几句话说清楚8：Intel 700系列网卡内部结构概览

一不小心这个系列写到了第8期，原本打算写些别的东西，不过看到8这个数字就想到了Intel将要推出的800系列网卡…的小弟——命途多舛的700系列网卡。从目前市场(主要是云计算、互联网公司和数据中心)的情况看，700系列有逐渐推广的趋势，那么这一期就介绍一下700系列网卡的基本技术架构和特点吧。

Intel 700系列网卡的内部架构

在处理完物理层的事情之后，数据包会进入网卡内部的处理流水线。

对于网络中的事情，所有参与者基本上就在做一个事情：分类->转发。大到核心路由器，小到iptables都是一样。只不过有些按IP地址的前缀分类，有些按报文的协议类型分类，有些按某些header字段分类罢了。

所以对Intel 700系列网卡来说，在物理层接收到帧之后，首先要做的就是”解析“一下，这个帧到底属于哪一类。

因此Parser解析器就是流水线的第一环。它会根据帧本身的特点，以及自己的识别解析能力，给每个包都打上一个标签(PTYPE和PCTYPE)。

而根据这些标签，会抽取帧中相应的字段(一般是标签所代表的协议中比较关键的字段)存入Field Vector，以备后用。

后面的Switch主要就是用Field Vector中的数据，包括DMAC VLAN ID等等，来决定该帧是应该进入PF还是VF。

流分类(RSS和fdir)

在确定了进入哪一个PF或VF之后，就可以对帧进行RSS或者fdir的操作，来决定根据预设的配置，这个帧最终进入哪个队列，进而被哪些上层进程所消费。

Field Vector中的数据在这个时候就会被拿过来做Hash或者过滤，来计算出最终的结果。

而上面提到的PCTYPE，其为”Packet Classifier Type”的缩写。其实是每一种PCTYPE对应后面一套预设的处理过滤规则(Classifier)。比如IPV4 TCP和IPV6 TPC就分别是两种PCTYPE，那么对于这两种报文的处理就可以分别设定规则。e.g. IPV4 TCP的报文进入Queue2, IPV6 TCP的报文进入Queue3。

700系列网卡所谓的“灵活性”和“可编程性”也主要基于此。

最大支持64种PCTYPE，但网卡默认支持的只有…呃..几种。但可以通过DDP动态添加。可以参考前一篇关于DDP的说明文章。

收包流程

再简单总结一下700系列网卡的收包流程。

二层帧到达之后，首先进入Parser解析器。解析器根据协议类型，给二层帧打上PTYPE和PCTYPE的“标签”。

同时，根据这些标签，提取标签规定的字段，存入到Field Vector中。Field Vector相当于该二层帧的一个meta data，一直跟随到从某一端口或队列发送出去。

然后在Switch阶段，网卡会根据该二层帧Field Vector中的某些字段判断该帧进入哪个PF或VF。

在进入PF和VF之后，会根据帧各自的PCTYPE，从Field Vector取数据(其实也就是各协议的关键字段e.g. 目的IP地址，VNI等等)参与计算或过滤规则匹配。最后按照规则转发或丢弃。

严格来说，是先经过fdir，再去RSS。