FD.io 社区中国行暨未来网络技术沙龙南京站参会小结

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发布时间：2019-06-12

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FD.io 社区中国行暨未来网络技术沙龙南京站，2018 年 3 月 17 日。

开场致辞

Ray 介绍了一些有的没的

⁃ (Future Event)DPDK summit, FD.io summit

⁃ Ecosystem

⁃ VPP milestone

FD.io 101／102 -FD.io 通用数据平面（Intel 倪红军、Ray Kinsella）

内容概要：FD.io VPP 工作机制介绍。

FD.io 和 VPP 架构图

图

适用场景

⁃ DataPlane

⁃ NFV（LB，FW等），OpenStack

⁃ CloudNative，云生网络

介绍 VPP 工作机制

多提供商的数据报处理技术，引领新一代网络技术转变。（leading transformation）

（先吹）

性能：

优化：

实现了如下功能：

可用性：

（再讲讲干货）

GraphNode

Vector Packet Process

伪代码

⁃ OPNFV，Fast DataStacks（FDS），集成OpenStack／ODL／FD.io／DPDK的功能性测试平台

⁃ CSIT，Continuous System Integration and Testing。也是项目测试平台

What's new in FD.io?

介绍几个关键技术的时间节点。新版本DPDK 等等。

优化的 new direction：

Asymmetrical Pipeline

没听太清楚，需要重听

一个 path／pipeline到一个core，合理利用 multiple cores

Container 优化

TCP 优化加速

利用 DMM framework（下文华为就是讲这个），Socket API 保持不变，数据平面引入 FD.io和DPDK。使用 DMM 构造抽象，不同网络栈合理管理编排，合理利用。

IPSEC 优化加速

Accelerating IPSEC with FD.io/VPP/DPDK, Cryptodev API

问答环节

Q1：报文乱序如何处理

A：无锁队列以及按树层次遍历保证了包按什么顺序进来就怎样出去

Q2：TCP HOST Stack 的细节？

A：是一套不像 Kernel的协议栈，for different use cases, less but faster

Q3：VPP 能否替换 Linux Kernel 的大部分功能？

A：这是愿景。

Q4：容器 container 现状？

A：VPP可以跑在容器内了，容器可以实现router等功能。

Q5：容器失去了轻量化的特征？

A：很多机制都是放在容器操作系统内。应用层角度上确实失去一点。

中兴 FD.io 构建 MEC 和 IoT 的基础网络架构（ZTE 王辉）

内容概要：MEC IoT的网络架构和一些技术细节，本地流卸载和物联网网关的 use case，中兴技术贡献。

中兴 FD.io VPP 网络架构

⁃ MEC IoT 服务框架（Mobile Edge Computing），“边缘很重要”，在移动网络边缘提供服务。

⁃ use case1，本地流卸载（Traffic Offload）

⁃ use case2，Gateway

⁃ ZTE contribution to VPP

MEC&IoT的使用场景

⁃ 视频流加速

⁃ 视频流分析

⁃ AR

⁃ Assistance for intensive compute

⁃ 企业网配置

⁃ 互联交通工具（connected vehicle)

⁃ IoT gateway

VPP 技术迎合了他们的需求：

⁃ 高吞吐，低时延（DPDK、VPP）

⁃ 链接数量大（高性能的hast table）

⁃ Services Localized（plugin as a node）database:Redis, 自定义

⁃ Services Flexible（VM／Container 灵活部署）

⁃ 流量卸载（L2／L3 转发高性能）

ZTE NOFaas 框架

Network Output Forwarding as a service

use case1：本底流卸载

视频流截取分析，信息分析放在 MEC 侧，减轻主干网负担。传统的方式，在一个节点要处理上行下行、转发流量，是性能瓶颈所在，引入 VPP 性能提高明显。

（展示了相关topo图和架构图，架构图内详细讲了视频流量、控制信息流量、信号流怎么走的，怎么优化的）

use case2：IoT Gateway

物联网的架构图

重点介绍网关的实现，这份架构图中网关分布在两个地方。1、MEC侧。2、Service 侧。

Node Graph Rearrange

介绍了 Node Graph Rearrange，讲解如何 plugin node 使用VPP、实现 TLS，TCP 代理，实现报文加解密和传输。实现 LB、NAT。L7的协议也是 plugin 进 VPP 的

对 VPP 开源社区贡献了：

⁃ classfier table

⁃ ARP table

⁃ IP Fragment／Reassembly - Pseudo Reassembl

⁃ Full NAT

问答环节

Q1：中兴的框架中 VNF 解耦了吗？

A：中兴的 VNF 框架可以独立，粒度是控制／数据解耦。基于中兴开发的隧道，底层走UDP 协议，VPN。

Q2：port、service 交互的通道是怎么做的，性能量级怎样？是基于packet还是stream？

A：保密。

Q3：MEC节点布置的位置考虑。（基站／终端？）

A：目前是布置在基站

Q4：use case 的视频流来自？

A：就是路边摄像头，在基站的 MEC 处理。（这位提问者提到一种可以处理视频的高级摄像头，直接在终端处理，减轻基站负担）

A：具体最终怎么布置不一定，但这种高性能摄像头带来的开销也显然很大。

Q5：MEC采用 VPP，是采取一条pipleline，一个核呢，还是Graph Node。。

A：采用简单策略（例如简单的查表转发，就是独立、比较complete的机制）

通过 DMM 使能“协议路由”（Huawei 曹水）

内容概要：传统 TCP、Linux kernel 的缺点和未来的需求点；华为 DMM 架构介绍：framwork、workflow、usecase、takeaways。

目前我们面临着什么？

TCP 的缺点

⁃ 面向丢包设计的协议，对丢包太敏感。

⁃ 随着网络规模的up，性能是down的。

⁃ reliable，但对于 latency 没有

⁃ TCP是端到端的，调整相当难。端一侧优化了，但网络路径中间节点相当难进行优化，仍旧性能差。

Linux Kernel Stack 的缺点

⁃ 用户态、内核态（上下文切换、复制）

⁃ 紧耦合。

⁃ 不好定制化，不经济划算。

⁃ 协议 release 到 kernel 时间很长。

目前对于 Internet L4 的需求，未来面临的挑战

⁃ ultimate performance requirement。吞吐+延时=复杂。VR、AR、HD Video。

⁃ diversified QoS 。拥塞算法研究的特别多，但对所有人都是统一的，这不好。

⁃ complicated network environment。目前各个平台的协同不太好，多环境、多硬件、多协议

Trend

⁃ kernel space --> user space 避免上下文切换，进出内核。

⁃ Apps have different flavor 不同的服务应该使用不同的协议，多种协议同时跑，存在协议部署，协议选择的问题。

⁃ Hardware 协议开发者通常忽略底层硬件，实际上硬件能力不同，应充分发挥其作用。

华为 DMM project Framework

DMM：Dual Mode，双态支持。Multiple protocols pulgin，支持多协议run。Multiple instances , 多实例跑不同的协议。贡献给了开源社区。

图

应用层的接口仍是 Posix Socket。有一个 Socket Layer 连接到华为的 DMM 配置。Socket Bridge 支持 Linux kernel 的，也支持用户自己定义的 stack。L2～L4就采用了 DPDK、VPP。

协议编排机制（orchestrator），资源发现、主机配置、主机协议能力。实现 App 与 stack的映射，stack 选择可以通过 SDN 控制器下发。也可以是bypass。

华为的业务跨度大，需求广，所以搞了这么一个协议栈框架。

routing workflow

图

⁃ Client 和 Server 还是使用 Socket bind、listen 等等。

⁃ preload 拦截，进 DMM

⁃ 系统资源配置

⁃ 协议mapping达成选择 stack

⁃ 进行通讯。（多种app，多种实例，多种协议，用户友好，接口标准，编排清晰）

use case

例如公安局的camara 也有不同的要求。很多业务就是复杂。但协议都是写死的，没有灵活性。DMM就是实现了一个框架，就好像抽屉柜，如果你业务变了，把抽屉抽出来放进新的协议配置就可以了。

takeaways

⁃ 协议开发者更聚焦xxx

⁃ 用户态／kernel 二选一

⁃ APP自由选择 stack

问答环节

Q1：怎么保障C／S配置一致

A：DMM是配置库，有对企业的高级版本。

Q2：DMM的存在意味着处理过程中增长了交互过程，对于像HTTP这样的通信会带来延迟？

A：配置能构成default配置，直接快速走。

Q3：Google Reserach ... they developed their app and stack...balabala...how to 整合？

A：DMM就是有同样的愿景，为TCP／IP减冗余。

Q4：配置复杂？用户并不知道自己的服务该用什么协议。

A：DMM适用单个DataCenter，若跨越多个的话比较麻烦，丧失一定灵活性。

FD.io／VPP下的云原生网络（Cisco Frank Brockners）

todo

可能是英语雅思听力

SW 算法下的 Hyperscan 及 Turbo 网络安全（Intel 王翔）

hyperscan：正则表达式匹配库

内容概要：正则表达式简单介绍；hyperscan内部实现：模式、runtime、一个算法跑的例子、压缩和模糊匹配；性能分析工具Hsbench；正在开发的feature。

基于DPDK实现高性能L4技术实践（京东鲍永成）

内容概要：京东基于 DPDK 的负载均衡实现：背景、目标、功能；集群架构、组网架构；性能分析、问题解决。

vBRAS的过去、现在和未来（北京派软件CEO孙朝晖）

内容概要：商业角度介绍SDN、NFV、vBRAS行业。提到了非常多的方面：SDN 和 NFV 的冲突，BRAS的优缺点，Performance 四象限，vBRAS 的未来，SDN 和 NFV 对运营商的影响，SDWAN，Google，中国特色互联网，vBRAS Scheduling Capabilities，DDOS Defense等等。