智能网卡（SmartNIC）的功能有哪些

智能网卡是一种新型网卡，它超越了传统的数据传输功能。

它们配备了强大的处理器、内存和专用硬件，可以执行各种高级功能。

这些功能包括网络增强、存储加速、安全功能等等。

智能网卡的主要目标是从主机CPU上卸载和加速各种网络相关任务，提供专用处理能力和硬件功能，以增强网络性能、安全性和效率。

1.1 智能网卡的功能

智能网卡提供了一系列高级功能，包括：

• 数据包过滤和负载平衡。
• 服务质量（QoS）实施。
• 存储加速，包括远程直接内存访问（RDMA）、iSCSI和NVMe over Fabrics。
• 安全功能，如防火墙处理和入侵检测系统（IDS）检查。

这些功能使得智能网卡成为适用于各种高级用例的强大工具，从提高网络性能到加强安全性，再到存储加速。

1.2 早期SmartNIC实现

早期的SmartNIC实现使用寄存器驱动的ASIC逻辑，这些设计在性能方面表现出色，具有极低的延迟、高数据包吞吐量和低功耗（通常在15瓦到35瓦之间）。

然而，尽管在性能上具有优势，但它们通常缺乏必要的可编程性和灵活性。

它们通常需要深奥的命令行工具来设置寄存器，缺乏以编程方式管理数据包和流的能力。

1.3 SmartNIC的多种部署方式

SmartNIC在多种不同的部署场景中发挥着关键作用，其中包括存储、安全和网络处理。

SmartNIC可能承担的特定任务包括隧道协议（例如VxLAN）的处理以及复杂虚拟交换，如图1所示。

它的最终目标是消耗更少的主机CPU处理器内核，同时以更低的成本提供更高的性能解决方案。