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迈络思张辉:创新网络构建高效SDN/NFV平台

2月23日,在工业和信息化部的指导下,“2017SDN/NFV峰会”在京召开。本次峰会以“重构新网络 支撑新服务”为主题,由人民邮电报、中国信息产业网联合主办,汇聚了政府主管部门、三大运营商、互联网企业、金融机构以及电力、医疗、广电、教育行业等的用户群,围绕SDN/NFV与智能运营、SDN/NFV关键技术突破与挑战、SDN/NFV未来网络基础设施建设、SDN/NFV商用实践等热点话题展开集中讨论。

1SDN/NFV峰会”现场

SDN/NFV产业大奖揭晓 获业界广泛关注

作为2017年SDN/NFV领域的首个重磅活动,“SDN/NFV峰会2017”现场特别颁发了具有重大影响力的年度奖项――SDN/NFV产业大奖。奖项评审委员会由《人民邮电报》组织报社及合作媒体的资深媒体记者、电信运营商业务与技术部门专家、工信部直属科研机构专家构成。大奖设置“SDN最佳产品奖”、“SDN最佳行业解决方案奖”、“SDN技术创新奖”、“SDN最佳场景应用奖”、“NFV最佳产品奖”、“NFV最佳行业解决方案奖”、“NFV技术创新奖”、“NFV最佳场景应用奖”等8个奖项。

2SDN/NFV产业大奖榜单

此次峰会上,北京迈络思科技有限公司的“端到端以太网”荣膺SDN最佳产品奖以及NFV技术创新奖。

3北京迈络思科技有限公司亚太区解决方案营销总监张辉(左起第8位)领奖

4北京迈络思科技有限公司亚太区解决方案营销总监张辉(左起第5位)领奖

张辉:以创新网络构建高效SDN/NFV平台

北京迈络思科技有限公司亚太区解决方案营销总监张辉以“创新网络构建高效SDN/NFV平台”为主题,展开他的演讲,以下根据演讲内容整理。

5北京迈络思科技有限公司亚太区解决方案营销总监张辉

迈络思(Mellanox)是一家以色列公司,专注于后端开发与运营。“随着公司的发展壮大,迈络思认识到以太网的重要性和自身的芯片优势,随即开发了基于芯片的以太网网卡、交换机和相应的功能软件,包括线缆相关的东西,属于端到端的网络连接业务。”张辉说。

从整体速度看, 2017年迈络思以太网将达到200G,处于领先地位。从卡、交换机到软件、网关、线缆,迈络思提供的都是端到端的网络连接方案。张辉从当前较为流行的SR-IOV、SDN/NFV以及ASAP2这三个方面展开业务介绍。

无论是云服务还是NFV业务,第一步必须要做虚拟化。凡事都有双面性,虚拟化在带来灵活、可快速部署的同时也带来另外一个不可避免的问题,即性能损耗。无论从网络本身还是从计算资源或存储资源,都会有损耗。性能损耗必须接受,相应的解决方案要及时采纳,SR-IOV技术功不可没。

在部署虚拟化环境时,常常会受制于软交换(softswitch),即使硬件配置很好,调度也没有问题,却发现性能始终体现不出来,怎么办?

其中一个解决方案就是SR-IOV,迈络思在集成网卡里使用用eSwitch,有效避免了软交换的性能制约,提升实际性能。在SR-IOV里,DPDK不可避免得会被提及,DPDK加SR-IOV是比较流行的方式。众所周知,CPU中断后带来损耗和延迟的问题,迈络思发明了名为PMD的一款产品,实现了轮循机制。通过消除中断进一步加快CPU处理速度。SR-IOV、DPDK配合迈络思智能网卡PMD,有效将CPU的处理速度进一步提升。

原生的SR-IOV技术实际上不太支持高可用,部署到应用里,上线时一定是高可用的,这是企业级应用上线的基本要求。迈络思本身做硬件业务,自主可控,在其自主研发的单张网卡上,可以支持透明的SR-IOV高可用,不仅支持LAG,同时支持双活状态,另外支持LACP状态,对用户端而言是透明的状态,这是整个SR-IOV的高可用。

在新的云环境里,甚至在SDN/NFV环境卸载VXLAN(Virtual Extensible LAN),已经受到多种限制,VXLAN是比较好的解决方案。由于VXLAN的特点,导致现有的网卡或者已有的老网卡的运行工作需要交给CPU来完成,无形中加大CPU负载。

部署环境里,没有用VXLAN卸载时,需要用CPU来解包和封包,这时在24核系统里,以万兆的速度能用到10个核做到封包解包,用户能否接受是主要问题。云计算厂商最终卖给用户的是计算资源、存储资源和网络资源,意味着厂商应该卖计算资源的时候没有卖出去,原因是被VXLAN封包解包消耗掉,这个问题实际上对云计算厂商而言是不可接受的。

VXLAN卸载解决方案应运而生,迈络思产品可支持Overlay加速,在40G的链路里,实测可以运行到37.5G,基本上接近40G的上限。由于整个VXLAN卸载后,包处理的情况全部由网卡完成,将CPU资源合理释放出来,几乎看不到CPU的消耗。

另外,还有ASAP2,加个平方是什么意思?

这是迈络思的专项技术,加速交换和包处理。它是基于其智能网卡和芯片做的新技术部署,具体为三种工作模式,第一种是ASAP2 Direct,即全卸载,把整个的vSwitch卸载,第二种是ASAP2 Flex,第三种是ASAP2 Flex VNF加速。迈络思不仅支持SR-IOV加DPDK,一方面是DPDK的OVS全加速,另一方面是ASAP2 Direct,第一个数据流是没有VXLAN的情况下,整个的OV对DPDK差不多是3倍以上。CPU消耗率为零,对比OVS,对DPDK却使用了4个CPU内核。

使用DPDK后,ASAP2 Flex,可以被部分卸载,这里面提到数据流由vSwitch来做,部分的工作仍可以交给DPDK来完成,或者和DPDK配合,在现有的部署或者已经投入的情况下,起到加速作用,可能效果没有ASAP2 Direct效果好,但在现有的基础上用ASAP2 Flex也有性能提升。

综合来看,第一个是SR-IOV加DPDK的配合,包括高可用、质量管理,另外是VXLAN的卸载情况,最后是ASAP2独有的特点,包括ASAP2 Direct和ASAP2 Flex。

“您会发现整个在业内能完成以太网端到端的可能就有我们一家,真正跑通100G,今年上半年或下半年能发布200G的也只有我们一家。” 张辉说道。

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