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本文详细介绍了Linux操作系统中网络设备的基本原理，从基本的Ethernet NIC设备组成，如Physical Interface、PHY、MAC、Ethernet Controller、DMA Controller和Bus Interface，到更高级的SmartNIC的演变过程，包括添加的各种硬件加速功能。最后讨论了DPU设备，解释了其在数据中心中以数据为中心的新型架构，如何解决摩尔定律失效、数据I/O路径冗长等问题，以及DPU的控制平面和数据平面的功能。
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文章目录
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- Basic Ethernet NIC 设备组成
- SmartNIC 设备组成
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- 1. Basic NIC
- 2. 添加 DMA Engine 功能
- 3. 添加 Filter Engine 功能
- 4. 添加外部 DRAM 到 Filter Engine
- 5. 添加 L2/L3 Offload Engine 功能
- 6. 添加 Tunnel Offload Engine 功能
- 7. 添加 Deep Buffering 外部存储
- 8. 添加 Flows Engine 功能
- 9. 添加 TCP Offload Engine 功能
- 10. 添加 Security Offload Engine 功能
- 11. 添加 QoS Engine 功能
- 12. 添加一个 Programmable Engine 功能
- 13. 添加一个或多个 ASIC 板载处理器
- DPU 设备组成
Basic Ethernet NIC 设备组成
Physical Interface（物理链路连接器）
Physical Interface（物理链路连接器）负责将双绞线网口（电口）或光模块（光口）或连接到网卡上。一个 Physical Interface 通常具有多个 Ethernet Ports。
- 电口：一般为 SFP、QSFP 等，例如 RJ45（Registered Jack，注册的插座）实现了网卡和网线的连接。
- 光口：一般为光纤连接器。
数据中心常见的网卡速率和接口类型：
- 1GbE 千兆网卡：通常使用基于 RJ45 接口的电缆，如 Cat5e、Cat6 等。
- 10GbE 万兆网卡：
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