
目前800系列RDMA 增強的項目如下:
- iWARP and RoCE v2 RC & UD Transports
- 1 RDMA Enabled PF per Port
- 32 RDMA Enabled VFs per Device
目前800系列RDMA 增強的項目如下:
OS Support
- Windows* Server 2016 (ND and NDK)
- Windows Server 2019 (ND and NDK)
- Microsoft* Azure Stack (NDK)
- Linux* OFED verbs RHEL* distribution
- Linux OFED verbs SUSE* distribution
- KVM Guests (Windows or Linux) with SR-IOV
- FreeBSD* with OFED verbs (Post PRQ)
更多RDMA resource:
因此Intel 800系列網卡在硬體及軟體上的新技術卡將可以滿足客戶端實際使用上的要求,若對Intel 800系列高速網卡有興趣,可與我們聯絡
E810網卡產品資訊連結:
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