通往电信网络变革之路：DPDK日臻成熟

2016-08-03 14:07

　　如今，网络数据平面处理能力在多核时代、软件创新和开源社区的推动下，正在引发网络功能虚拟化和软件定义网络的巨变浪潮。而处在这场浪潮的浪尖上的，无疑是应需而生的DPDK，在今年5月份，一年一度的DPDK开发者大会也如期召开。

　　作为新一代数据平面解决方案，由英特尔发起的DPDK经历了6年的发展，已经推出多个新版本。目前，DPDK开源项目代码行数达160万，社区投资约2560万美元，能够支持英特尔Arch/ARM/Power8上的包I/O加速。DPDK还得到了产业链的充分支持，国内外多家软件厂商，电信/数据中心设备制造商都参与其中。DPDK之所以如此热门，主要因为其能够大幅提升数据面性能，让x86架构可以进入到更加强调性能和稳定性的传统网络市场，特别化解运营商在NFV部署中的性能瓶颈。

NFV时代来临

　　对于运营商而言，当前的网络复杂而刚性，网元的软硬件是一体化的，网络和业务都是垂直打造的，烟囱式的架构带来了高成本的同时，也造成了网络僵化和供应商锁定等难题。

　　更重要的一点是，在OTT大行其道的今天，僵化的电信网络很难满足业务快速上线与开通的需求。运营商要想和OTT企业正面竞争，就必须要构建一张真正的敏捷网络。

　　NFV就是要用标准化的通用IT设备来实现各种网络设备功能，取代目前网络中的私有、专用和封闭的网元。它帮助运营商实现了软硬件解耦，从而实现统一硬件平台+业务逻辑软件的开放架构。NFV不但帮助运营商降低成本，摆脱供应商锁定，还能通过集约化的网络资源管控，提升运营商市场竞争力。

　　事实上，包括中国电信、中国移动、中国联通在内的全球运营商都已经开始了网络变革的征程。以中国电信启动的CTNet2025为例，就明确指出将SDN/NFV技术作为网络变革的抓手，进而走向全网云化。

化解性能瓶颈

　　时至今日，业界对于SDN/NFV的发展方向已经没有异议，但在商业部署中却面临着不少难题。

　　在宏观层面，网络重构对于运营商而言，将是一个长期的、复杂的演进过程；运营商必须顺应技术发展趋势，做好网络重构与运营管理、设备采购、产品研发、人才队伍建设等一系列的协同工作。在技术层面，必须要解决的问题就是跨越性能鸿沟，让x86架构在性能、稳定性和可靠性方面，达到ASIC的相同水平。

　　在摩尔定律的驱动下，x86在计算方面已经成为行业标杆和事实标准；但在网络领域，特别是在数据面转发能力和时延方面，业界一直有着疑虑。为了打消这些疑虑，英特尔自2010年便开启了DPDK的征程。

　　按照最新的数据，以英特尔最新的至强处理器产品家族为例，用户可以在单个英特尔至强处理器上获得超过80Mbps的吞吐量，比使用双处理器配置获得的吞吐量翻了一倍，数据包处理性能最多提高十倍。

　　举例来说，以处于城域网边缘的BRAS为例，原来是采用专用芯片的软硬件一体化设备，在采用了NFV架构的vBRAS以后，试点结果完全满足现网业务的需求，实现业务自动灵活部署、资源共享与融合。在这个变革过程中，DPDK的高带宽低延迟特性加上其余硬件加速器所带来的性能和灵活性可以说是关键所在。

产业链广泛支持

　　得益于DPDK卓越的应用价值，特别是对SDN和NFV创新的支持，DPDK产业链越来越成熟。

　　目前，已经有多家领先的应用软件开发商，网络通信与半导体产品提供商，如WindRiver、6wind、Tieto、华为、中兴、Netronome、Cavium和Xilinx都已支持DPDK部分开发工作。

　　当然，不仅仅是这些大体量的企业级玩家，伴随着DPDK的开源化和社区化，越来越多的开发者得以加入到社区中来贡献自己的智慧。在2010年8月份，英特尔通过FreeBSD开源许可协议正式发布了DPDK源代码软件包，并于2014年4月在www.dpdk.org上正式成立了独立的开源社区平台，为开发者们提供支持。

　　开源社区的参与者们大幅推进了DPDK的技术创新和快速演进，而今它已发展成为SDN和NFV的关键技术，可提供基于Linux的数据面库和优化的轮询中断模式驱动(Pull Model Driver,简称PMD)，与传统Linux内核软件转发相比，DPDK能实现非常显着的网络数据面性能提升。

　　在产业链的共同努力下，DPDK正经历快速发展，在电信网络变革的浪潮中，也在扮演越来越重要的角色。其出色的数据面性能优化能力，以及与通用计算平台优秀的契合度，使之迅速成为众多SDN和NFV开发者或厂商用以优化自身技术和方案的关键技术，也成为了基于通用计算技术平台的热门解决方案。