Accolade推出的第三代ANIC-200Ku數(shù)據(jù)包處理功能與應用領域分析

Accolade公司推出了第三代雙端口100G網(wǎng)絡ANIC-200Ku PCIe無損數(shù)據(jù)包采集適配器，該板卡是基于Xilinx UltraScale FPGA，能夠從3200萬網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流中實時分析每一個數(shù)據(jù)包，系統(tǒng)正常運行情況下功耗只需要50W左右，能夠在4納秒的精度內為每一個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包打上時間戳。ANIC-200Ku集成了兩個CFP4網(wǎng)線適配器接口（Optical Cage），我們可以將兩個ANIC-200Ku進行直連來實現(xiàn)200Gbps無損高聚合數(shù)據(jù)流的網(wǎng)絡。

圖1：Accolade公司推出的第三代雙端口100GE網(wǎng)絡適配器ANIC-200Ku

NIC-200Ku適用于很多領域，比如：

無源和內聯(lián)網(wǎng)絡監(jiān)控

網(wǎng)絡安全和取證

內聯(lián)網(wǎng)絡深度數(shù)據(jù)包檢測

網(wǎng)絡測試與測量

網(wǎng)絡視頻流監(jiān)控

高頻交易（HFT，High Frequency Trading）

應用程序性能監(jiān)控

高性能計算（HPC，High Performance Computing）

ANIC-200Ku在集成的Xilinx UltraScale FPGA中實現(xiàn)了一個高級數(shù)據(jù)包處理器（Advanced Packet Processor）系統(tǒng)，用于實時處理網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包流。第三代ANIC-200Ku則在此前的基礎上增加了數(shù)據(jù)包分流（Flow-Shunting）模塊，通過不同的配置我們可以對不同的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包進行分類，這樣可以避免處理和存儲無用的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包，這個特性能夠降低服務器端的處理壓力以及對存儲方面的要求，從而有效的降低數(shù)據(jù)中心的設計和維護成本。

圖2：ANIC-200Ku網(wǎng)絡適配器實現(xiàn)結構（注意紅色部分）

ANIC-200Ku板卡內實現(xiàn)的高級數(shù)據(jù)包處理器會執(zhí)行一系列數(shù)據(jù)包處理功能（包括上圖紅色部分）。每個數(shù)據(jù)流入口都包含了標準的數(shù)據(jù)包頭信息（源IP地址/目標IP地址、協(xié)議等）、原始數(shù)據(jù)（包括數(shù)據(jù)包總數(shù)、字節(jié)數(shù)、上一個數(shù)據(jù)包信息）。數(shù)據(jù)包分類模塊能夠檢查每個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包判斷是來自新的數(shù)據(jù)流還是已經(jīng)存儲的數(shù)據(jù)流，從而更新相應的存儲查找表（LUT，Look Up Table），跟蹤信息還包括數(shù)據(jù)流流向從而維護雙向通信內容，這個特性相當于一個網(wǎng)絡關卡，有效的降低了需要分析或者處理的數(shù)據(jù)量，從而騰出服務器CPU的資源來執(zhí)行更緊迫的任務。

關于Accolade：

Accolade是一家專注于FPGA高速數(shù)據(jù)采集板卡設計的公司，設計的產品包括1G、10G、40G和100G網(wǎng)絡采集卡，被廣泛應用于數(shù)據(jù)中心，幫助用戶實現(xiàn)網(wǎng)絡安全以及實時性的監(jiān)測。