Discussion 2
Date & Time: March 27, 20:30 ~ 21:30
出席
赵家兴（记录），陶柯宇，陈昂，李喆昊，付佳伟。
议题
讨论可行性报告的框架与分工，组长提出整个课题方向的大致框架，各组员交流意见
可行性报告基本框架，涉及内容
1. 必要的背景
当一个数据包从到达我们的网卡开始，到它完成在计算机里的所有计算与处理过程，最终存入内存（如浏览器）或存入硬盘（如下载）的整个流程里：
- 这是一个怎样的过程，其经过的每个硬件，每个连接硬件的数据通路的细节如何；以 Linux 操作系统为例，对于我们传统的使用 CPU 处理网络包的方式来说，这个过程是怎么样的（细节尽量多而通俗，如产生什么系统调用、中断之类的请求，数据包以怎样的流程传输），这个过程里“延迟”从何而来，“响应速度”被哪部分显著的决定（包括“延迟”、“响应速度”、“t2t” 这几个名词如何解释）。
- 当我们用NPU（本实验使用的 Netronome Agilio SmartNIC）协助 CPU 处理网络包的时候，这个数据传输过程与处理过程又是怎样的，NPU 加速了哪里，规避了 CPU 的哪些性能障碍，使得“延迟”如何降低，“响应速度”又如何提高
2. 可行性依据
一。区别于冯诺依曼架构 CPU 处理网络数据，数据流架构的网络处理有哪些理论，它的概念（如数据流架构如何处理数据，如何处理指令，如何并行等），它有哪些理论上的超越 CPU 处理网络的性能提升等级，它（如本实验使用网卡）为何能提高速度降低延迟等。
二。同时，当前使用数据流架构（如本实验使用的 SmartNIC 系列），诸如数据中心和云服务提供者，它们在此网卡的协作下将网络效果提高了多少。等等涉及 SmartNIC NFP 的性能表现，优化等级，延迟降低到什么级别，速度提高到什么等级，等等。
三。当前的 eBPF 是有哪些层次的（内核层，驱动层，网络栈，配合 XDP，配合 TC），它们达到了什么速度，什么延迟效果等。
四。“硬件卸载”是什么，硬件卸载诸如什么（ eBPF 卸载，XDP 卸载）等，它为何能加速处理，eBPF 卸载的框架，它加速的这些（特别是 eBPF ）都达到了什么效果。等等。
五。当前 eBPF 从 C / P4 高级语言编写到生成 eBPF 字节码的整个过程，各个步骤的可以展开的细节（cLang 做了什么，LLVM 做了什么等等），一步步往下的图解，到硬件卸载翻译成硬件的指令（包括本地CPU 和 SmartNIC ）之前经过 JIT ，JIT 是什么（一些概念和解读细节等）。
六。本实验使用 SmartNIC 对 eBPF offload 的支持，所提供的工具链，添加一些能查到总结到的资料扩展一些细节等等。
3. 创新点，项目概要设计概念
不依赖或尽可能少的依赖 kernel 和冯诺依曼架构下的硬件，在 NIC 上独立完成数据包的处理；在操作系统上为 kernel 或用户提供操作指令接口，根据指令，在 SmartNIC 上 offload 不同的 eBPF 程序执行。
初步专注于针对特定的指令操作（特定的网络数据操作等）编写并特定优化 eBPF 程序，达到少的指令与快的速度。
可行性报告分工与额外的要求
- 付佳伟：负责 “1. 必要的背景” 部分。
- 陈昂：负责 “2. 可行性依据” 前两段涉及的内容。
- 赵家兴：负责 “2. 可行性依据” 第三、四段涉及的内容，与 “3. 创新点，项目概要设计概念”
- 李喆昊：负责 “2. 可行性依据” 第五、六段涉及的内容。
- 陶柯宇：负责最后报告的编写，提前整理好可行性报告的行文逻辑框架，并最后从大家的调研中抽取内容。
额外地，希望各组员调研的内容：
- 注意避免“翻译腔”，要在自己的理解基础上，参考原文和翻译，写出自己的行文通顺、逻辑通顺的内容。
- 尽量涵盖上述提到的概要内容但不必完全覆盖，也可以自行添加内容，注意细节清晰，讲解明白，尽量达到其他组员看完之后能明白的程度。
- 注意文段格式，如在英文两旁加空格等，保持视觉美观（
- 我们最终得到的每个人的可行性报告部分与最终的版本，希望达到一个教程级别的效果，每个组员读完每个人的部分之后能够对本课题的涉及内容，我们的大致工作，在概念上充分了解，框架上比较清楚，以备将来开展工作的方便。这点是为了长远而非眼前可行性 ddl 所做的考虑。
- 十页或许好凑，也可能不好凑，质量也要有所保证，希望各组员的调研花上足够的时间，写好写细，重视本次工作，这次思路清楚了，可以一举多得。
- 最好周五晚上完成各自的调研部分，最晚要在周六下午，为陶的最终稿编写留下充足的时间
待询问老师或有待讨论的问题
- 本课题框架是否充分了
- JIT 所做的是否已经足够好了，我们要在C的层面去针对优化代码性能，还是要直接操作 eBPF 乃至 SmartNIC 指令，甚至要知道 SmartNIC 指令的硬件细节来优化我们的代码。已询问：可能会需要去操作指令本身来达到更好的优化效果；关于NFP指令的手册与硬件细节，可以联系中国供应商。
- 我们如何监测我们硬件卸载的程序的速度和延迟。已询问：Intel 有指令可以衡量一段时间之内的较为相对的指令周期时间
- 网卡官网上给的 Agilio eBPF Software 等其他工具是否是我们需要的。已询问：应当是需要的，具体注册过程需要的信息要等网卡到货
- 对我们接下来工作的起步阶段有哪些建议。已询问：可以先搭好服务器环境。
- 其他