降低“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)，中國(guó)移動(dòng)智慧家庭運(yùn)營(yíng)中心高性能轉(zhuǎn)發(fā)軟件獲得國(guó)內(nèi)首版次軟件產(chǎn)品權(quán)威認(rèn)定

近日，中共中央政治局就加強(qiáng)基礎(chǔ)研究進(jìn)行了第三次集體學(xué)習(xí)，在會(huì)上，總書記強(qiáng)調(diào)“要打好科技儀器設(shè)備、操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件國(guó)產(chǎn)化攻堅(jiān)戰(zhàn)，鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)、高校同企業(yè)開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)，提升國(guó)產(chǎn)化替代水平和應(yīng)用規(guī)模，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)用我國(guó)自主的研究平臺(tái)、儀器設(shè)備來(lái)解決重大基礎(chǔ)研究問(wèn)題”。

中國(guó)移動(dòng)智慧家庭運(yùn)營(yíng)中心深入貫徹學(xué)習(xí)黨中央指導(dǎo)思想，強(qiáng)化科研產(chǎn)出，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)軟件的國(guó)產(chǎn)化攻堅(jiān)領(lǐng)域勇?lián)�央企�?zé)任。在浙江省經(jīng)濟(jì)與信息化廳日前公布的《2023年度浙江省首版次軟件產(chǎn)品應(yīng)用推廣指導(dǎo)目錄》中，由中國(guó)移動(dòng)智慧家庭運(yùn)營(yíng)中心主導(dǎo)攻關(guān)的高性能轉(zhuǎn)發(fā)軟件（UltraPack）成功入選國(guó)內(nèi)“首版次”軟件產(chǎn)品目錄，打破了高性能網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)領(lǐng)域INTEL DPDK組件的壟斷地位，降低了產(chǎn)業(yè)鏈在關(guān)鍵技術(shù)上的“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。

近年來(lái)，隨著云計(jì)算、云服務(wù)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，用戶態(tài)高性能網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)成為了重要的技術(shù)方向。然而該領(lǐng)域的核心組件卻一直被國(guó)外掌控，相關(guān)產(chǎn)品通過(guò)開(kāi)源方式壟斷了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，在當(dāng)前國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的背景下，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重威脅。

圖1 中國(guó)移動(dòng)智慧家庭運(yùn)營(yíng)中心研發(fā)的高性能轉(zhuǎn)發(fā)軟件原理示意圖

中國(guó)移動(dòng)智慧家庭運(yùn)營(yíng)中心研發(fā)的高性能轉(zhuǎn)發(fā)軟件（UltraPack）基于Linux UIO技術(shù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡的用戶態(tài)驅(qū)動(dòng)，并封裝了一套網(wǎng)卡常用API接口，使得應(yīng)用程序通過(guò)網(wǎng)卡API層直接操作網(wǎng)卡，跳過(guò)OS內(nèi)核協(xié)議棧收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，從而避免了用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)的數(shù)據(jù)拷貝和上下文切換開(kāi)銷，進(jìn)一步提升了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力。UltraPack支持SM2，SM3，SM4等多種國(guó)密算法，并實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)主流軟硬件適配，包括龍芯、申威、鯤鵬、飛騰、海光、兆芯等6款國(guó)內(nèi)主流CPU，華為、網(wǎng)訊等2款網(wǎng)卡和龍蜥、統(tǒng)信、歐拉、麒麟等4款操作系統(tǒng)。UltraPack已在基礎(chǔ)硬件、國(guó)產(chǎn)服務(wù)器、儀器儀表、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、信息集成、安全服務(wù)等領(lǐng)域完成小規(guī)模應(yīng)用，各業(yè)務(wù)使用效果良好，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)國(guó)產(chǎn)替代和自主可控。

經(jīng)第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)（中國(guó)信息通信研究院）的權(quán)威評(píng)測(cè)，UltraPack在INTEL CPU架構(gòu)下與Intel DPDK產(chǎn)品性能相當(dāng)，超過(guò)傳統(tǒng)內(nèi)核轉(zhuǎn)發(fā)10倍以上，UltraPack在龍芯、申威、鯤鵬等國(guó)產(chǎn)CPU架構(gòu)下性能與INTEL X86 CPU性能相當(dāng)，有利于國(guó)產(chǎn)CPU在高性能轉(zhuǎn)發(fā)領(lǐng)域取得高性能表現(xiàn)。

未來(lái)，中國(guó)移動(dòng)智慧家庭運(yùn)營(yíng)中心將持續(xù)聚焦高性能網(wǎng)絡(luò)能力平臺(tái)相關(guān)領(lǐng)域重點(diǎn)攻關(guān)和國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用，推動(dòng)構(gòu)建全國(guó)產(chǎn)高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)繁榮生態(tài)。

圖2 中國(guó)移動(dòng)智慧家庭運(yùn)營(yíng)中心研發(fā)的高性能轉(zhuǎn)發(fā)軟件獲“首版次”認(rèn)定