SDN与NFV催生智能网卡需求，Ethernity基于FPGA加速虚拟化网络

随着软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的快速发展，由此驱动的云数据中心网络架构的转变，对智能网卡（SmartNIC）提出了新的需求。

对此，在2018世界移动大会·上海（MWC上海）期间，Ethernity网络公司产品营销副总裁Eugene Zetserov表示，Ethernity的SmartNIC解决方案ACE NIC智能网卡集成了功能完整、可编程的FPGA，可以通过ENET FPGA中的可编程数据处理逻辑来加速不同的虚拟网络功能(VNFs)，从CPU中卸载低级功能，大大提高网络和应用性能。

“作为网络数据处理专家，Etherity根据客户的不同要求，我们的FPGA技术能以不同产品形式呈现，可以是FPGA集成在客户的智能网卡设计中、或在灰盒子中，或以本公司的ACE-NIC智能网卡向市场提供产品。”Eugene Zetserov说。

Ethernity网络公司产品营销副总裁 Eugene Zetserov

从传统网卡到智能网卡

事实上，过去在传统网卡上执行网络卸载并不新鲜，很多传统网卡也支持卸载校验和分段等功能。那么，对智能网卡SmartNIC的需求又来自何处呢？

Eugene Zetserov指出，SmartNIC对网络虚拟化应用的性能有很大影响。使用SDN的网络虚拟化，使电信运营商能够提供灵活的通信服务，这些服务托管在数据中心，并通过基于标准服务器硬件的虚拟化系统提供。但是，虚拟化解决方案在服务器CPU上会产生额外开销，因而很大程度上降低了网络性能。而SmartNIC从CPU中卸载低级功能，大大提高了网络和应用性能。通过使用正确的SmartNIC和最好的软件，服务提供商可以显著增强他们提供的服务。

总结来说，具有高级可编程功能SmartNIC能够显著提升应用程序和虚拟化性能，实现SDN的诸多优势；通过在每台服务器上使用SmartNIC，运营商可以确保网络虚拟化、负载均衡和其他低级功能从服务器CPU中卸载，从而确保为应用提供最大的处理能力；还能够提供分布式硬件资源，可用于卸载或加速特定应用程序。

SmartNIC优势明显

目前，SmartNIC主要基于两种技术解决方案来实现：一种是基于FPGA，另一种是基于处理器。

在Eugene Zetserov看来，其中，基于FPGA的算法是最灵活的，并允许直接在NIC上编程特定的算法。Ethernity的智能网卡SmartNIC支持与MEF兼容的运营商级以太网功能，以及加速基本的VNFs，并通过CPU开销提供可靠的网络性能提升；还支持交换、路由、流量管理、性能监视、H-QoS、SLA、负载平衡、故障管理、通道和协议互操作，以及集成加密引擎的不同安全功能。

例如，许多新的创收应用服务都对时延特别敏感，在电信数据中心实现确定性低延迟方面存在一些疑虑，对时延敏感的应用程序的虚拟化解决方案的使用有顾虑。而使用Ethernity的ACE-NIC智能网卡，可以通过ENET FPGA中的可编程数据处理逻辑来加速不同的虚拟网络功能(VNFs)。

“从ACE-NICs获益的虚拟网络功能包括市场需求和主要由5GPPP的新需求驱动的功能，特别是与低时延处理和安全性相关的功能。”据Eugene Zetserov介绍，今天我们提供vSwitch (OVS)数据路径卸载，vEPC包括对多租户、vRouter和vBRAS/vBNG的支持，这些都已经在与几个ISP的测试阶段。我们还提供了更具体的功能，如vFW、分级QoS、vMonitoring。ACE-NICs支持诸如具有高速IPSec通道的安全网关、VxLAN或NVGRE等网络覆盖以及SLA功能等应用程序。

经过多年的演进发展，网卡已经从具有单一MAC，PHY和系统接口的简单网卡发展到具有一个、两个甚至更多网络接口和用于TCP/IP的硬件卸载引擎的高性能适配器、虚拟化等功能，最新的SmartNIC基于支持10Gbit/s、25Gbit/s、50Gbit/s甚至100Gbit/s网络接口的输入/输出（I/O）控制器。而Ethernity的SmartNIC集成了功能完整、可编程的FPGA，ACE-NICs非常灵活，可用于许多不同的应用，其吞吐量从1G到100G不等，可以定制AC-NIC上的ENET数据层，以支持5G的新协议和网络功能。

更为重要的是，Ethernity的SmartNIC解决方案减少了物理占用、功耗和制冷能耗。Ethernity实验室测试表明，使用基于FPGA的SmartNIC，12核服务器可以成功地卸下一半的核心容量。这意味着，一台服务器加一个ACE NIC智能网卡就能相当于两个台服务器，并提供相同网络功能。

中国市场投入更多资源

作为一家来自以色列的专注于提供基于FPGA的流处理解决方案的公司，Ethernity的专利技术已经部署在全球电信网络约50万系统和设备中应用，包括宽带接入、运营商以太网交换机、4G基站、网关和微波回传等系统。

而对于如火如荼的中国市场，Eugene Zetserov指出，“中国是我们业务发展的重要战略市场之一，我们将增加投入更多的资源，在这里设立我们的业务机构，建立一个本地的营销、销售和支持团队。”

据Eugene Zetserov介绍，Ethernity网络公司计划与中国领先的网络运营商和系统供应商紧密合作，帮助他们面对行业挑战和市场需求。例如，Ethernity产品具有出色的5G无线网络和物联网性能，其低延迟和可编程管道支持网络切片和专用特性，包括安全性、加密、帧碎片、可编程头压缩和通信量管理，这些都是在完全可编程的FPGA平台上实现的。

“中国是一个技术高度发达的国家，电信企业和供应商都在寻求和研究最新的网络技术，SDN/NFV和5G网络改造是这里发展起来的最显著的进步之一。”Eugene Zetserov表示，事实上，我们正在与中国领先的电信运营商和设备供应商建立联系和技术交流，他们已经基于5GPPP的新需求构建下一代网络，我们可以看到中国电信运营商正在重新设计他们的网络，并寻求实现最有效的低功耗架构，以达到最好的TCO，这些都是我们在中国的市场机会。

（编辑：核心网）

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