作为数据中间的交通关键，收集毗连着所有运转利用营业的装备，阐扬着相当主要的感化，收集装备和收集手艺也在不竭成长进化，此中也包罗可编程手艺。

可编程手艺为利用者供给了极年夜的矫捷性，用户经由过程计较机指令，可选择分歧的通道和分歧的电路功能，称为编程节制。

收集装备的硬件内部一般由 CPU、内存、Flash、转发芯片、FPGA、EEPROM 等芯片构成，这些年夜部门都是可编程芯片。但转发芯片绝年夜部门都不是可编程芯片，转发芯片的硬件转发逻辑早已设想好，没法经由过程调剂软件参数去更改。跟着云计较、年夜数据和虚拟化手艺给收集带来的庞大的冲击和挑战，收集固定的转发模式明显已没法顺应新手艺的利用。

直到英特尔为用户和收集供给商带来了英特尔 P4 可编程说话和英特尔 Tofino 芯片。

经由过程操纵英特尔 P4 可编程说话来定制白盒处理方案或固定设置装备摆设产物，用户能够在数周内摆设新和谈，而不需要新版本的芯片来撑持；英特尔 Tofino 芯片的可编程能力极年夜地扩大了收集处置的矫捷性，可顺应各类复杂收集场景的利用。

可编程收集的成长将走向何方？

P4 收集编程说话的利用近况若何？

英特尔 Tofino 互换芯片的迭代更新？

英特尔数据中间团体互换收集事业部中国区总司理周刚将为你在线解读！

可编程收集是一个必定成长的趋向

曩昔10多年来，收集产生了天翻地覆的转变，跟着 5G、AR/VR 的不竭成长，数据流量迅猛增加，收集面对着愈来愈年夜的挑战。

周刚指出，公有云和电信收集供给商都在转向基在容器的处置、微办事编排和主动化的云当地架构，AI 和日新月异的工作负载催生了不竭增加的收集优化需求。将来收集必需要具有三年夜能力：

一是超低时延、超高带宽、超年夜范围的联络能力；

二是肯定性办事和差别化办事的能力；

三是计较、存储等多维资本的同一调剂的能力。

同时，收集装备和相干处理方案则需要具有以下能力：

起首，要简化硬件装备，同时包管其处置机能，并经由过程软件界说的体例加强收集弹性；

其次，要具有聪明年夜脑，实现收集运维的智能化；

第三，要实现内生平安、自动平安，进而实现更平安的收集。

基在这些趋向和对收集装备的要求，可编程收集是一个必定成长的趋向，而英特尔从2017年最先就在中国引入了 P4 的概念。

P4 ——可编程说话的开辟者

P4（Programming Protocol-Independent Packet Processors）是一种开源的数据平面高级编程说话，专为编程可重构收集设想，用来指定命据平面装备（互换机、DPU/IPU、路由器、 OVS 等）若何处置数据包。P4 是对和谈无关的包处置器进行编程的说话，所谓的和谈无关是指用户能够基在 P4 代码实现现有的收集和谈，或说对现有的收集和谈做一些加强扩大，乃至‍是基在用户本身的需求实现一个全新的收集和谈。

Nick McKeown 传授在2013年提出了 P4，2017年英特尔将 P4 带入中国市场，颠末五年成长，P4 作为要害的可编程收集说话，已成为收集行业的尺度说话，也是行业巨子合作的核心之一。

‍‍P4 是一个真正开铺开源的生态，用户能够基在本身的营业诉求，用 P4 去实现所需要的数据面的转刊行为。经由过程利用 P4 进行快速简练的迭代开辟，来实现本身的营业逻辑，‍‍同时又能保存本身营业逻辑相干的一些差别化。今朝全球已有跨越100家出名年夜型企业插手 P4 社区。

P4——Tofino、IPU、IPDK……

英特尔一向是 P4 在中国的生态化成长中的主要推手。英特尔 Tofino 芯片是英特尔推出的全球第一款真反面向用户的周全可编程收集芯片。‍‍据周刚引见，英特尔 Tofino 互换芯片系列不竭在更新，Tofino 1 的处置能力从1.8T到6.4T，Tofino 2 处置能力有12.8T，Tofino 3 处置能力最年夜可达25.6T。‍‍和现有保守的互换芯片比拟，英特尔 Tofino 互换芯片在不丧失功耗机能和本钱的根本上，额外的引入了 P4，能够给终究用户带来可编程性；和芯片里面没有任何固化的设想，所有的功能都是经由过程软件来实现的。

P4 收集芯片首要面向芯片利用者，强调的是可编程的概念，而不是芯片开辟者，这和保守的芯片设想有着素质的区分。相较在保守的收集芯片，基在 P4 的收集芯片，能够更轻松的实现收集互换、路由，用户�����APP能够更矫捷的自界说功能。它最年夜的特点即是简单、高效、易上手，更新的功能仅需一周乃至3天便可以在芯片内实现，并可间接交付用户利用。

今朝英特尔也发布了 IPU 产物，包罗基在 ASIC 的 IPU 和基在 FPGA 的 IPU，这两类 IPU 都撑持 P4。

周刚提到，英特尔把 P4 生态扩大到了全部链路上的处理方案。除供给撑持 P4 的硬件装备外，英特尔还供给 IPDK 的开源软件，用户或项目师能够很是便利开辟基在 P4 的可编程收集平台。

IPDK 是一个开源的、与厂商无关的驱动法式和API 框架，可治理由 CPU、IPU、DPU 或互换机建立的根本举措措施。‍‍IPDK 可以或许操纵现有的一些东西‍‍和平台，包罗 DPDK、SPDK、P4 和 SONiC 和 PINS 来知足分歧根本举措措施利用的需求。‍‍这些根本举措措施利用包罗收集虚拟化、存储虚拟化，‍‍和容器收集所对应的 K8S。

‍‍‍‍IPDK 还能够支持各类各样的工作负载的卸载和加快，包罗防火墙、‍‍入侵检测系统、5G、边沿计较、收集可视化层面的加快。基在‍‍ IPDK 框架‍‍‍‍，根本举措措施利用法式的用户能够按照对功能和机能的分歧要求，把本身的利用在各类具有分歧能力的平台之间做一个无缝的切换。‍

‍今朝英特尔已把 IPDK 作为 OPI 开放可编程手艺项目一部门进献给了 Linux 基金会，同时也在跟中国分量级的终端用户、领先公有云厂商配合开辟 IPDK 社区。

跟着“新基建”、“东数西算”等计谋走向纵深，将来需要建立面向低时延简直定性收集，经由过程 IPV6、SRv6 方面的立异，引入利用感知手艺，实现差别化的办事体验。

东数西算计谋与可编程和英特尔所提倡的手艺理念是完全吻合的，所有的这些收集要求的条件就是要实现收集可编程，而且可编程的能力要简单易用，P4 可编程可以或许进一步助力算网一体成长。能够说，将来算力收集的底座和基石就是 P4 可编程。

——周刚

P4 愈来愈强大的“伴侣圈”

P4 黑客松是英特尔在中国推行 P4 的一个主要构成部门。周刚提到，P4 生态成长，最主要的是人材培育，特别是高校学生的培育，这也是将来项目师的主要后备气力。英特尔想要经由过程黑客松勾当来鼓动勉励更多的学生进修P4，推动 P4 立异，为 P4 的立异注入新的活力。

由英特尔、ONF 社区倡议倡议的“英特尔2022 P4中国黑客松”年夜赛今朝共有来自清华年夜学、北京年夜学、复旦年夜学等高校和科研院所的49支步队报名参赛，环绕“基在 P4 和 Tofino 的开放式立异”这一主题进行作品设想、开辟，并将在10月底进行决赛比赛奖项。

周坚强调，今朝中国 P4 的生态范围正在渐渐强大，P4 在今天情况傍边看，已成为一个现实上的尺度了。对学生而言，P4 具有光亮的成长前景。收集愈来愈复杂，互联网云公司需要配备陈规模的收集团队，包罗收集设想师、架构师、软件项目师等，对收集人材延续发生年夜量需求，而 P4 将帮忙培育一批高端收集人材。另外，英特尔还在准备一个 P4 高阶利用沙龙，约请行业专家在黑客松时代切磋 P4 若何更好地在中国市场成长。

可编程芯片的呈现改变了保守互换芯片封锁的素质，让数据中间互换机和办事器一样享有开放性和可编程性，将来不管是算力收集、云收集，抑或是新兴的边沿收集，可编程手艺都将是其成长的基石，而英特尔在可编程手艺的成长和演进的进程中阐扬了不成磨灭的感化。

持久以来，英特尔一向秉承着拥抱开源、开放的精力，努力在推动可编程收集的成长，将来，英特尔还将结合更多的业界同仁一路来拥抱开源和可编程趋向，真正实现全部全收集可编程！

编纂：黄飞