在网络通信中，网卡延迟是衡量网卡性能的重要指标。Mellanox网卡以低延迟著称，那么它到底比传统网卡快多少呢？这背后又受到哪些因素的影响？下面将结合实测数据为你详细解读。
一、Mellanox网卡与传统网卡延迟对比实测
一般来说，传统网卡在普通环境下延迟较高。普通的10G/25G传统网卡未经优化时，延迟可能达到数百微秒甚至毫秒级。即使经过优化，若使用传统内核协议栈，一次数据包处理也可能经历200微秒左右的延迟。在虚拟机通过OVS转发的场景中，延迟可能从物理机的50微秒恶化到500微秒。 Mellanox网卡在延迟方面表现出色。如Mellanox ConnectX-2 en 配合RoCE技术，在IBM WebSphere MQ低延迟消息传递中，速率达到10万条/秒时延迟为4微秒，速率达到100万条/秒时延迟为6微秒。Mellanox ConnectX-5在采用RDMA技术时，可实现3.1微秒的控制回路往返时延。
二、Mellanox网卡延迟低的技术因素
硬件设计优化：Mellanox网卡采用了先进的专用硬件架构，具备高效的数据包处理引擎，能快速完成数据的封装和解封装，减少处理时间。例如其针对高速数据传输设计的专用芯片，可实现数据的快速转发，降低物理层的延迟。RDMA技术支持：Mellanox网卡对RDMA（远程直接内存访问）技术有很好的支持。RDMA允许网卡直接访问远程服务器的内存，无需CPU过多参与，大大减少了数据传输过程中的软件开销和等待时间，从而实现超低延迟的数据传输。协议优化：Mellanox的网卡驱动和协议栈经过了深度优化，能够更高效地处理网络协议，减少协议处理带来的延迟。比如在TCP/IP协议处理上，通过优化算法和流程，加快了数据的传输和确认过程。
三、影响传统网卡延迟的因素
内核协议栈处理：传统内核协议栈处理数据包的过程较为复杂，涉及多个层次的处理和数据拷贝，这会带来较大的延迟，通常在50微秒至200微秒之间。数据拷贝：在数据从用户空间到内核空间，以及在内核空间不同模块之间传递时，需要进行数据拷贝，这一过程会消耗时间，一般会产生10微秒至100微秒的延迟。虚拟化开销：在虚拟化环境中，虚拟机之间的网络通信需要经过额外的虚拟化层处理，这会增加延迟，可能从物理机的50微秒恶化到500微秒。硬件性能限制：传统网卡的硬件处理能力相对有限，在面对高并发、大数据量的传输时，容易出现处理瓶颈，导致延迟增加。
