為什麼選擇 FPGA 進行網路測試？

軟體解決方案已經存在，可用於任何頻寬的網路協定測試和高達 10 GbE 的負載測試。但是，在 25G 及更高的情況下，即使是最新的多核 Intel Xeon CPU 也無法跟上，您需要專用的網路加速硬體。

由於 GPU 不適合數據包處理，因此選擇範圍縮小到 NIC ASIC 或 FPGA 解決方案。基於 ASIC 的設備的優勢在於它們提供 25-100 Gbps 的速度，具有許多功能，可用於廣泛的測試。然而，專用的100G設備非常昂貴，它們的成本可能是單個FPGA卡的很多倍。

此外，基於FPGA的解決方案可以以更低的成本設計出滿足使用者需求所需的功能。

BittWare構建StreamSurge的動機

在BittWare，我們內部有兩個不同的用例用於100G網路負載測試：

• 一夜之間，持續集成測試運行產品開發
• 在工廠車間進行製造測試

這兩種情況都需要同時運行多個 100G 測試儀。雖然存在用於這些測試的ASIC測試儀，但我們需要以非常高的單位成本（XUP-P3R卡價格的五倍或更多）購買幾個。

我們的解決方案是縮小測試所需的功能範圍，並使用SmartNIC Shell作為起點，我們構建了StreamSurge。

工作原理

因為我們從SmartNIC Shell開始，所以我們已經有了墊圈和其他“管道”，以便在FPGA中操作數據包。此外，我們還使用 DPDK 資料行動器與主機應用程式進行互動。這為我們節省了大量時間，讓我們的團隊專注於此 SmartNIC 應用程式的獨特之處：網路負載測試。

為了進行測試，我們需要在FPGA內部創建一個數據包生成器，或者提供一種使用FPGA但使用來自其他來源的數據包來播放或流式傳輸數據包的方法。我們選擇了第二條路徑，但同時啟用了播放或流式傳輸。對於播放，使用者首先從軟體或ASIC源捕獲數據包到PCAP檔。然後，StreamSurge 可以從緩衝區以線速播放PCAP檔。