Intel 100G以太网卡中的应用程序队列（ADQ）技术应用

发布时间：2021-08-13

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　　英特尔今日发布了许多面向数据中心客户的新品，其中就包括一款支持十万兆（100Gbps）速率的以太网控制器新品。除了速度的提升，这家芯片巨头还部署了新的功能，以改善其连接性、路由、运行时间、存储协议。此外，新品支持一定的编程特性，以迎合客户的实际使用需求
 

　　方案涉及减少应用程序响应时间的可变性、提升可预测性、以及加大吞吐量。英特尔通过两种技术来实现这一目标 —— 应用设备队列（ADQ）和动态设备专用化（DDP）。

　　英特尔以800系列为基础的100G以太网网卡在引入ADQ技术后，能够充分发挥基于TCP协议的NVMe访问特性，在延时上可和市场上的RDMA功能网卡相互媲美。能够提高应用程序响应时间的可预测性和可扩展性。目前国内外产销规模领先的专业以太网卡解决方案提供商LR-LINK联瑞成功量产的双光口100G以太网卡（品牌型号：LRES1014PF-2QSFP28）即采用了英特尔Ethernet 800系列网络控制器，为关键应用建立数据传输通道。

　　英特尔的应用程序队列（ADQ），可为依赖于它的应用程序提供网络基础架构的相应指导。官方给出的一个示例，就是 Redis 数据库。数据库能够控制自己的网络流量，告诉以太网控制器如何管理和路由数据包。
 

　　可预测性是关键

　　 ADQ是一种旨在通过改善吞吐量和延迟来帮助解决网络流量难题的开发技术，同时能够提高应用程序响应时间的可预测性。据系统测试显示，与没有ADQ技术相比，在启用ADQ后，系统可预测性提升超过50%，应用延迟降低超过45%，吞吐量提升超过30%。这都得益于ADQ在为核心业务队列直达目标的通道或队列，使其不需要与其他的应用程序共享或者抢占传输通道。

　　ADQ快速通道 保证以太网顺畅运行  

　　数据中心采用并行计算，那么一个作业就可能会被拆分成多个指令，并分配给几十台或几百台服务器去完成。那么在所有的指令中响应最慢的那部分指令，完成并返回结果后这个作业才算结束。这也就是说服务器越多，结果返回越慢的可能性越高，从而导致降低整个作业的完成速度。那么这个时候服务器之间的网络和网络软件在影响数据传输的时间上起着重要的作用。

　　数字经济要切实发挥作用需要新的数据基础设施，数据中心不断大规模扩展，以支撑海量数据的处理需求和更为复杂的工作负载。与此同时，网络对整个系统性能的影响也变得越发重要。以太网就像一条高速公路，使得数据可以在数据中心不同位置间进行传输。

　　然而，高峰时段，当有大量的交通工具（数据）驶入时，网络就会变得像蜗牛爬行一般。以太网需要快速通道来防止交通堵塞，以免降低数据中心关键应用性能。英特尔 Ethernet 800系列网络适配器采用应用设备队列(ADQ)技术，为关键应用建立数据传输通道。ADQ可以显著提高关键应用程序的性能，在满足客户SLA方面提供更高的一致性保障。


　　这就比如假设你驱车从高速路去机场，通常来说要花费二十分钟，但有时需要四十分钟。那么，你会什么时候出发？保险起见，你总是会四十分钟。如果这时候要是有一条通往机场的快速专用道，二十分钟就能到达，而且你始终都能保持这个速度!这就是ADQ的本质——在高速公路上为最核心的应用程序提供快速专用通道。
 

 
　　英特尔800系列适配器配备了2048个专用硬件队列，可以配置为专用的ADQs或用作标准流量通道。通过系统管理员自定义为应用程序分配队列，从而为更高优先级的应用程序分配更多队列，以确保其高性能的可预测性。换句话说，ADQ允许核心应用保留通道或队列，直达数据中心目标硬件设备，而无需与其他应用程序共享或抢占传输通道（类似机场专用通道，VIP客人可以通过专用通道快速到达目的地，避免和普通客人一起抢占客人通道）。

　　目前Intel已经将关键补丁更新到Linux内核以启用ADQ，目前Linux 4.19及更高版本中已包含这一补丁。标准的Linux操作系统工具就可配置ADQ，比如说iproute2、流量控制(TC)、网络端口设置(ethtool)和控制组(cgroup)等。

　　ADQ开辟高速公路的快速通道，为企业关键应用并使它们远离交通堵塞。在应用程序性能方面可以获得更大的可预测性，还可以降低延迟并提高整体性能。

　　流量堵塞会导致数据中心的关键应用程序性能降低，随着数据中心不断扩展，并行服务器数量的增加，某台服务器性能变慢导致整个应用变缓的可能性也在增加。提供和满足强SLA能力取决于应用程序性能的一致性，而一致性又取决于企业系统满足延迟目标的可预测性。

　　ADQ就像以太网高速公路上的快速车道，为企业关键应用提供快速专用车道，并使它们远离交通堵塞。事实证明，ADQ在应用程序性能方面可以获得更大的可预测性，此外还可以降低延迟并提高整体性能。使用支持应用设备队列(ADQ)技术的英特尔Ethernet 800系列正在为企业搭建更快、更可预测的网络，为数据中心构建一条高速公路！

文章转自搜狐　作者DT Value　https://www.sohu.com/a/420479373_425761　

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