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支持组队的NVIDIA DualNet技术 提升网络连接性能
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当今的发烧友级台式机不单用作游戏平台，而且可以在LAN派对上充当服务器，不仅作为这个局域网的游戏主机，还要向其他游戏客户端传输大型文件，如游戏更新程序和游戏副本程序。通过网络共享大量数据时，担任文件服务器的计算机必须拥有充足的可用带宽，尤其是在这台计算机还作为游戏客户端的情况下。 |
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| NVIDIA® DualNet™技术为发烧友带来了诸多先进的企业级网络技术，包括组队特性和TCP/IP加速特性。组队特性可以将两个集成式千兆比特以太网端口合并为一个2千兆比特以太网连接，从而实现双倍的网络带宽，提供具备冗余能力的高度可靠的高速连接。TCP/IP加速特性则利用负责执行加速式业务处理的专用处理器和经硬件优化的软件，将需要耗用大量CPU资源的数据包处理任务卸载至硬件，从而降低了CPU占用量。 |
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NVIDIA DualNet技术从产品设计上实现了两个千兆比特以太网MAC的整合，从而消除了网络瓶颈，全面提升系统效率和性能，实现了业界速度最快的千兆比特以太网连接。取决于用户的需要，这两个千兆比特以太网端口既可以单独使用，又能合并使用，还可以支持多种不同的配置。
虽然有许多主板都具备两个千兆比特以太网端口，但是，这两个以太网端口通常是基于两颗不同的芯片。NVIDIA nForce® MCP是首颗采用相同物理芯片，实现双千兆比特以太网连接的集成式主板解决方案。（如图1所示）。
DualNet技术不只是简单地将两个千兆比特以太网端口合并到硬件中。DualNet技术允许将PC配置为家庭网络网关，并且具备诸多先进的网络连接特性，包括组队、负载平衡、容错和TCP/IP加速等特性。 |
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图1. 借助一颗物理芯片，实现双千兆比特以太网连接 |
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组队 |
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组队特性允许系统并行使用NVIDIA DualNet配置中的两个千兆比特以太网，全面提升以太网连接的速率。
借助具备组队特性的NVIDIA DualNet技术，可以轻松设置一个高速2千兆比特以太网服务器，为同时与之连接的多台计算机提供全速千兆比特传输率，充分发挥PC的处理能力（如图2所示）。
组队特性可以将两个千兆比特以太网端口合并起来，并且实现智能负载平衡，从而显著提升网络性能。此外，容错技术确保了当一条连接发生故障时，另一条完好的连接将立即自动接过业务传送任务。有了组队特性和容错能力，就能配置一台高度可靠的高性能文件服务器。 |
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图 2.支持组队的NVIDIA DualNet技术 |
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发送和接收智能负载平衡 |
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启用组队特性后，小组中的多个千兆比特以太网连接将各自保留自己的专用MAC地址，而合并的小组则共享一个IP地址。发送负载平衡算法根据对端（客户端）IP地址，向小组中的特定千兆比特以太网连接分配传出业务。如果需要进行数据传输，那么，网络驱动程序将采用这种分配方式，确定由那个千兆比特以太网连接来执行数据传输任务。这种方式确保了平衡地向小组中的所有千兆比特以太网连接分配任务。无论什么时候，只要有一条连接处于空闲状态，负载平衡算法就将动态调节连接负载，以确保实现最优利用率。
接收负载平衡则采用了一种连接引导方法，在小组中的两个千兆比特以太网连接之间分配传入的业务。如果两个千兆比特以太网端口分别连接至不同的服务器，那么，来自不同服务器的传入业务也要在小组中的这两个连接之间进行分配。 |
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容错 |
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| NVIDIA nForce MCP具备容错能力，即当其中一个千兆比特以太网端口发生故障、掉线或者连接中断时，能够自动切换至冗余或备用连接。（如图3所示）一般而言，服务器配置必须实现容错能力，以提高服务器的可靠性，确保持续的有效性。 |
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图 3. 容错配置 |
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| 容错能力与负载平衡密切配合，确保在连接发生故障时也能妥当地转发网络业务。例如，如果将一个千兆比特以太网端口上连接的电缆断开，那么，网络业务将通过另一条千兆比特以太网连接进行传输。这个过程是自动完成的，无需用户介入。一旦断开的连接恢复，两个连接将重新实现组队，并由恢复的连接传输业务。 |
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TCP/IP加速 |
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NVIDIA nForce MCP的本地千兆比特以太网控制器具备TCP/IP加速和硬件卸载处理能力，不仅能够以千兆比特传输率处理网络业务，而且降低了CPU占用量。其硬件卸载处理能力完全兼容微软的Chimney架构。
NVIDIA TCP/IP加速特性是一个网络连接解决方案，包含了一颗用于加速处理网络业务的专用处理器和经硬件优化的软件。TCP/IP加速特性实现了以全双工千兆比特以太网速率深入检查网络连接及其传输的业务。通过将需要耗用大量CPU资源的数据包处理任务卸载至硬件，TCP/IP加速特性实现了最优系统性能。（如图4所示） |
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图4. TCP/IP加速 |
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在传统的网络环境中，繁重的数据包检测任务需要消耗大量CPU资源和内存带宽，并且加剧系统时延。例如，在仅基于软件的解决方案中，CPU将负责处理与TCP协议相关的所有任务：校验和、ACK处理和连接查询。仅校验和一项任务就要求CPU检查传入数据流中的所有数据字节，因此，要完成所有这些任务，CPU不堪重负。
相比之下，NVIDIA TCP/IP加速特性（如图5所示），则利用硬件来处理网络数据包，通过“快速通道”绕过传统的CPU瓶颈，从而全面提高吞吐量，降低CPU占用量。
与前例相似，所有数据包都要进行检测和校验和。但不是采用基于软件的解决方案，利用CPU来处理数据；而是由MCP的嵌入式硬件引擎来完成这个任务。MCP将处理所有的数据字节，卸载了一项历来由CPU完成的运算任务，使之可以有余力继续执行其他任务，保持PC快速响应，即使同时还在下载大型文件。 |
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图 5. NVIDIA TCP/IP加速 |
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| 可以在NVIDIA控制面板上，启用NVIDIA TCP/IP加速技术。如果系统安装了软件防火墙，那么，启用TCP/IP加速技术可能导致部分网络业务绕过防火墙。如果系统安装了防火墙，那么，当用户启用TCP/IP加速特性时，屏幕将显示一条警告消息，阐明这种情况。 |
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家庭网关 |
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NVIDIA DualNet技术允许将PC用作家庭网关。利用两个集成式千兆比特以太网端口，可以在多个客户端之间扩展和管理网络业务。
例如，传输互联网业务的电缆调制解调器或DSL调制解调器等广域网（WAN）连接传出的数据，可以发送至NVIDIA nForce平台上的第一个千兆比特以太网端口，而第二个千兆比特以太网端口则连接至另一个客户端或者由网络集线器或交换机构成的局域网（LAN）连接。具备智能特性的NVIDIA DualNet技术可以确保快速完成数据传输，而不会增加仲裁要求或加剧时延。（如图6所示） |
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图 6. 利用NVIDIA DualNet技术，实现家庭网关配置 |
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NVIDIA DualNet技术应用 |
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组队应用场景 |
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在LAN派对经常采用的LAN游戏环境中，每个发烧友都带着自己的PC，一起来玩游戏。一般而言，会有一个人的PC作为游戏主机，也就是说，要将其PC配置为游戏服务器。这个人的PC不仅要担当游戏主机的任务，而且常常要向其他玩家提供游戏补丁程序和游戏副本程序等大型文件。每一个参加LAN派对的玩家在到达会场后，首先要把这些文件拷贝到自己的PC上，并且将其PC配置为这个游戏LAN中的客户端。如果当时LAN游戏正在运行，那么，这台游戏服务器可以向游戏客户端提供的带宽就会受到影响，并最终影响游戏运行。
确保带宽的方法之一就是在充当游戏服务器的PC上启用NVIDIA DualNet组队特性。只要启用了组队特性，两个千兆比特以太网带宽将合并为一个2千兆比特以太网连接，为游戏客户端提供双倍的网络带宽，降低多路同时下载对游戏客户端的影响。 |
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负载平衡和容错能力应用场景 |
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| 如果主板上的两个千兆比特以太网端口都连接至同一台交换机，那么，只要启用基于一个IP地址的负载平衡，当其中一条以太网连接电缆断开时，网络将保持连接。在这种情况下，不论用户是在互联网上观看流媒体视频，还是下载文件，都不会受到任何影响。
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结论 |
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NVIDIA nForce MCP不仅集成了两个千兆比特以太网MAC，从设计上消除了网络瓶颈，全面提高了网络效率和性能，而且还为发烧友带来了诸多先进的企业级网络技术。
TCP/IP加速特性可以动态降低CPU占用量，同时以千兆比特速率处理网络业务；组队特性则允许并行使用NVIDIA DualNet配置中的两个千兆比特以太网连接，全面提升以太网连接的速率。负载平衡和容错技术通过在多个以太网端口之间以智能化方式分配业务，提高了系统性能和可靠性。
NVIDIA DualNet技术以最低CPU占用量实现了最高系统吞吐量。借助易于管理、稳定可靠的NVIDIA网络连接解决方案，用户可以更加有效地管理网络，降低总占有成本。只有NVIDIA解决方案才具备如此先进的网络连接特性，带给用户更加畅快的网络冲浪体验。 |
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