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Do, 13. Juli 2017, 13:19

Software::Netzwerk

FD.io routet fast ein Terabit pro Sekunde

Das im Februar 2016 gegründete Projekt FD.io der Linux Foundation kann auf entsprechend schneller Hardware fast 1 Tbit/s erreichen. Dabei skaliert das System nahezu linear mit der verfügbaren PCI-Bandbreite.

Linux Foundation

Schneller Datentransfer ist der Fokus des Fast Data (FD.io)-Projekts, das im Februar 2016 unter dem Dach der Linux Foundation gegründet wurde. Nutznießer sind spezialisierte Anwendungen im Bereich der Netzwerk- und Speichersysteme, die auch virtualisiert sein können. Das Projekt ist eines der mittlerweile zahlreichen offenen Zusammenarbeitsprojekte der Linux Foundation, des Industriekonsortiums zur Förderung von Linux.

Das wie »Fido« ausgesprochene Projekt FD.io stellt ein Framework bereit, das schnelle Datentransfers für Netzwerk- und Speichersysteme ermöglicht. Schnell bedeutet dabei, dass ein spezialisiertes Programm exklusiven Zugriff auf die Hardware erhält, wobei es den Kernel umgeht und damit den Overhead des Wechsels zwischen Kernel- und Prozessraum vermeidet. Berührungspunkte gibt es bei FD.io mit Software Defined Networking (OpenDaylight-Projekt der Linux Foundation) und der Cloud und Containern (Cloud Native Computing Foundation).

Inzwischen wurden vier Versionen von FD.io veröffentlicht, die neueste (17.04) vor einem Monat mit zahlreichen Verbesserungen, auch in der Geschwindigkeit. FD.io enthält eine Vector Packet Processing (VPP)-Technologie, die jetzt so effizient arbeitet, dass nicht die CPU-Leistung, sondern die Bandbreite des PCI-Busses den begrenzenden Faktor darstellt. Mit der neuen Version hat das Projekt nun laut einer aktuellen Meldung demonstriert, dass eine Verdoppelung der PCI-Bandbreite nahezu zu einer Verdoppelung der Routing-Leistung führte.

Ein Test mit der vorigen Generation von Intel Xeon-Prozessoren auf einem System mit vier Prozessoren mit jeweils 18 Kernen routete 200 Mio. Pakete pro Sekunde auf der Netzwerkebene 2 und 3, wobei 480 Gbit/s übertragen wurden. Die neueste Generation von Xeon-Prozessoren verdoppelt die PCI-Bandbreite nochmals. Ein Test mit vier Prozessoren mit jeweils 24 Kernen erreichte entsprechend den doppelten Durchsatz, 400 Mio. Pakete pro Sekunde mit 948 Gbit/s, wobei nicht mehr Energie als mit dem alten System benötigt wurde. Dabei wurde das Data Plane Development Kit (DPDK) als Plugin für die schnelle, Hardware-unabhängige Ein/Ausgabe genutzt. Wie FD.io schreibt, können alle Nutzer von FD.io 17.04 allein durch Aufrüstung der Hardware höhere Durchsätze erzielen, da die Software automatisch skaliert.

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