MMSys2019：计算、网络之超级融合【附PPT全文】

摘要：

　　第10届ACM多媒体系统会议(MMSys，ACM Multimedia Systems Conference)于2019年6月18-21日在美国马萨诸塞州举行。会上，Dave Oran发表关于“计算、网络之超级融合”的主题演讲。本文对演讲的主要内容进行简析，并在最后附上演讲PPT的全文。

作者简介

David Oran直至2016年都工作于Cisco System。目前，他独立支持自己的若干研究领域，包括网内计算（In-network Computing）、信息中心网络（Information Centric Networking）等。David近期的工作集中在ICN的拥塞控制、使用ICN作为现代分布式计算语言的基板等，而长期技术兴趣在于服务质量（QoS），互联网多媒体，路由和安全领域。

演讲内容

将计算、网络这两个独立但又相互依存的技术结合是同期的趋势。与计算复合体相关的硬件和软件（如运行虚拟机的通用CPU、传统操作系统和编程语言）越来越多地被用于各类网络功能。诸如交换机，路由器和NIC之类的网络设备正在变得“可编程”，以允许“在网络中”完成各类通用计算。这次演对这些趋势进行探讨，介绍了相关研究展示的突出优势和局限性，并推测这种技术融合可能带来的改变。演讲可大致分为5部分。

一、为何关注这一主题

应用呈多元化和分布化，这使得网络对开发者透明变得十分困难，现有的编程模型很难达成全局并行。

1. 运维需要增量部署，在这个过程中与网络的协调耗时耗力，且存在安全性问题。
2. 计算和通信的成本效益轨迹不同。

常见的容器格式有MP4，MPEG2-TS和Matroska，它们都是不同的一些视频和音频编解码器。每种容器格式都有其优点和缺点，反映在兼容性，文件大小等方面。

二、计算设备的通信

基于软件的包处理除最高速度层之外，对其他层而言都足够快，而某些网络功能和拓扑布局不需要大量扇出，高接触网络功能利用传统编程方法具有很大的优势。因此，可通过传统的Linux内核网络、容器网络、内核旁路网络等方法将通信功能集成在计算设备上，实现包转发、包防火墙、网络功能虚拟化、服务功能链等诸多特性。

三、通信设备的计算

对线速性能的需求使一些计算能力被部署在交换机上，带来应用延迟的降低和通量的增大。这种方式将安全边界与服务器管理分开，增大服务的灵活性和鲁棒性。

四、边缘计算

边缘计算可包括数据中心和网络边缘两部分，应用于AR/VR、上行数据流、分布式机学习等诸多场景。对于边缘计算，计算资源的合理配置、对中等时间尺度变化的灵敏性、算法和数据位置的灵活性等多个特性都需要进行考虑。需要权衡整体资源与基于应用需求的优化。

五、未来方向

晶体管成本的增加是ICT摩尔定律的增速降低，处理器、架构都达到了性能瓶颈，指令集级别并行加速带来熔断、幽灵进程等问题，多核CPU引入延迟……这些趋势和问题引发关于计算、网络架构的新思考，比如可否将GPU应用于网络通信？如何更好地应用NIC/FPGA？如何设计更合理的计算模型？未来的计算平台将如何发展？

报告PPT全文