第17期-直播回顾丨有关SPDK NVMe-oF解决方案介绍
本周，在SDNLAB直播活动【 一期一会】中，英特尔资深软件工程师——杨子夜与大家进行了在线交流，分享有关SPDK NVMe-oF解决方案的介绍，介绍了什么情况下需要NVMe-oF方案和SPDK NVMe-oF解决方案的发展历史、架构，以及基于RDMA和TCP两种传输的设计实现细节，同时也分享了一些性能优化的数据。
（文末有PPT下载方式）
视频回顾和PPT分享
直播问题总结
Q:
为什么要推出SPDK的NVMe-oF解决方案？
A:
其实这个问题在我的演讲中已经提过了。SPDK是一套用户态的针对NVMe SSD 优化的软件库，所以推出SPDK的NVMe-oF 方案主要是为了性能。基于SPDK的用户态NVMe 驱动，以及SPDK的高效编程框架，能更好的发挥出性能（优于内核）。另外在用户态部署NVMe-oF的服务，也便于运维以及管理，摆脱对kernel版本的依赖
Q:
SPDK 和DPDK怎么结合？
A:
SPDK 对于CPU（线程）调度， 用户态的设备管理，和DMA的内存管理等都有相应的API 抽象。其中DPDK库是SPDK高性能的基石，因为对于这些抽象的缺省实现主要由DPDK 承载。当然用户也可以根据业务的需要选择性的替换成自己的软件库。比如把内存管理的那部分抽象出来，集成自己的软件库。
Q:
SPDK里面对硬件卸载提供哪些功能？
A:
SPDK 库中暂时没有“显示”的library可以把任务卸载到FPGA等硬件中。但是目前SPDK 针对Intel平台有用户态的CBDMA 驱动；包括对Intel的DSA（Data streaming accelerator）也有相应的用户态驱动IDXD（Intel Data Accelerator Driver， 目前在实现过程中）。这些驱动可以卸载一些内存相关的操作，比如内存拷贝等。因此可以在CPU非常繁忙的时候，如果进行相关的卸载可以提高性能。另外SPDK 目前已经用于一些卸载方案中，比如在各种DPU（Data processing unit）中充当了重要的角色，比如集成在一些智能网卡中。
Q:
请问NVMe over TCP有内核版本要求吗？
A:
至少需要Linux 内核版本在5.1以上，选一个比较稳定的版本比较合适。
Q:
RDMA现在有成熟的用户态的verbs库和SPDK 配合吗？
A:
目前SPDK 中使用了libibverbs, librdmacm相关的库，这些是非常成熟的RDMA 编程相关的库。但是这些库原则上还是依赖于内核。比如需要内核有相应的驱动去管理具有RDMA功能的网卡，或者内核支持一些模拟（比如software RoCE）。目前没有纯用户态的verbs相关的库， 比如说可以直接驱动DPDK管理用户态网卡然后提供RDMA的功能。
Q:
可以聊下和SmartNic的结合吗？
A:
目前可以看到一些公开的信息， 比如Mellanox公司(被NVDIA收购)的智能网卡已经使用了SPDK；此外阿里云的神龙服务器中也用了SPDK。这些做法本质是把SPDK的vhost实现从主机侧放到了智能网卡中。因为智能网卡对主机模拟virtio-net， virtio-blk，甚至模拟NVMe 等设备。那么非常自然的，一些基于SPDK的vhost将加速， 比如基于SPDK的 virtio-blk的加速（SPDK vhost-block）也被下沉到智能网卡中。因为SPDK的框架是非常强大的。对主机侧来讲，智能网卡中的SPDK其实作为了主机侧存储服务的服务端（target）；然后对远端的存储服务来讲，智能网卡中的SPDK又充当了客户端的角色（initiator）。
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