释放CPU资源 Netronome以透明卸载方式为SDN/NFV提速

SDN（软件定义网络）与NFV（网络功能虚拟化）风靡数据中心乃至整个IT领域，但是由于其采用软件转发和软件交换技术，单服务器内部的转发能力是SDN/NFV系统的主要性能瓶颈。

业内通常采用消除海量中断、旁路内核协议栈、减少内存拷贝、CPU多核任务分担等技术来综合提升服务器数据平面的报文处理性能，不过普通用户要想掌握并不容易。

Netronome中国区总经理窦忠辉

近日，Netronome宣布推出其业界首款针对网络连接新功能动态化编程的P4及C语言兼容集成开发环境（IDE），可用于Netronome已量产的Agilio CX及LX系列智能服务器适配卡（ISA）。作为Netronome Programmer Studio v6.0核心功能之一，该IDE将有助于快速而便捷地利用其Agilio的高性能硬件和高灵活性软件，实现吞吐量提升5倍和CPU需求量降低多达80%，从而提升SDN和NFV速度和性能。

据了解，Netronome今年早些时候推出了Agilio-CX系列智能服务器适配卡（ISA），它们基于公司特有的流处理芯片（NFP-4000）和软件架构（Agilio Software）。该Agilio-CX ISA系列可与标准的网络软件和标准的商用服务器兼容，利用其板载内存去支持多达200万安全策略，并利用其硬件加速提供28Mpps的吞吐量。从而将安全处理量提升8倍、吞吐量提升5倍，同时在提供可扩展的、基于服务器的网络功能时，仅消耗十分之一的计算资源。

所以，通俗地讲，Netronome做的事情就是把服务器的网络功能包括OVS、vRouter等网络组件从x86卸载到智能网卡上，实现对x86服务器处理器资源的释放、以及提供更高性能的网络处理性能。

在Netronome中国区总经理窦忠辉看来，云服务超速发展带来的网络连接和计算处理资源需求的激增，10GbE甚至100GbE高带宽网络架构的快速采用，以及运营商和服务提供商针对应用实现优化和创新的迫切需求，这三大因素使得原有的以增加服务器和通用网卡为主的发展模式，面临着数据中心应用处理效率降低、资本支出（CAPEX）激增和运维成本及难度增加等问题。

为了解决这些问题，一些领先的运营商/基础设备提供商、云服务提供商和基于云架构的服务提供商投入巨额资金和资源，在FPGA、多核处理器及传统网络处理器上开发自己的卸载加速解决方案，但往往也跟不上云计算需求和网络吞吐量的快速提升。

目前，在市场上较常见的SR-IOV和DPDK在Netronome看来也仍存在缺陷，“SR-IOV的方式较为普遍，这种方式从物理网卡到VM虚拟网卡有很好的性能，但面临的问题是无法支持智能化的网络，例如对流量的管理、安全策略等方面无法做支持，算是一种很传统的使用模式。”Netronome公司中国区技术支持经理陈志华说。

另外，在NFV的场景中，DPDK加速是一种典型代表，它可以引进一部分对流量的可管理性，但需要消耗x86的资源做数据包的交互、对流量的管理，同时不会随着CPU Core数量的增多实现性能线速增长。

Netronome这种网络流的处理器不会消耗x86的资源，既可以实现SR-IOV带来的高性能，同时可以给上层应用提供流的管理性。

窦忠辉强调，Netronome实现的智能网卡加速方式是透明卸载，从用户或管理的角度，根本看不到网卡的存在，不会对SDN控制器、管理平台带来特殊的要求，它们的演进不会受到硬件制约，也不会存在适配的问题。

据悉，Agilio软件已经可以支持OVS v2.3、v2.4和v2.5，Linux Firewall及Juniper Networks Contrail vRouter。并在一些客户，如Akamai、Blue Coat、思科与NTT通信的系统中取得了成功，提供高性能的网络、安全、负载均衡、虚拟化和SDN等x86协处理解决方案。

Netronome的先进流处理技术、完整的软件产品组合以及方便的集成化开发环境，可以响应市场需求为客户提供高性能、高灵活性和高性价比解决方案。