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智能网卡是什么？智能网卡有什么用？

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智能网卡是什么？智能网卡有什么用？

【智能网卡】本文主要是先容了智能网卡的相关信息，包括智能网卡是什么，智能网卡计划架构，智能网卡的应用场景等。

宣布时间：2022-03-30
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在需要更快的网络速率，更大的存储空间，更强的数据处置惩罚时代，古板网卡在盘算能力，使用无邪性等方面在营业需求眼前愈发无力。后摩尔时代，为能够知足存储、盘算、数据中心网络处置惩罚需求，减轻CPU肩负，提高盘算效力，具备盘算能力，无邪可编程的智能网络装备——智能网卡(smart network interface card, SmartNIC) ,应运而生。

智能网卡是什么

智能网卡是什么？从字面来看，就是网卡+智能，那我们先来看网卡是什么？

网卡，也叫网络接口卡（network interface card，NIC），是一种毗连网络和服务器的网络硬件装备，利便网络数据传输与通讯。

智能网卡（smart network interface Card，SmartNIC），是一种无邪可编程的网卡，与服务器配合使用。智能网卡由于具备了盘算能力，为了释放CPU算力，它将担负网络、清静、存储中不适合CPU相关的数据处置惩罚功效卸载到可编程硬件芯片执行，降低CPU的消耗，使服务器能够更有用运行要害应用程序和操作系统，优化营业数据处置惩罚整体效力。

智能网卡计划架构

在业界，差别营业场景关于智能网卡的选择也不尽相同。本文主要从焦点处置惩罚器的选择上对智能网卡的手艺架构举行先容。现在，智能网卡的焦点处置惩罚器设计主要有三类，划分是基于SOC，FPGA和ASIC的设计。

基于SOC的SmartNIC，是一种多核CPU计划，可编程和无邪性更强，但转发性能弱，因此基于SOC的SmartNIC在10G时代获得了很好的应用，随着数据中心中的以太网数据速率从10G上升到25G、100G甚至更高时，这种计划的智能网卡就难以跟上；基于FPGA的SmartNIC，是一种FPGA/CPU+FPGA计划，具备低延时、低功耗优势，主要适用于网络转发等并行盘算场景，用于解决数据中心商用服务器知足不了快速增添的营业需求和无邪性缺乏问题，但FPGA接纳硬件语言，开举事度相对高一些；基于ASIC的SmartNIC，在一定水平上具备卸载CPU处置惩罚能力和可编程性。其硬件可以凭证客户需求定制，性能和盘算效率较高，因开发本钱腾贵，生产周期长，导致无邪性较差。

现在，97国际网络推出的湛卢1000是基于FPGA +高性能X86处置惩罚器的2*25G以太网智能网卡，提供PCIe Gen3.0 x16通道接口。FPGA实现OVS快速转发路径，配合SoC的OVS慢路径下发硬件流表，实现数据包高速转发。SoC可以实现OVS慢路径、SPDK、vSwitch、Ironic agent以及数据中心标准、私有协议，为客户提供高效、无邪、可编程的数据中心解决计划。

场景应用

在互联网行业，智能网卡在数据中心应用十分普遍。智能网卡详细可用于数据传输、虚拟交流、数据清静和数据存储等场景。凭证数据加密/数据解密、数据分组检测及存储功效的实现，智能网卡可划分应用于云清静、防火墙/清静组和云存储；凭证数据分组查表的功效实现，智能网卡的可应用于虚拟路由/虚拟交流机。

基于市场需求及手艺先进可落地，97国际网络面向裸金属场景，实现网络功效及云管理组件等卸载，简化裸机发放流程，提升网络性能。主要功效如下：

1、将vSwitch与Ironic agent卸载到智能网卡SoC上运行，在智能网卡上实现卸载Open flow流表功效，使用硬件转发解决软件转发瓶颈问题。

2、通过快速通道直接对外通讯，缩短了网络处置惩罚路径耗时，镌汰CPU消耗，降低时延；

3、将云管理组件卸载至智能网卡中，实现裸机与虚拟机同样的发放与管理流程，实现裸机快速发放、迁徙、云盘启动等功效，简化客户设置。

4、通过种种Kernel Bypass手艺，在用户态完成营业处置惩罚，提升服务器性能，同时针对特定营业逻辑，让硬件替换CPU完成专业装备NFV后处置惩罚逻辑，实现加速处置惩罚；

5、在清静性上，存储信息不再袒露给到用户权限界面之内，从而解决存储网络的清静问题；

6、将视察点从硬件交流机延伸到主机侧，实现营业端到端运维可视化。

结论
湛卢系列智能网卡是97国际网络推出的第三代智能网卡，为数据中心服务器提供高性能的网络功效，例如清静组、虚拟交流、虚拟机及裸金属服务器的网络存储卸载，释放CPU算力，提高服务器整体性能，降低TCO。

97国际网络提供多种无邪的软件适配计划，可以资助用户快速实现种种场景下的智能网卡应用。

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