Слегка "навороченная" 1-10Gbit Сетевая карта на ПЛИС, Легко ли реализуется? Опции

[syoma]

Здравствуйте.
Интересует мнение экспертов в правильном ли я направлении думаю.
Есть FPGA PCIe карточка на Virtex-6 или 7, у которой есть 4-8шт 10Gbit SFP+ Портов. Через SFP порты карточка подключается к Ethernet. Хотелось бы сделать из нее нечто вроде "продвинутой" сетевой карты. "Продвинутость" должна заключаться в том, что ПЛИС должна выделять из сетевого трафика отдельные MAC фреймы и обрабатывать из локально, чтобы получить более быструю реакцию на определенные события в сети. Весь остальной трафик должен тупо передаваться на CPU по PCIe для дальнейшей обработки процессором, в таком виде, как это обычно делает обычная сетевая карта.
Я так понимаю, что на уровне PCIe ПЛИС должна эмулировать какой-либо из стандартных Intelовских сетевых контроллеров типа i82xxx, чтобы она работала со стандартным драйвером со стороны процессора. Это так?

Ну и собственно основной вопрос - так вообще делают? Просто мы с таким в своих проектах не сталкивались, мы с PCIe больше дружим, а Ethernet только под свои нужды использовали. Выглядит не сильно сложно, но насколько это нетривиальная задача по реализации? В сети читаю, что так борются с DDoS атаками, а также делают майнинг.
Ну и вопрос, как такая карточка должна определяться со стороны CPU? Как свитч и несколько "виртуальных" endpoints?

[Igor657]

Про эмуляцию стандартной карты - не думаю, что это простой путь. Обычно их производители не раскрывают внутреннюю структуру и исходный код драйвера и следовательно повторить их будет не просто.

Обработка на уровне MAC не сложна, но с интерфейсом чип PHY-FPGA не всё так просто. Если опыта нет, то время потратите. Это я про 1G. С 10G не работал.

Как я понимаю стандарта на межпортовое взаимодействие сетевых карт в Виндовс нет. Каждый делает как хочет. Драйвер для PCIe на таких скоростях потребует поддержки DMA, что сильно усложняет дизайн
как в FPGA так и в драйвере.

Успехов!

[akorud]

Про эмуляцию стандартной карты - не думаю, что это простой путь. Обычно их производители не раскрывают внутреннюю структуру и исходный код драйвера и следовательно повторить их будет не просто.

Под Linux драйвер для Интела - полностью открыт, считается одним из лучших драйверов сетевых карт.

Обработка на уровне MAC не сложна, но с интерфейсом чип PHY-FPGA не всё так просто. Если опыта нет, то время потратите. Это я про 1G. С 10G не работал.

У ТС нет чипов PHY - там SFP+. Работает сразу, только надо помнить, что Xilinx не поддерживает модули LR.
А даже и если был бы чип - что ж там сложного?

DMA надо, к сожалению у Xilinx нет бесплатного (в новых Виртексах вроде есть аппаратное встроенное в PCIe), надо использовать что-то подобное http://nwlogic.com/packetdma/, кстати там сразу и нарисована схема того, что Вы ищете :-).
Коммерческое, но на фоне лицензии на 10G не сильно дорого :-)

В эмуляцию стандартного контроллера я бы не игрался, разве что действительно очень надо.