DPDK – in der Cloud geboren

Ein typisches Merkmal des Cloud-Zeitalters ist das rasante Wachstum der Datenmengen. Laut Daten des Huawei GIV wird das weltweite Datenvolumen im Jahr 2025 voraussichtlich 180 ZB erreichen. Angesichts der explosionsartigen Zunahme von Netzwerkdaten beschleunigen auch Rechenzentrumsnetzwerke ihre Entwicklung in Richtung 25GE, 100GE, 400GE oder sogar noch höherer Geschwindigkeiten. Dementsprechend hat auch ein Wettstreit um die Optimierung der Netzwerkdatenübertragung begonnen.

Bei herkömmlichen Datenübertragungswegen durchläuft der Anstieg der Netzwerkdaten die CPU, um Datenpakete zu verarbeiten, was die CPU überlastet, und der Systemaufwand für die Planung der Nachrichtenverarbeitungskerne stellt eine erhebliche Verschwendung von CPU-Ressourcen dar. Wie eine effiziente Nachrichtenübertragung und -verarbeitung erreicht werden kann, um den hohen Anforderungen an die Datenübertragung im Cloud-Zeitalter gerecht zu werden, ist zu einem Problem geworden, das die Netzwerkkommunikationsbranche bewältigen muss. In diesem Zusammenhang hat sich die DPDK-Technologie in der Cloud etabliert, die die Datenverarbeitungsleistung und den Durchsatz erheblich verbessern kann.

DPDK nutzt die DMA-Technologie (Direct Memory Access), um eine Zero-Copy-Datenübertragung zwischen der Netzwerkkarte und der Anwendung zu ermöglichen und die Effizienz der Datenübertragung während des Betriebs zu steigern. Gleichzeitig wird die parallele Rechenleistung von Multi-Core-Prozessoren genutzt, um mehrere Datenpakete gleichzeitig zu verarbeiten, den Durchsatz zu verbessern und eine große Menge an CPU-Ressourcen freizugeben.

Zahlreiche einzigartige Vorteile machen DPDK zu einer der in der Industrie am häufigsten eingesetzten Technologien zur Beschleunigung der Datenebene.

DPDK wird in Netzwerkkarten eingesetzt und bietet erhebliche Vorteile bei der Datenübertragung und -verarbeitung.

Einerseits kann die Netzwerkkarte mithilfe der DPDK-Technologie den Betriebssystemkern umgehen und direkt auf die Hardware zugreifen, wodurch eine effiziente Paketverarbeitung erreicht wird. Dadurch lassen sich der Overhead durch Kernel-Modus-Wechsel und Systemaufrufe vermeiden sowie CPU-Ressourcen einsparen, während gleichzeitig Paketverarbeitungs- und Durchsatzverluste effizient reduziert, die Latenz verringert und latenzempfindliche Anwendungen besser unterstützt werden.

Andererseits verarbeitet die Netzwerkkarte dank der Multi-Threading- und Multi-Queue-Technologie in DPDK mehrere Datenpakete gleichzeitig und erreicht so einen hohen Durchsatz bei der Datenpaketverarbeitung. Dies ist besonders für Szenarien mit hoher Datenflussdichte wie Rechenzentren, Cloud Computing und Big Data von Bedeutung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bedeutung der DPDK-Technologie offensichtlich ist. Daher LR-LINK hat diese Technologie bereits in der Entwicklungs- und Konstruktionsphase integriert. Die meisten Server-Netzwerkkarten unterstützen die DPDK-Funktion, um eine stabile und schnelle Übertragung von Benutzerdaten zu gewährleisten, sodass Nutzer diese auf Servern, Netzwerkgeräten und Cloud-Computing-Plattformen einsetzen können. Dies unterstützt Unternehmen bei der digitalen Transformation und ermöglicht eine möglichst rasche Cloud-Migration.