【IT168评测中心】越来越多的业务的成功依赖于快速的数据传输和处理。网络应用类型的不断创新，也在快速提升对于网络效能的需求。比如，IDC调查报告显示面世时间不长的iSCSI存储系统近几年推动了600%以上的以太网数据包的增长。
为了更快的向应用程序传输数据或者得到数据，IT经理们不断的在新型网络和存储架构上进行着投资，以期获得更高的效能。然而网络瓶颈却越来越成为阻碍这些投资发挥完全作用的最大障碍。
多种良方只为克顽疾一种
自从上个世纪80年代起，尽管IT技术有了巨大的进步，但是TCP/IP（网络堆栈）的处理方式却几乎没有变化。也就是说，即便用户使用非常先进的CPU依然要处理那些未经优化的TCP/IP协议，由此产生巨大的系统开销并不奇怪。比如，TCP/IP协议的传输过程中需要封装、解包，这些动作对于处理器而言并不是一个复杂的过程，但是却是会占用处理器周期，而且网络带宽越高，这个问题越严重。
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| 频繁的内存访问会影响CPU效能 |
系统开销的增大不仅仅表现在占用较多的处理器周期，还会导致处理网络相关数据导致时的内存访问效率降低的问题。这又会进一步的降低CPU效能和网络效率。
客户端请求/服务器响应的模式已经应用了多年，通过TCP/IP协议交换数据也已经是处理网络数据必需方法，因此了解基于传统模式的数据传输流程将有助于我们发现目前网络I/O中的“顽疾”所在。
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| 数据进出服务器应用程序的流程 |
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客户端通过网卡将请求以TCP/IP数据包的形式发送给服务器。数据包包括TCP报头信息和实际要传送的数据。
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服务器处理TCP/IP包，然后将其中的信息分配给相应的应用程序。
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运行在服务器上的应用程序获悉客户端请求，然后去存储器中查找所需的数据来响应请求
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应用程序访问存储器来获得数据以满足客户端的请求
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存储将应用程序所请求的数据反给应用程序
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应用程序按照客户端的请求将从存储器调用数据进行处理
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服务器将处理器结果封装成TCP/IP包然后传回客户端
这个过程中的各个环节均有各自的开销和延迟，这些开销和延迟包括处理客户端发送来的TCP/IP包、将包中有效数据发送给应用程序、获取存储信息和在将处理结果封装成TCP/IP包。在过去，网络流量较低，处理网络相关数据所产生的开销，远远低于用于执行正常任务的开销，所以并不被人所关注。现在，虽然网络流量的大幅度提升，处理网络相关数据所产生的系统开销则越来越不能忽视，甚至已经影响到了正常应用。
这些问题已经引起了业界的普遍关注，并且已经有了几种解决方案：
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TOE（TCP Offload Engine，TCP卸载引擎）通过网卡上的专用处理器处理部分或者全部的封包，借此来降低对于系统处理器资源的占用，不过这种解决方案也只是对于具有某些特征的数据包有效；
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RDMA（Remote Direct Memory Access，远程直接内存访问）是发送端系统直接将有效数据送至目的系统的指定的内存中，无需移动数据包的时间消耗，因此大大提升了网络传输的效率。但是这种技术需要专用的网卡，应用程序也需要进行修改，甚至还增加了一个RDMA层的封装过程，而且这种操作风险较高，因此目前看来还并非一个吸引人的解决方案；
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Onloading技术将系统处理器作为处理网络流量的第一引擎，尽可能的提升CPU处理器网络数据包的效率，这种思想已经被英特尔借鉴。
这些方案中TOE是被应用非常广泛的，几乎每次关于I/OAT的技术讲座中，都会有听众询问两者之间的异同。从结果上看，两者非常的类似，都是尽量的提升网络处理效能，降低处理器负载。两种技术的实现方式却是南辕北辙，TOE仅仅着眼于NIC本身，通过增加协处理器来提升数据包的处理效率。I/OAT的精髓却是不局限于I/O问题的本身，从整个平台的层面入手解决问题。
