クラウドで生まれたDPDK
クラウド時代の典型的な特徴はデータの急激な増加である。ファーウェイのGIVデータによると、2025年には世界のデータ量が180ZBに達すると予想されている。ネットワークデータの爆発的増加に直面して、データセンターのネットワークも25GE、100GE、400GE、さらなる高速化へと加速している。これに伴い、ネットワークデータ伝送の最適化をめぐる競争も始まっている。
従来のデータ伝送経路では、ネットワークデータの急増により、CPUがデータパケットを処理する必要があり、CPUは対応しきれず、メッセージ処理コアのスケジューリングによるシステムオーバーヘッドも大きく、CPUリソースの大きな無駄となっている。クラウド時代におけるデータ伝送の高い需要に応えるため、効率的なメッセージ伝送と処理をどう実現するかは、通信業界が克服すべき課題となった。このような背景のもと、データ処理性能とスループットを大幅に向上できるDPDK技術がクラウドの中で登場した。
DPDKはDMA(Direct Memory Access)技術を使用し、ネットワークカードとアプリケーション間でのゼロコピーによるデータ伝送を実現し、動作中のデータ伝送効率を向上させる。同時に、マルチコアプロセッサの並列処理能力を活用して複数のデータパケットを処理し、スループットを高め、大量のCPUリソースを解放する。
多くの独自の利点により、DPDKは業界で広く使われているデータプレーンのアクセラレーション技術の一つとなった。
一方で、ネットワークカードはDPDK技術を用いてOSカーネルをバイパスし、ハードウェアデバイスに直接アクセスすることで、効率的なパケット処理を実現できる。カーネルモード切り替えやシステムコールのオーバーヘッドを回避でき、CPUリソースを節約しながら、パケット処理の遅延やスループット低下を効果的に低減し、レイテンシに敏感なアプリケーションに対してより良い支援を提供する。
他方で、ネットワークカードはDPDKのマルチスレッドおよびマルチキュー技術を用いて複数のデータパケットを処理し、高いスループットを持つパケット処理能力を実現する。データセンター、クラウドコンピューティング、ビッグデータなど、高密度データフロー処理を要するシーンで特に注目される。
結論として、DPDK技術の重要性は明らかである。したがって、LR-LINK開発および設計プロセスにおいてこの技術を導入した。多くのサーバーネットワークカードがDPDK機能をサポートしており、ユーザーのデータが安定かつ迅速に伝送されることを保証する。これにより、ユーザーはサーバー、ネットワーク機器、クラウドコンピューティングプラットフォーム上で利用可能となり、企業のデジタル化構築を支援し、早期のクラウド移行を実現できる。