數(shù)據(jù)為中心的FPGA加速器技術(shù)
云、網(wǎng)、邊協(xié)同的算力網(wǎng)絡(luò)、在網(wǎng)計(jì)算的Dis-aggregation數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、以及異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)總線中計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同和融合，提出了泛在網(wǎng)絡(luò)加速器架構(gòu)FIA。
資源層：包括FPGA和CPU等可編程資源，異構(gòu)計(jì)算，軟硬件協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)處理框架
功能層：可重構(gòu)通用分組處理流水線RDP與可編程數(shù)據(jù)深度處理器PDP架構(gòu)，包括基礎(chǔ)庫(kù)和架構(gòu)
應(yīng)用層：用戶面功能UPF開發(fā)庫(kù)和控制模型
解決算網(wǎng)融合下網(wǎng)絡(luò)編程及性能擴(kuò)展問(wèn)題，為網(wǎng)絡(luò)功能卸載、用戶功能加速提供運(yùn)行環(huán)境；賦能端/智能網(wǎng)卡、網(wǎng)/交換機(jī)、邊/網(wǎng)關(guān)的功能，構(gòu)成泛在的網(wǎng)絡(luò)加速器服務(wù)。
針對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧卸載和應(yīng)用加速，提出了泛在網(wǎng)絡(luò)加速器抽象FPGA OS，支持用戶面功能UPF運(yùn)行Runtime。
泛在網(wǎng)絡(luò)加速器抽象FPGA OS：提供了DMA、網(wǎng)絡(luò)接口、數(shù)據(jù)緩存、控制總線等外圍基本模塊
用戶面功能模塊開發(fā)框架：提供關(guān)鍵字、時(shí)間戳、Buffer索引等Metadata信息，支持對(duì)報(bào)文內(nèi)容的操作
Metadata：標(biāo)識(shí)vNF,實(shí)現(xiàn)FPGA OS與UPF參數(shù)、中間結(jié)果交互。
針對(duì)無(wú)狀態(tài)和有狀態(tài)的協(xié)議處理差異，協(xié)議無(wú)關(guān)的分組處理方式成為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了可編程的硬件處理邏輯RMT，支持在線功能重構(gòu)，線速處理。
協(xié)議無(wú)關(guān)的解析引擎，包括TLV表示的協(xié)議狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，關(guān)鍵字提取
查表匹配引擎，基于CAM的帶掩碼的查找
交叉開關(guān)，關(guān)鍵字等Metadata與ALU的通路
ALU，支持加、減、移位等基本運(yùn)算
逆解析器，報(bào)文頭選項(xiàng)的編輯，報(bào)文頭與報(bào)文體的合并等
異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一管理，支持端到端的管理
基于開源控制器，設(shè)計(jì)了軟件定義可重構(gòu)智能網(wǎng)卡、SDN交換機(jī)、超融合網(wǎng)關(guān)的統(tǒng)一的抽象層，支持軟件定義可重構(gòu)智能網(wǎng)卡、SDN交換機(jī)和網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一管理，構(gòu)成泛在的網(wǎng)絡(luò)加速服務(wù)層
統(tǒng)一的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滹@示界面
支持二層、三層路由轉(zhuǎn)發(fā)，支持ACL，支持負(fù)載均衡等功能應(yīng)用
多元網(wǎng)絡(luò)功能統(tǒng)一調(diào)度，支持動(dòng)態(tài)賦能
基于FAST的軟硬件功能協(xié)同
RMT多級(jí)流水ALU處理
云數(shù)據(jù)中心應(yīng)用種類繁多，針對(duì)云-端通信，適配了主流的網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議QUIC
面向云數(shù)據(jù)中心多租戶應(yīng)用，基于智能網(wǎng)卡原型，部署了k8s虛擬化環(huán)境，容器虛擬網(wǎng)絡(luò)二層交換、三層轉(zhuǎn)發(fā)功能
與系統(tǒng)協(xié)議棧、云計(jì)算平臺(tái)等具有良好的兼容性
支持軟件定義邊界擴(kuò)展到服務(wù)器第一跳
以自主可控高性能交換芯片為前端分流器，泛在網(wǎng)絡(luò)加速器FPGA作為業(yè)務(wù)運(yùn)行平臺(tái)，支持網(wǎng)關(guān)功能加速
數(shù)據(jù)中心門戶業(yè)務(wù)負(fù)載均衡、NAT等?
流量壓縮解壓縮、加解密、清洗等
應(yīng)用防火墻等功能卸載
基于加速器FPGA開發(fā)框架對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行重構(gòu)和功能擴(kuò)展
基于加速器FPGA開發(fā)新型網(wǎng)關(guān)功能，如隱蔽信道檢測(cè)、地址跳變等
與智能網(wǎng)卡共同支撐數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)縱深安全
計(jì)算、加速、I/O基于敏捷交換解耦，易于資源擴(kuò)展、統(tǒng)一管理、開發(fā)集成。
計(jì)算：輕量級(jí)虛擬化FAST UA；類Docker的虛擬化技術(shù)；支持自定義功能的卸載和負(fù)載均衡
加速：泛在網(wǎng)絡(luò)加速器FPGA即服務(wù)；泛在網(wǎng)絡(luò)加速器FPGA OS；加速與卸載等算力提升的重要手段
互連：低延遲時(shí)間觸發(fā)通信
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