支持数据中心,云和边缘网络的企业基础架构可以有一天由其最小的组件之一主导 - 2020欧洲杯预赛Smartnic或数据处理单元(DPU)。
在企业中使用Smartnics仍在发展,但它们背后的想法 - 将服务器CPU的职责卸载到单独的设备上以释放服务器周期 - 不是新的。专业化的硬件加速器,如图形处理单元(GPU),现场可编程门阵列(FPGA)和聚焦的NIC在电信,金融和科学应用程序处理中卸载了CPU工作负载。
展望未来,用户和供应商看到一种方法来降低企业成本,提高性能并通过Smartnics提高安全性。
为什么Smartnics?
“有一系列的事情正在进行对企业客户有吸引力的。对于一个,处理器技术已经达到了我们可以制作一些非常甜蜜的NIC的地步,“产品管理副总裁Paul Turner说VMware.。
“许多数据中心应用程序需要大量资源运行正常,并且Smartnics可以帮助。客户还希望通过运行越来越多的虚拟机,同时支持从无到密集的服务器的密度流量来降低基础架构的成本 - 所有使用情况Smartnics都可以处理。“
专家说,虽然潜力对于企业级用户来说,但它仍然有点早。
“此时,由于产品的高成本(与常规NIC相比)和高工程成本,Smartnics尚未被证明是对企业客户的真正可行的解决方案。企业将需要资源来编程Smartnics,“Baron Fung说,研究总监Dell'oro Group.。
除非以规模部署,否则部署Spartnics的成本可能很难证明,除非他们在企业数据中心的情况下尤其如此,其中大多数小于云数据中心。2020欧洲杯预赛“Smartnic Deployments通常会有意义,大云数据中心,其中开发成本可以在更多的服务器上摊销,以及考虑Sm2020欧洲杯预赛artnics的架构。”
Smartnics如何工作?
了解Smartnic使用的方式和为何增长,它有助于了解他们的工作原理。
首先是命名法。Smartnic也被称为DPU或功能加速卡(FAC) - 以及其他一些东西。
“FAC是Gartner的术语,基本上意味着它是一个带有高功率芯片的NIC。虽然所有FACS都是NIC,但并非所有NIC / SMARTNICS都是FACS,“研究公司副总裁Andrew Lerner说Gartner.涵盖企业网络。
通过Dell'Oro的定义,Smartnic是一个网络适配器卡,具有可编程处理器,Fung说。
“展示了一个Smartnic几乎就像一个服务器内的服务器,因为它具有处理器,网络结构,存储,存储器等。该可编程处理器可以是FPGA,ARM或芯片上的一些[系统],其旨在从主CPU卸载某些工作负载。这些工作负载通常是开销,以运行数据中心基础架构,例如网络,存储,安全等,通过卸载这些开销工作负载2020欧洲杯预赛,CPU可以释放并更好地被货币化以运行客户应用程序,“Fung说。
DPU可以使用其内置网络操作系统卸载物理和虚拟交换机或数据包处理等功能,并且在某些情况下,根据VMware的特纳,在某些情况下,在某些情况下,其在板载加速引擎。
不同的供应商使用不同的术语来指代这种类型的设备。DPU被供应商使用,包括NVIDIA,Marvell,可替换和Xilinx。Pensando称他们的产品是分布式服务器卡或DSC。英特尔调用他们的基础设施处理单元(IPU)。
供应商在其产品上层叠不同的软件和应用程序,并使用不同的术语来强调这一点。但从根本上讲,所有这些设备都达到了类似的功能,根据Fung:释放服务器CPU进行应用程序处理。
“FAC(因为它具有芯片)可以提供各种有趣的软件,包括可以提高应用程序的性能和安全性的软件,”Lerner表示。“组织可以使用FAC从x86主机卸载处理或替换像防火墙和负载平衡器的”中间盒“。所以潜力是巨大的。单独的FACS可以开始进食很多现有的网络东西,如装载平衡器,防火墙等,甚至开始吃掉顶级开关本身。“
智能用例
减少对单功能设备的需求
Soni Jiandani,联合创始人和首席商务办公室表示,负载平衡器和防火墙是最先进的,并且已经变得复杂,昂贵,Pensando.。
Pensando是由前思科明星船员的初创公司,包括其董事会主席,前思科首席执行官约翰·姆伯斯,马里奥马扎罗,吉恩,Luca Cafiero和Jiandani。
Pensando正在构建基于DPU的架构,包括智能,可编程软件,支持软件定义的云,计算,网络,存储和安全服务,理想情况下可以快速推出到边缘,分配或服务提供商网络。
最近,该公司的技术成为HPE公司的关键组成部分Aruba的新数据中心交换机,Aruba CX 10000.该交换机包括集成的Pensando DPU,可减少对单独的安全性和负载平衡设备的需求。
“这个想法是,我们让企业以同样的方式运行他们的基础设施,即今天只有一个高耸可以负担得起,”剑达尼说。“使用范围广泛 - 例如5G和IOT - 需要支持大量低延迟流量。我们采取了一项上下的方法来为企业客户提供一个完全可编程的系统,能够支持多个基础架构服务而无需专用CPU。“
处理安全
在虚拟环境中,将网络 - 流量加密的功能放入Smartnics将是一个大的用例,VMware的特纳表示。“在我们的情况下,我们还将拥有NSX防火墙和完整的Virtual SDN软件或vSphere开关,让客户拥有完全可编程的分布式安全系统。”
特纳说,强制执行将网络划分为防火墙区域的微型策略所需的处理也可以由Smartnics处理。
来自VMware的观点的第三种用例是设置安全生态系统,让其他人喜欢其伙伴Pensando设置网络陷阱以监控网络流量模式并执行其他分析功能。
Pensando是的一部分VMware的项目蒙特利,将裸金属服务器,GPU,FPGA,NIC和安全性融入了大规模的虚拟化环境。关键组件是VMware的Smartnic,它包含通用CPU,带外管理和虚拟化设备功能。
作为蒙特利的一部分,VMware使其ESXi虚拟机管理程序能够在Smartnics上运行,这将提供单一管理框架,以管理所有Cutifumer基础架构是否是虚拟化或裸机。DPU是一个基础架构 - 结构控制点,与X86 CPU相提并论,以缩放网络,安全性,存储和可管理性功能。
此秋季早些时候,VMware推出了项目蒙特雷早期访问计划,这为客户提供了与VMware合作的机会,以测试和验证实验室环境中的使用情况。
随后使用来自戴尔技术和联想的服务器的Nvidia自己的蒙特雷早期访问程序之后是VMware的推出。。
网络和存储交付
其他智能应用程序包括卸载网络应用,例如DNS处理。
存储应用程序也可以用于Smartnics。例如,nvme.与传统存储协议相比,实现更快的性能和更高的密度。NVME是为企业工作负载而需要最佳性能的企业工作负载,例如实时数据分析和在线交易。将控制功能卸载到Smartnic可以节省大量处理能力并提供低延迟网络支持。
Dell'Oro的Fong说,对于云和企业数据中心2020欧洲杯预赛来说,有可能卸载网络,存储和安全功能以及减少网络延迟的安全隔离和减少网络延迟。“对于电信市场,智能NIC也可用于从服务器卸载[网络语音协议]和[用户平面功能]。对于开发的边缘市场,智能NIC也可以用一些推理任务任务。“
聪明的未来
企业中的智能人的势头刚刚开始构建,但分析师对增长潜力看涨。
“我们认为它需要至少五到十年来实现主流企业的采用,”Gartner的Lerner说。Lerner表示,在2025年期间,运送的FAC端口总数将是2021年运输的流域数量的18倍。
Dell'oro Group预测2020年2020年的大约150米到1.1亿美元的明智收入。
目前,在开发产品上没有缺乏兴趣。除了VMware,Pensando,Aruba和Intel,还有许多其他供应商希望开发智能体系结构。一个值得注意的例子是AWS及其Nitro服务。
AWS Nitro使用专用的硬件卡,从AWS EC2主机服务器卸载网络,存储和管理琐事。该服务提供各种计算,存储,内存和网络选项。
瞻博网络最近推出了一个名为Juniper Edge Services(Jesp)的新的智能项目,它可以将网络扩展到Smartnic,在A中写了Juniper CTO Raj Yavatkar博客。
“Jesp为Smartnic加速的云原生应用和网络服务提供了生命周期管理,可观察性和故障排除功能,”Yavatkar表示。“它还提供了增强的监控,遥测和网络应用程序操作的可见性。可以在数据中心内部和数据中心应用Jesp - 基本上,无论网络边缘终止。“2020欧洲杯预赛
Yavatkar陈述,可以协调云天然集装箱防火墙和第7层代理和加速智能API。