向網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化 （NFV） 和軟件定義網(wǎng)絡(luò) （SDN） 的轉(zhuǎn)變代表了近 20 年來最具變革性的架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢。由于 NFV 和 SDN 承諾系統(tǒng)開放性和網(wǎng)絡(luò)中立性，因此有望給未來的通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的成形造成深遠(yuǎn)影響。

　　我們 Ethernity Networks 公司正在利用賽靈思器件，率先向市場推出真正開放的、高度可編程的 SDN 和 NFV 解決方案。讓我們來看一下 Ethernity 公司在首次探索 NFV 和 SDN 的前景和要求之后，是如何打造其解決方案的。

　　硬件和 NFV/SDN 變革遍地開花

　　過去幾十年間的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)業(yè)務(wù)在很大程度上可謂是大型機(jī)業(yè)務(wù)模式的延續(xù)，在這種模式下，屈指可數(shù)的幾家大型公司提供專有局端基礎(chǔ)設(shè)備，而這些設(shè)備又運(yùn)行專有的軟件，這樣構(gòu)建的全部意圖都是為了不與競爭對手的系統(tǒng)進(jìn)行通信。在大多數(shù)情況下，基礎(chǔ)架構(gòu)廠商為其客戶的每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都創(chuàng)建定制硬件，并將每個節(jié)點(diǎn)都構(gòu)建成最低可編程性和可升級性節(jié)點(diǎn)，以確保那些希望對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展或升級的客戶會從同一廠商旗下購買下一代設(shè)備；或者讓客戶完全無法選擇從其他公司購買全新網(wǎng)絡(luò)，最終只能重蹈覆轍。

　　在過去五年中，來自運(yùn)營商、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)以及廠商的新貴一直在呼吁，即通過最大化硬件與軟件的可編程性來過渡到無處不在的硬件、網(wǎng)絡(luò)中立、開放系統(tǒng)以及軟件兼容性。NFV 和 SDN 是這一發(fā)展趨勢的先鋒，為這一不斷成長且一定會成功的革命高舉旗幟。

　　憑借 NFV，公司可通過軟件在商用的通用硬件平臺上運(yùn)行各種網(wǎng)絡(luò)功能，這與在昂貴的定制專有硬件上運(yùn)行每項(xiàng)特定網(wǎng)絡(luò)任務(wù)截然不同。將這些無處不在的開放式平臺的可編程性最大化，使公司能夠在數(shù)據(jù)中心甚至更小的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中運(yùn)行眾多之前由特定硬件設(shè)備執(zhí)行的任務(wù)。NFV 允許運(yùn)營商根據(jù)需要只將給定服務(wù)的新網(wǎng)絡(luò)軟件上傳到商用硬件資源，從而可以進(jìn)一步減少創(chuàng)建新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)所需的時間。運(yùn)營商因此可以輕松擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)并為其公司選擇同類最佳功能，而不用被迫購買和使用軟件靈活性有限的新型專有硬件。

　　NFV 是有效的，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中的很多節(jié)點(diǎn)都具有一般性的功能要求。具備一般性要求的節(jié)點(diǎn)包括交換機(jī)和路由器、數(shù)百萬流分類、訪問控制列表 （ACL）、狀態(tài)流感知、深度數(shù)據(jù)包檢測 （DPI）、隧道網(wǎng)關(guān)、流量分析、性能監(jiān)控、分段、安全性、虛擬路由器和交換機(jī)。但NFV自身也面臨諸多挑戰(zhàn)。預(yù)計因特網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心流量在未來幾年內(nèi)將呈指數(shù)級增長，因此網(wǎng)絡(luò)局端基礎(chǔ)設(shè)備必須能夠應(yīng)對流量的巨大增長。僅依靠軟件可編程性并不足以使通用硬件能夠隨著帶寬需求的增長而進(jìn)行輕松擴(kuò)展。無處不在的硬件需經(jīng)過重新編程來優(yōu)化總體系統(tǒng)性能。這允許廠商和運(yùn)營商以“更智能，而不是更辛苦的工作”方式來利用 NFV 和 SDV，從滿足運(yùn)營商的最終客戶（即消費(fèi)者）不斷提高的網(wǎng)絡(luò)要求。真正的軟/硬件可編程基礎(chǔ)架構(gòu)才是真正實(shí)現(xiàn) NFV 和 SDN 的愿景的唯一方式。

　　SDN 同時在物理與虛擬設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)控制層與底層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層之間使用基于標(biāo)準(zhǔn)的軟件抽象，這消除了傳統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)復(fù)雜且靜態(tài)的本質(zhì)，是一種現(xiàn)代的聯(lián)網(wǎng)方法。在過去五年中，行業(yè)制定了一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)層抽象協(xié)議 OpenFlow，其提供的新穎實(shí)用方法可以借助基于集中軟件的控制器來配置網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

　　具有集中軟件配置的開放式 SDN 平臺通過可編程性和自動化顯著提升了網(wǎng)絡(luò)敏捷性，同時大幅降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本。OpenFlow 等業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)層抽象協(xié)議使提供商可以自由使用任何類型和品牌的數(shù)據(jù)層設(shè)備，因?yàn)樗械讓泳W(wǎng)絡(luò)硬件均可通過一種通用抽象協(xié)議來進(jìn)行尋址。重要的是，OpenFlow 便于使用“裸機(jī)交換機(jī)”，同時避免傳統(tǒng)廠商的套牢，使運(yùn)營商同樣能夠自由選擇目前可在 IT 基礎(chǔ)設(shè)施的其他領(lǐng)域（如服務(wù)器）中輕松找到的網(wǎng)絡(luò)。

　　由于 SDN 還處于起步階段，因此標(biāo)準(zhǔn)仍在不斷演進(jìn)。這意味著設(shè)備廠商和運(yùn)營商需要防范風(fēng)險，并利用 FPGA 的硬件及軟件的可編程性，以最大的靈活性對 SDN 設(shè)備進(jìn)行設(shè)計和操作。目前上市的基于 FPGA 的 SDN 設(shè)備即使對于大規(guī)模部署也相當(dāng)實(shí)惠?；?FPGA 的 SDN 設(shè)備具有高度的高硬件與軟件靈活性并且盡可能符合 OpenFlow 協(xié)議要求。

　　性能加速需求

　　或許，對 NFV 和 SDN 而言，要超越開放性最關(guān)鍵的要求就是高性能。盡管 NFV 硬件看起來比專有系統(tǒng)更便宜，但 NFV 架構(gòu)需要保持極富競爭力的大數(shù)據(jù)量，滿足下一代網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜處理要求并不斷提升能效。

　　實(shí)際上，NFV 基礎(chǔ)設(shè)施小組規(guī)范 （Infrastructure Group Specification） 包含一個特殊部分，其描述了對加速功能的需求，以提升網(wǎng)絡(luò)性能。此規(guī)范描述了處理器組件如何將某些功能轉(zhuǎn)移到網(wǎng)卡 （NIC） 以支持某些加速功能，包括 TCP 分段、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 （IP） 分片、DPI、數(shù)百萬條目的過濾、加密、性能監(jiān)控/計數(shù)、協(xié)議互通與 OAM 以及其他加速功能。

　　驅(qū)動這種加速的主要引擎是 NIC，其配備了物理以太網(wǎng)接口，供服務(wù)器連接到網(wǎng)絡(luò)。如圖 1 中所示，當(dāng)某個數(shù)據(jù)包通過 10GE、40GE 或 100GE 端口到達(dá) NIC 時，根據(jù)標(biāo)簽信息（如 IP、MAC 或 VLAN）將數(shù)據(jù)包放置在虛擬端口 （VP） 或代表特定虛擬機(jī) （VM） 的隊列中。隨后位于服務(wù)器上的合適的虛擬機(jī)直接對數(shù)據(jù)包進(jìn)行 DMA 訪問以進(jìn)行處理。每個虛擬網(wǎng)絡(luò)功能 （VNF） 都在不同虛擬機(jī)上運(yùn)行，并且某些網(wǎng)絡(luò)功能需要使用多個甚至數(shù)十個虛擬機(jī)。

　　OpenFlow控制硬件加速功能，比如NIC上的硬件加速功能可以視為是SDN交換機(jī)的擴(kuò)展?？稍诙鄠€虛擬機(jī)和/或內(nèi)核上通過部署多個VNF來為眾多功能處理NFV性能。這為NFV帶來了兩大性能挑戰(zhàn)。第一項(xiàng)挑戰(zhàn)在于“vSwitch”，這通常是一個軟件，用來處理以太網(wǎng)NIC與虛擬機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)流量。第二項(xiàng)性能挑戰(zhàn)在于均衡在多個VM之間輸入的40/100GE數(shù)據(jù)。添加IP分片、TCP分段、加密或其他專用硬件功能時，NFV軟件需要輔助以滿足性能需求并降低功耗。理想情況下，其外形應(yīng)該比較緊湊，以減少存放網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所需要的板級空間。

　　為處理 NFV 挑戰(zhàn)和各種網(wǎng)絡(luò)功能，用于 NFV 和 SDN 的 NIC 卡必須性能極高，而且盡可能靈活。多家芯片廠商都試圖成為第一家上市 NFV 硬件的廠家，他們已經(jīng)提議構(gòu)建針對 NIC 卡的平臺，它們各自都具有不同程度的可編程性。Intel 目前是主要的 NIC 組件提供商，配有用于加速數(shù)據(jù)包處理的 DPDK 包。EZchip 提供了運(yùn)行 Linux 并可用 C 語言編程的 NPS 多線程 CPU。Marvell 為其 Xelerated 處理器提供了兩個完整的數(shù)據(jù)層軟件套件以用于城域以太網(wǎng)和統(tǒng)一光纖應(yīng)用接入（Unified Fiber Access Application），這兩個套件由運(yùn)行在 NPU 上的應(yīng)用程序包和運(yùn)行在主機(jī) CPU 上的控制層 API 組成。Cavium 已經(jīng)為其 Octeon 產(chǎn)品系列選擇了更通用的軟件開發(fā)套件。Broadcom、Intel 和 Marvel L2/L3 交換機(jī)主要用于搜索和 vSwitch 負(fù)載轉(zhuǎn)移。同時，Netronome 的新款 Flow-NIC 配備了能在該公司的專用網(wǎng)絡(luò)處理器硬件上運(yùn)行的軟件。

　　盡管所有這些產(chǎn)品都聲稱是開放式 NFV 方法，但實(shí)則不然。所有這些方法都涉及到苛刻并且可以說是限制過多的硬件實(shí)現(xiàn)方案，這些實(shí)現(xiàn)方案僅具備軟件可編程，并且在 SoC 或標(biāo)準(zhǔn)處理器方面再次依賴于苛刻且專有的硬件實(shí)現(xiàn)方案。

　　用于 NFV 性能加速的 ALL PROGRAMMABLE ETHERNITY NIC

　　要加強(qiáng)可編程性同時還要大幅提高性能，很多公司都在研究一種能將現(xiàn)有 CPU 與 FPGA 結(jié)合使用的組合方法。在過去兩年中，很多數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商（尤其是 Microsoft 公司）發(fā)布了論文來闡述他們通過混合架構(gòu)所實(shí)現(xiàn)的性能大幅提升。Microsoft 發(fā)布的名為“Catapult Project”的白皮書指出，在功耗僅增加了 10% 的情況下，性能提高了 95%。Intel 指出，在數(shù)據(jù)中心 NIC 中將 FPGA 與 CPU 組合所產(chǎn)生的效能是其花費(fèi) 167 億美元收購第二大 FPGA 廠商 Altera 公司的主要原因。

　　同樣，CPU 與 FPGA 組合方法也適用于在虛擬機(jī)上運(yùn)行虛擬聯(lián)網(wǎng)功能的NFV。在這種方法中，F(xiàn)PGA 用作完全可編程 NIC，經(jīng)擴(kuò)展可用來加速在服務(wù)器的 CPU/VM 上運(yùn)行的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能。

　　但是完全基于 FPGA 的 NIC 卡是 NFV 的理想 COTS 硬件架構(gòu)。多家 FPGA 固件廠商都可以提供固件，以提高在 FPGA NIC 上運(yùn)行的 NFV 的性能。并且 FPGA 公司最近開發(fā)了 C 語言編譯器技術(shù)（如賽靈思的 SDAccel? 和 SDSoC? 開發(fā)環(huán)境）以實(shí)現(xiàn) OpenCL? 和 C++ 設(shè)計輸入和編程加速，從而進(jìn)一步向更多用戶推廣 NFV 設(shè)備設(shè)計。

　　為加速 NFV 性能，NFV 解決方案提供商增加了 VM 的數(shù)量，目的是在多個 VM 上分配 VNF。在操作多個 VM 時，出現(xiàn)了新的挑戰(zhàn)，這與均衡虛擬機(jī)間的流量負(fù)載同時還要支持 IP 分片有關(guān)。此外，在支持 VM 之間的交換以及 VM 與 NIC 之間的交換方面也存在挑戰(zhàn)。純軟件 vSwitch 元件根本不具備足以解決這些挑戰(zhàn)的性能。另外，還必須要保持VM的完整性，以便VM能夠適當(dāng)存儲特定的突發(fā)數(shù)據(jù)包并且不會無序交付數(shù)據(jù)包。

　　Ethernity 的 ENET FPGA 專用于解決 NFV 的性能問題，其配備了虛擬交換機(jī)/路由器實(shí)現(xiàn)方案，使系統(tǒng)能夠根據(jù) L2、L3 和 L4 標(biāo)簽來加速 vSwitch 交換數(shù)據(jù)的功能，同時保持為每個 VM 分配一個專用虛擬端口。如果某個特定 VM 不可用，ENET 則可以將流量保存 100ms 之久；而一旦可用，ENET 將通過 DMA 將數(shù)據(jù)傳輸給 VM。我們的ENET安裝了標(biāo)準(zhǔn) CFM 數(shù)據(jù)包生成器和數(shù)據(jù)包分析器，可提供延遲測量功能，從而可以測量 VM 的可用性和運(yùn)行健康狀況，并且指示 ENET 的狀態(tài)負(fù)載均衡器（關(guān)于每個 VM 在負(fù)載分配方面的可用性）。數(shù)據(jù)包重新排序引擎可以在某些情況下保持幀的順序，例如，如果某個數(shù)據(jù)包出現(xiàn)無序移動，這可能導(dǎo)致對一項(xiàng)功能使用多個 VM。

　　在分類模塊中，我們根據(jù) L2、L3 和 L4 字段配置了均衡哈希算法。此算法包含分段，以便負(fù)載均衡器能夠根據(jù)內(nèi)部隧道 （inner tunnel） 信息（如 VXLAN 或 NVGRE）來執(zhí)行均衡，而 IP 分片連接則可以由特定連接/CPU 來進(jìn)行處理。對于 VM 到 VM 連接而言，分類器和搜索引擎會將會話轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo) VM，而不是 vSwitch 軟件。同時，分類器功能根據(jù)其路由器輸出來為每個輸入流分配報頭操控規(guī)則，同時監(jiān)控修改 IP 地址或卸載協(xié)議。

　　對于每個新流，目標(biāo)選擇模塊的負(fù)載均衡器根據(jù)加權(quán)循環(huán)調(diào)度算法 （WRR） 技術(shù)從可用的 VM 中分配目標(biāo)地址。將根據(jù)從 VM 負(fù)載監(jiān)控模塊派生的信息來配置 WRR。

　　分層流量管理器模塊在可用的VM之間實(shí)現(xiàn)分層 WRR，并為每個 VM 保持一個輸出虛擬端口，以根據(jù)優(yōu)先級、VM 和物理端口分成三個調(diào)度層級。CPU 層級表示特定 VM，同時優(yōu)先級層級可能在服務(wù)于特定 VM 的不同服務(wù)/流之間分配加權(quán)。ENET 通過操作外部 DDR3，可以支持 100ms 的緩存以克服特定 VM 的瞬時負(fù)載。

　　VM 負(fù)載監(jiān)控使用 ENET 可編程數(shù)據(jù)包生成器和數(shù)據(jù)包分析器對電信級以太網(wǎng)服務(wù)進(jìn)行監(jiān)控，這符合 Y.1731 和 802.1ag 標(biāo)準(zhǔn)。VM 負(fù)載監(jiān)控模塊維護(hù)有關(guān)每個 CPU/VM 可用性的信息，對 VM 使用以太網(wǎng) CFM 延遲測量報文 （DMM） 協(xié)議生成之類的指標(biāo)。通過對每個數(shù)據(jù)包加蓋時間戳并測量發(fā)送與接收之間的時間差，此模塊可以確定每個 VM 的可用性，并據(jù)此指示可用VM上的目標(biāo)選擇模塊。

　　資源選擇模塊所確定的是從主機(jī)發(fā)送至用戶的哪些傳出流量將被分類并確定數(shù)據(jù)包的資源。ENET中的報頭操控模塊將執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 （NAT） 以將輸入地址替換為正確的 VM IP 地址，從而使NIC 能夠?qū)⒘?、?shù)據(jù)包或服務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)至正確的VM。對于輸出流量，NAT 將執(zhí)行相反操作并將數(shù)據(jù)包連同其原始IP地址一并發(fā)送給用戶。此外，報頭操控模塊還將執(zhí)行隧道封裝。此時，報頭操縱模塊將執(zhí)行分類器通過分類所分配的操作規(guī)則，并將在 CPU 操作之間剝離隧道報頭或其他報頭。在相反方向，其將原始隧道附加到輸出用戶端口。

　　隨著運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的增加，流表（flow table）的大小可能快速增加從而超過標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的緩存容量。對于當(dāng)前OpenFlow系統(tǒng)尤為如此，因?yàn)楫?dāng)前OpenFlow系統(tǒng)需要40個不同字段、IPv6地址、多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）和提供商骨干網(wǎng)橋（PBB）。ENET搜索引擎和包解析器可以支持對多個字段進(jìn)行分類并提供數(shù)百萬個流，因而可以從軟件設(shè)備中卸載分類和搜索功能。

　　最后，通過ENET數(shù)據(jù)包報頭操控引擎，ENET 可將卸載任何協(xié)議處理并為 VM 以及 TCP 分段或者各種協(xié)議之間的聯(lián)網(wǎng)（包括用于虛擬 EPC（vEPC） 實(shí)現(xiàn)的 3GPP、XVLAN、MPLS、PBB、NAT/PAT 等）提供原始數(shù)據(jù)信息。

　　除了固件之外，Ethernity 還開發(fā)了我們稱之為 ACE-NIC的NFV NIC（圖 3）。要創(chuàng)建 NIC，我們將 ENET SoC 固件（已部署到電信級以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)十萬個系統(tǒng)中）部署到單個Xilinx Kintex?-7 FPGA 中。我們還將五個分立組件的功能集成到同一個 FPGA 中。NIC 和 SR-IOV 支持；網(wǎng)絡(luò)處理（包括分類、負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)包修改、交換、路由以及 OAM）；100ms 緩沖；幀分段；加密。

　　ACE-NIC 是一款支持 OpenFlow 的硬件加速 NIC，并在 COTS 服務(wù)器中運(yùn)行。ACE-NIC 將 vEPC 和 vCPE NFV 平臺的性能提升 50 倍，極大降低了與 NFV 平臺相關(guān)的端對端時延。新的 ACE-NIC 配備了四個 10GE 端口以及專為基于 Ethernity ENET 流處理器的 FPGA SoC 設(shè)計的軟件和硬件，支持 PCIe? Gen3。ACE-NIC 還配備了與 FPGA SoC 連接的板載 DDR3，支持 100ms 緩沖并可搜索一百萬條目。

　　Ethernity ENET 流處理器 SoC 平臺使用具有專利、獨(dú)有的基于流的處理引擎來處理大小可變的任何數(shù)據(jù)單元，提供多協(xié)議聯(lián)網(wǎng)、流量管理、交換、路由、分段、時間戳和網(wǎng)絡(luò)處理。此平臺在Xilinx 28nm Kintex-7XC7K325T FPGA 上支持高達(dá) 80Gbps 的速率，或在更大型 FPGA 上支持更高速率。

　　ACE-NIC 附帶基本功能，比如納秒精度以內(nèi)的按幀時間戳、數(shù)據(jù)包生成器、數(shù)據(jù)包分析器、100ms 緩沖、幀過濾以及 VM 之間的負(fù)載平衡。為提供多個云設(shè)備，其還能夠按虛擬機(jī)分配虛擬端口。

　　此外，ACE-NIC 還帶有 NFV vEPC 的專用加速功能。這些功能包括幀報頭操縱和卸載、16K 虛擬端口交換實(shí)現(xiàn)、可編程幀分段、QoS、計數(shù)器和計費(fèi)信息，這些功能可以由面向 vEPC 的 OpenFlow 進(jìn)行控制。通過其獨(dú)特的軟件及硬件設(shè)計，ACE-NIC 將軟件性能提高了 50 倍。

　　ALL PROGRAMMABLE ETHERNITY SDN 交換機(jī)

　　同樣，Ethernity 在 FPGA 中集成 ENET SoC 固件以創(chuàng)建全 ALL PROGRAMMABLE SDN 交換機(jī)，并支持 OpenFlow 的 1.4 版本和全套電信級以太網(wǎng)交換機(jī)功能，從而加速白盒 SDN 交換機(jī)部署的上市進(jìn)程。

　　ENET SoC 電信級以太網(wǎng)交換機(jī)是符合 MEF 標(biāo)準(zhǔn)的 L2、L3 和 L4 交換機(jī)/路由器，可以在分布于超過 128 個物理通道的 16，000 個內(nèi)部虛擬端口之間交換和路由五個級別數(shù)據(jù)包報頭的幀。其支持 FE、GbE 和 10GbE 以太網(wǎng)端口以及四種級別的流量管理調(diào)度層級。由于 ENET 的內(nèi)在架構(gòu)支持分段幀，因此 ENET 可以通過零拷貝技術(shù)執(zhí)行 IP 分片和功能重新排序，這樣一來，分段與重組便不再需要專用的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。此外，ENET 還具有集成的可編程數(shù)據(jù)包生成器和數(shù)據(jù)包分析器，可簡化 CFM/OAM 操作。最終，ENET 可以在 3GPP、LTE、移動回程和寬帶接入中運(yùn)行。其支持多個協(xié)議之間的互通，這些只需要通過零拷貝操作，并且不需要重新路由幀來進(jìn)行報頭操控。

　　顯然，通信行業(yè)正處在新時代的開端。我們確信可以看到 NFV 和 SDN 領(lǐng)域會有很多創(chuàng)新。NFV 性能提升或 SDN 交換機(jī)的任何新興解決方案必須能夠支持新版 SDN。隨著 Intel 收購 Altera 以及尋求更高可編程性的硬件架構(gòu)不斷增多，我們確信處理器與 FPGA 的組合架構(gòu)也會越來越多，同時還會有新的創(chuàng)新方式來實(shí)現(xiàn) NFV 性能提升。

　　基于 FPGA 的 NFV NIC 加速可以基于通用處理器來提供 NFV 的靈活性，同時提供GPP 無法維持的必要吞吐量，并且還要執(zhí)行 GPP 無法支持的特定網(wǎng)絡(luò)功能加速。通過在 FPGA 平臺上有效組合 SDN 與 NFV，我們可以設(shè)計出 All Programmable 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從而推動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域中全新的 IP 廠商生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)新。

　　圖 1 – 在數(shù)據(jù)包到達(dá)時，NIC 進(jìn)入代表特定虛擬機(jī)的虛擬端口 （VP）。數(shù)據(jù)包隨后通過 DMA 發(fā)送到服務(wù)器上的合適的虛擬機(jī)以進(jìn)行處理。

　　圖 2 - 這一高級方框圖顯示了虛擬機(jī)的負(fù)載均衡和交換機(jī)。

　　圖 3 – Xilinx Kintex FPGA 位于 Ethernity NFV 網(wǎng)卡的中心。