我对智能网卡offload的认识

传统的互联网服务处理模型是这样的：

这是一个必须拆东墙补西墙的模型，整天不是这里CPU高了就是那里CPU爆表了，完全就是一脬屎。

协议栈处理在软中断中进行，它可能是附着在任意进程上下文的，取决于中断发生时的current，如果这部分处理路径过长，留给业务处理的CPU时间便不多了，此外，CPU cache亲和力也是必须要考虑的。

反之，如果业务逻辑处理很繁重，那就势必会造成网卡和软中断处理的积压。总之，这是一个跷跷板游戏。我们期待的结果是，在CPU的总利用率尽可能高的前提下，CPU时间合理均匀分配给各个不同的上下文，使任务总体高速无积压被处理。

CPU很难合理均匀分配给这么多的上下文，这是上述模型的根本缺陷。

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UNIX文化中强调不要把所有的事情都揉在一起，UNIX文化强调每次只把一件小事做好，然后通过协作来完成更大的事。

然而，在内核层面，不管是老牌UNIX，还是Linux，均是反其道而行之，所有的逻辑都被塞在了一个大内核中。这似乎是个笑话。著名的C10K问题中首先提出了一种担忧：
http://www.kegel.com/c10k.html
这种担忧在如今变成了现实。

把协议栈剥离出去形成一个独立的数据平面似乎更加迎合UNIX文化。

目标确定了，方法似乎不止一个，只要把 CPU的互斥模式改成协作模式即可。 其实还是一种Active-Backup模式到Active-Active的转变，很简单，把纵向模型改成横向模型即可：

具体到实现上，也就分成了两类：

1. 网卡和协议栈处理的独立CPU结合在一起，这便是智能网卡SmartNIC。
2. 网卡和协议栈处理的独立CPU分离，这便是Intel DPDK/netmap/PF_RING。

对于Intel而言，似乎它的欲望更加接近于将DPDK标准化，而不是去做SmartNIC，毕竟，如果Intel实现完备的智能网卡，那么它的卖点只是一块携带高性能芯片的网卡而已，如果它宣传DPDK，顺便可以再卖一块CPU。换句话说，Intel就是卖CPU起家了，它当然希望把网卡的流量导入自家的CPU。

Intel只是将智能网卡的片上CPU剥离到了主板的标准CPU基座上了，然后网卡和这块标准CPU之间的接口便是DPDK。

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关于这种网卡offload模式的实验，没钱是万万玩不起的，我一直在找一种软件仿真器，可以模拟智能网卡offload，然而没有找到。opennfp的netronome网卡也是价格不菲，反正就是买不起。

DPDK不喜欢，也没兴趣，所以自然pass。

所以DIY一个网卡卸载模型似乎有点意思。我准备把两个树莓派用串口或者USB(USB gadget机制)连接起来，这样其中一个树莓派就可以作为一块网卡存在了，而另一个则是主机，和标准智能网卡用PCIe连接主机不同的是，我只能用廉价的串口或者USB连接。如果一来，两个树莓派一个是纯数据面，一个是纯控制/管理面。

然而，这依然没有意义，这在虚拟机上就能搞，没有什么亮眼的东西。再说，两个树莓派也是买不起。最终还是要买智能网卡。欣赏的是智能网卡的分离式架构，而不是它的技术实现细节。

不过不管怎么说，没钱是悲哀的，非常令人遗憾，什么也干不成，这对于一个手艺人而言，只能泪目！我只能买得起这个：

【图是网上找的，我在2004年为了应付Intel P4 2.4GHZ CPU电压太敏感买了这个】

当然，经理是必然没有这个困扰的，经理也不会买这种看得见摸得着的东西。

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浙江温州皮鞋湿，下雨进水不会胖。