DPDK是什么？DPDK網(wǎng)卡更有優(yōu)勢(shì)嗎？

近年來(lái)，隨著數(shù)字化的推進(jìn)，上云成為企業(yè)數(shù)字化建設(shè)的重要指標(biāo)，用云程度持續(xù)深入?？梢哉f(shuō)，云時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。

應(yīng)云而生的DPDK

云時(shí)代的一個(gè)典型特征，是數(shù)據(jù)的高速增長(zhǎng)。據(jù)華為GIV數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2025年全球數(shù)據(jù)量將達(dá)到180ZB。面對(duì)大爆發(fā)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)也向25GE、100GE、400GE甚至更高速率提速，相應(yīng)的，一場(chǎng)圍繞網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化的攻堅(jiān)戰(zhàn)也已打響。

在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸路徑下，激增的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過(guò)CPU處理數(shù)據(jù)包，使CPU疲于應(yīng)付，而系統(tǒng)對(duì)報(bào)文處理核調(diào)度的開銷更是大大浪費(fèi)了CPU資源。如何實(shí)現(xiàn)高效的報(bào)文傳輸和處理，以滿足云時(shí)代對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝枨?，成?a href="http://ttokpm.com/v/tag/13320/" target="_blank">網(wǎng)絡(luò)通信行業(yè)亟待攻克的大難題。在此背景下，可極大提高數(shù)據(jù)處理性能和吞吐量的DPDK技術(shù)應(yīng)云而生。

為何是DPDK？

DPDK全稱Data Plane Development Kit，是由Intel發(fā)起并維護(hù)的數(shù)據(jù)平面開發(fā)套件，它基于Linux系統(tǒng)運(yùn)行，工作原理是使用輪詢來(lái)處理數(shù)據(jù)包。在收到數(shù)據(jù)包時(shí)，經(jīng)過(guò)DPDK重載的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)直接將數(shù)據(jù)包存入內(nèi)存，交付應(yīng)用層軟件通過(guò)DPDK提供的接口來(lái)直接處理，這樣節(jié)省了大量的CPU中斷時(shí)間和內(nèi)存拷貝時(shí)間。通俗來(lái)講，就是文件的收發(fā)繞過(guò)CPU直接送到用戶手上，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)包傳輸和處理。

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，DPDK利用DMA（直接內(nèi)存訪問）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)卡和應(yīng)用程序之間的零拷貝傳輸，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。與此同時(shí)，利用多核處理器的并行計(jì)算能力處理多個(gè)數(shù)據(jù)包，提高吞吐量，釋放大量CPU資源。

諸多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使DPDK成為業(yè)界廣泛使用的數(shù)據(jù)平面加速技術(shù)之一。

DPDK在網(wǎng)卡應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

DPDK應(yīng)用在網(wǎng)卡中，在傳輸和處理數(shù)據(jù)時(shí)，優(yōu)勢(shì)顯著。

一方面，網(wǎng)卡可以利用DPDK技術(shù)繞過(guò)操作系統(tǒng)內(nèi)核，直接訪問硬件設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)包處理。這樣可以避免內(nèi)核模式切換和系統(tǒng)調(diào)用的開銷，節(jié)約CPU資源的同時(shí)大大減少數(shù)據(jù)包處理和吞吐量損失，降低延遲，為對(duì)延遲敏感的應(yīng)用提供更大的幫助。

另一方面，網(wǎng)卡通過(guò)DPDK中的多線程和多隊(duì)列技術(shù)，同時(shí)處理多個(gè)數(shù)據(jù)包，從而實(shí)現(xiàn)高吞吐量的數(shù)據(jù)包處理能力，這對(duì)于數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等高密度數(shù)據(jù)流處理的場(chǎng)景非常重要。

綜上所述，DPDK技術(shù)的重要性顯而易見。隨著國(guó)內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的加快，數(shù)據(jù)的快速傳輸和安全保障已提上日程。為此，LR-LINK聯(lián)瑞在網(wǎng)卡研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)引入該技術(shù)，尤其是國(guó)產(chǎn)網(wǎng)卡均支持DPDK功能，以便用戶在服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和云計(jì)算平臺(tái)上使用。此外，在保障用戶數(shù)據(jù)穩(wěn)定、快速傳輸?shù)耐瑫r(shí)，國(guó)產(chǎn)網(wǎng)卡具有的自主可控為信息安全提供強(qiáng)有力的保障，助力企業(yè)數(shù)字化建設(shè)，早日實(shí)現(xiàn)安全上云。

審核編輯：湯梓紅