开放云网络之高性能网关技术白皮书

这篇技术白皮书主要探讨了云网络（SDN）环境下的云网络网关（SDN网关）技术，强调了其在多租户隔离和资源管理中的关键作用。以下是根据所提供的文字内容进行的总结：

主要技术点与分析

1. 云网络网关的功能定位：

   • 无状态网关：主要用于路由转发和静态地址映射，不维护会话状态。
   • 有状态网关：除维护路由表外，还需动态创建和维护由流量触发的会话连接表，支持复杂业务处理。

2. 技术路线概览：

   • NFV形态网关：从Linux内核到DPDK技术的迭代，逐步提升性能至线速转发能力。
   • 超融合硬件形态网关：集成Tofino、x86 CPU、FPGA等资源，实现高性能和强大扩展性。

3. 当前技术挑战：

   • 性能瓶颈：NFV方案在处理超大单流时遇到性能瓶颈，特别是当流量不均匀时。
   • 成本问题：在处理极高带宽时，NFV集群规模巨大导致成本高昂。

4. 未来技术趋势：

   • DPU/IPU：数据中心网络接口升级至DPU/IPU时代，提供高吞吐量和硬件卸载能力。
   • 新一代可编程网络芯片：基于流水线逻辑、表项资源、队列调度等技术，增强灵活性和效率。

5. 技术路线提出：

   • 提出将有状态网关与无状态网关解耦，分别采用不同技术路线实现高性能网关，以适应开放网络理念和极简网络趋势。

结论

本文详细分析了云网络网关在现代云计算环境中的角色与挑战，并探讨了从NFV到超融合硬件形态的演进过程及其技术挑战。未来，随着DPU/IPU和新一代可编程网络芯片的发展，以及对有状态与无状态网关的差异化处理，云网络网关有望实现更高的性能和更低的成本，推动云网络系统向更加开放和高效的极简网络方向发展。