通過網(wǎng)卡選項提升網(wǎng)絡(luò)性能!智能網(wǎng)卡有什么特點?

在這篇文章中，小編將對網(wǎng)卡的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進對網(wǎng)卡的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

一、通過網(wǎng)卡選項提升網(wǎng)絡(luò)性能

網(wǎng)卡和局域網(wǎng)之間的通信是通過電纜或雙絞線以串行傳輸方式進行的。而網(wǎng)卡和計算機之間的通信則是通過計算機主板上的I/O總線以并行傳輸方式進行。因此，網(wǎng)卡的一個重要功能就是要進行串行/并行轉(zhuǎn)換。由于網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)率和計算機總線上的數(shù)據(jù)率并不相同，因此在網(wǎng)卡中必須裝有對數(shù)據(jù)進行緩存的存儲芯片。

網(wǎng)卡并不是獨立的自治單元，因為網(wǎng)卡本身不帶電源而是必須使用所插入的計算機的電源，并受該計算機的控制。因此網(wǎng)卡可看成為一個半自治的單元。當網(wǎng)卡收到一個有差錯的幀時，它就將這個幀丟棄。當網(wǎng)卡收到一個正確的幀時，它就使用中斷來通知該計算機并交付給協(xié)議棧中的網(wǎng)絡(luò)層。當計算機要發(fā)送一個IP數(shù)據(jù)包時，它就由協(xié)議棧向下交給網(wǎng)卡組裝成幀后發(fā)送到局域網(wǎng)。

通過高級網(wǎng)卡選項可以提升網(wǎng)絡(luò)性能，如果服務(wù)器性能低下，那么可能是由于網(wǎng)絡(luò)負載較大。標準的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包大小為1518個字節(jié)，大多數(shù)文件被拆分為成百上千甚至上百萬個數(shù)據(jù)包或者幀。這些小的數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，和眾多節(jié)點共享網(wǎng)絡(luò)帶寬，但是數(shù)據(jù)幀的發(fā)送與接收會帶來CPU開銷。

大多數(shù)網(wǎng)卡支持巨型幀，這意味著能夠處理高達9000字節(jié)的數(shù)據(jù)包或者幀。巨型幀在每個數(shù)據(jù)包中包括更多的數(shù)據(jù)，因此網(wǎng)絡(luò)中需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包數(shù)量就變小了。吞吐量提升意味著開銷——數(shù)據(jù)包頭與其他數(shù)據(jù)包內(nèi)容——以及CPU開銷減少了。

巨型幀肯定存在缺點。管理員必須對網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點進行配置才能支持巨型幀的傳輸。巨型幀并不是IEEE標準的一部分，因此不同的網(wǎng)卡配置的巨型幀大小有所不同。為了在節(jié)點之間高效傳輸巨型幀要做一些實驗。更大的數(shù)據(jù)包可能會增加某些負載的延遲，因為其他節(jié)點要等更長的時間才能使用帶寬，請求與發(fā)送被丟棄或者被破壞的數(shù)據(jù)包也需要花更長的時間。

IT專業(yè)人員可能放棄巨型幀而使用具有LSO以及LRO功能的網(wǎng)卡。LSO和LRO允許CPU通過網(wǎng)卡傳輸更多數(shù)量的數(shù)據(jù)，而且基本上與巨型幀提供了相同的CPU性能。

二、智能網(wǎng)卡的特點

通過上面的介紹，想必大家對網(wǎng)卡已經(jīng)具備了初步的認識。在這部分，我們主要來了解一下什么是智能網(wǎng)卡，以及智能網(wǎng)卡的特點。

智能網(wǎng)卡架構(gòu)技術(shù)特點：

智能網(wǎng)卡是具有獨立的計算單元，能完成特定的基礎(chǔ)設(shè)施功能操作的網(wǎng)卡，如智能網(wǎng)卡可完成特定 的重組加速、安全加速等操作，相對于普通網(wǎng)卡可以帶來較大的性能提升。

智能網(wǎng)卡上的可編程ASIC或 FPGA單元有可以運行自定義軟件的計算層，計算層可以為網(wǎng)絡(luò)流量提供服務(wù)，并可以執(zhí)行特定網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施功能，還為外部網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器OS之間提供了額外的安全層。

智能網(wǎng)卡以其在電子交易中的低延遲而聞名。如今，高性能 25-GbE網(wǎng)卡的延遲在 1,000ns 范圍內(nèi)。使用適當架構(gòu)的系統(tǒng)、正確的軟件和經(jīng)過調(diào)整的智能網(wǎng)卡，可以在接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包時對其進行分析，一次四個字節(jié)。

然后，響應(yīng)數(shù)據(jù)包可以在22ns的極快時間內(nèi)注入到網(wǎng)絡(luò)中，這比傳統(tǒng)的高性能網(wǎng)卡快 40 倍以上。當部署在電子交易中時，這些智能網(wǎng)卡的投資回報率 (ROI) 有時可以在幾分之一秒內(nèi)衡量。

在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量和計算復(fù)雜性不斷增長的推動下，采用智能網(wǎng)卡提供了一種處理架構(gòu)，通過智能網(wǎng)卡為某些工作負載提供計算，并從通用計算內(nèi)核中卸載這些工作負載，從而提高整體解決方案的效率。

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