2023企业上云暨算云融合产业大会-软硬一体云系统论坛-DPU驱动的网内计算系统与应用-清华大学胡效赫.pdf

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1、胡效赫高速可编程网络关键技术与系统应用网络安全实验室清华大学&北京信息科学与技术国家研究中心分布计算与智能加速技术团队网络安全实验室（成立于2003年）http:/tsinghua-nslab.org研究方向网络算法（始于2003年）网包分类、模式匹配、网流识别、流量管理系统设计（始于2007年）统一威胁管理、软件定义网络、可编程网络网络自动化（始于2016年）网络策略编排与验证2023/4/6Network Security Laboratory,Research Institute of Information Technology2网络处理器 DPU2023/4/6Network Sec

2、urity Laboratory,Research Institute of Information Technology32013年 72众核网包分类、正则匹配Intel IXPCavium OCTEON2014年2016年2019年2020年NVIDIA BlueField-2 DPU网内计算In Network Computing异构计算2023/4/65MemoryALU可编程解析器可编程“匹配+处理”流水线header_type ethernet_t header_type l2_metadata_t headerethernet_t ethernet;headervlan_tag_

3、t vlan_tag2;metadata l2_metadata_t l2_meta;包头与元数据声明解析程序parser parse_ethernet extract(ethernet);return switch(ethernet.ethertype)0 x8100:parse_vlan_tag;0 x0800:parse_ipv4;0 x8847:parse_mpls;default:ingress;流表与控制table port_table control ingress apply(port_table);if(l2_meta.vlan_tags=0)process_assign_v

4、lan();CPU计算Java/CGPU图形OpenCLDSP信号处理MATLAB人工智能TPUTensorFlow网络P4FPU/DPU领域专用处理器网络抽象传统网络是一个黑盒2023/4/6Network Security Laboratory,Research Institute of Information Technology6网络抽象可编程使得网络逐渐白盒化2023/4/6Network Security Laboratory,Research Institute of Information Technology7网内计算在数据移动时进行处理基于可编程网络，将数据事务的部分计算从

5、CPU转移到网络满足I/O密集型系统的高吞吐量、低延迟和低功耗的需求2023/4/6Network Security Laboratory,Research Institute of Information Technology8通用服务器大数据人工智能智能网卡白盒交换机共识缓存集合通信网内计算学术界工作2023/4/6Network Security Laboratory,Research Institute of Information Technology9When In-Network Processing Meets Distributed Systems,Bojie Li,APNe

6、t 2021应用场景交换机侧-转发处理器服务器侧-数据处理器拥塞控制HPCC SIGCOMM 19,pFabric SIGCOMM 13,DeTail SIGCOMM 12,CP NSDI 14,NDP SIGCOMM 17DCQCN SIGCOMM 15,TIMELY SIGCOMM 15,MP-RDMA SIGCOMM 18,IRN SIGCOMM 18负载均衡SilkRoad SIGCOMM 17VFP NSDI 17,Tiara NSDI 22键值缓存SwitchKV NSDI 16,NetCache NSDI 17,IncBricks ASPLOS 17Pilaf ATC 2013,