I dag, er en NIC ikke bare en NIC lenger.

Den typiske arbeidsstasjonens Fast Ethernet NIC er knapt god nok for de fleste sluttbrukerapplikasjoner. Og det er en økende bevissthet om at 100 Mbps etiketten på emballasjen neppe garanterer pakker vil faktisk få kontakt med nettverket på den hastigheten - dårlige nettverkskort er ansvarlig for brorparten av sub-optimal ytelse i nettverket.

Men det virkelige problemet, som det fremgår av Gilder lov, er at nettverkskapasiteter vokser på omtrent tre ganger hastigheten av CPUer, omtrent en dobling av oppnåelig hastighet hvert halvår. I 1999 hadde nettverk allerede løpt evne CPUer til å fylle dem. I dag, ville det kreve en 20 GHz CPU opererer flate ut for å mette en 10 Gbps link - og det er forutsatt alt annet, spesielt bussen, er opp til oppgaven.

For høy ytelse servere og klienter, blir det viktig å finne måter å komme rundt den voksende kløften mellom CPU og nettverket - og NIC har begynt å utvikle seg under betydelig press. Flere strategier har dukket opp nylig til varierende grad av suksess.

TCP-Offload-motorer (TOE):
I denne tilnærmingen, en rekke grunnleggende funksjoner er losset fra operativsystem (OS) til en motor på NIC selv. Effektivt dette er et spesielt formål CPU plassert på NIC til pre-prosess pakker før OS selv får se dem. Hensikten er å redusere den relativt høye kostnaden for behandling og IP TCP, særlig når nettverkstilkoblingen er ikke kritisk for alle åpne programmer. Funksjoner som sjekksummer og segmentering kontroll kan helt eller delvis håndtert av NIC uten å påberope CPU.

TOE er effektivt usynlig for nettverk - det krever ikke noen spesiell implementering på nettverkssiden. Men det krever spesielle drivere og så langt integrasjon med OS er fortsatt umoden. Adopsjon bransjeomfattende har vært begrenset. Deretter har kostnadene holdt seg høy og den relative verdien har ennå ikke nådd et kritisk punkt.

Bottomline:
Mens denne tilnærmingen er ikke sannsynlig å forsvinne helt, det har ennå til å vise seg som en effektiv løsning for generell høy ytelse nettverk.

Teaming nettverkskort:
NIC teaming innebærer at man kobler to eller flere nettverkskort i parallell. Som en konsekvens, kan verten bruke flere nics på en gang for den samme nettverksforbindelsen. Dette gjør at vertene å se gradvis større kapasitet i nettet uten å hoppe hele veien til neste tilgjengelige teknologi (dvs. Fast Ethernet til Gigabit Ethernet, eller GigE til 10 GigE). For eksempel kan en 2 Gbps nettverkskort bli opprettet for prisen av to 1 Gbps kort (og to porter på bryteren) uten å ty til 10 Gbps.

Igjen, dette krever teknikk spesielle drivere som behandler flere nettverkskort som en enhet. Og mens det gir noen fordel for maskiner opplever NIC seg som chokepoint, hjelper det ikke mye med kløften av Gilder lov. De fleste CPUer rett og slett ikke vil være i stand til å dra full nytte av den ekstra kapasiteten.

Bottomline:
Det har vært noen adopsjon i bransjen med sporadiske rapporter om integreringsspørsmål.

Front-End Aggregat /akseleratorer: Anmeldelser Mest brukt på WAN-tilkoblinger og foran last balansert tjenester, TCP aggregatorer er typisk apparater som sitter mellom én eller flere verter og nettverket. De er spesialbygde systemer som tilbyr hjelp til å håndtere store mengder TCP-tilkoblinger. Across WAN-tilkoblinger, kan den samlede flyten være optimalisert for den begrensede båndbredden ved hjelp av proprietære komprimeringsteknikker, ikke-standard transportprotokoller, eller begge deler. I forkant av kritisk utfører servere, kan en aggregator unngå de saker av flaskehalser i nettverket ved å omdirigere forbindelser til vertene som de er tilgjengelige.

Disse teknologiene er stadig favør, spesielt for dyre WAN-tilkoblinger som støtter kritiske applikasjoner. En rekke leverandører tilbyr effektive løsninger som fungerer godt punkt-til-punkt. Høy ytelse webtjenester har vært å utnytte aggregatorer i flere år, særlig på grunn av fail-over, skalerbarhet og sikkerhet.

Bottomline:
Disse er vanligvis effektive løsninger, men er kontekstavhengig og ikke skalerbar til individuelle maskiner.

I /O Acceleration Technology:
Intel har nylig annonsert I /OAT, som tilbyr det som et alternativ til tå for den enkelte nettverksserver eller klient. De fokuserer nå på integrasjon med CPU og den generelle brikkesett for å oppnå optimal sammenhengende ytelse. Det er åpne spørsmål om hvordan denne tilnærmingen standardiserer utover Intel - og om det blir teknologisk fornuftig å bryte ned veldefinert separasjon mellom CPU og NIC som perifer.

I /OAT ikke er tilgjengelig ennå, og er forventet i 2006.

Bottomline:
Det er ikke klart om dette er en inkrementell gest fra Intel for å opprettholde markedsprofil eller om det representerer en betydelig kløft-krysset fordel for verts gjennomsnittlig nettverk.

I mellomtiden fortsetter presset på konvensjonelle NIC teknologier for å bygge så CPU kapasiteter falle lenger bak. Og formen på nettverkskortet er sannsynlig å endre seg raskt under tvang.

Referanser:
akseleratorer (NetComp) Teaming (ZDNet) TOE (10GEA) I /OAT (Intel)

Chief Scientist for Tilsynelatende Networks, Loki Jorgenson, PhD, har vært aktiv i beregningen, fysikk og matematikk, vitenskapelig visualisering og simulering i over 18 år. Opplært i beregningsorientert fysikk ved dronningens og McGill universiteter, har han publisert på områder så forskjellige som filosofi, grafikk, pedagogiske teknologi, statistisk mekanikk, logikk og tallteori. Dessuten virker han som professor II i matematikk ved av Simon Fraser University hvor han medgrunnlegger Center for Experimental og konstruktiv matematikk (CECM). Han har ledet forskningen i mange akademiske prosjekter fra tungregning til digital publisering, og arbeider tett med private samarbeidspartnere og myndigheter. På Tilsynelatende Networks Inc., fører Jorgenson nettverk forskning på høy ytelse, trådløst, VoIP og andre programytelse, typisk gjennom praktisk samarbeid med akademiske organisasjoner og andre tenkte ledere som BCnet, Texas A & M, canarie, og Internet2. www.apparentnetworks.com