В последнем релизе платформ Cloud Foundation 5.2 и vSphere 8.0 Update 3 компания VMware представила новинку - поддержку возможностей устройств Dual DPU. Эта функция предназначена для значительного повышения производительности и обеспечения высокой доступности вашей сетевой инфраструктуры.
Почему поддержка Dual DPU важна
С ростом требований к производительности и надежности сетевой инфраструктуры, поддержка Dual DPU в VMware Cloud Foundation 5.2 дает клиентам надежное решение. Увеличивая пропускную способность вдвое и предоставляя гибкие настройки для производительности или высокой доступности, эта функция отвечает потребностям современных центров обработки данных и частных облачных сред. Независимо от того, стремитесь ли вы улучшить производительность сети или обеспечить резервную мощность для критически важных рабочих нагрузок, поддержка Dual DPU обеспечивает универсальность и надежность, необходимые вам.
Основные особенности поддержки Dual DPU
Управление несколькими DPU на одном хосте
С поддержкой Dual DPU вы теперь можете управлять двумя экземплярами DPU в пределах одного хоста. Это усовершенствование упрощает процесс управления, гарантируя, что оба модуля DPU эффективно обрабатываются без дополнительных сложностей.
Повышенная производительность и пропускная способность
Одним из самых значимых преимуществ поддержки Dual DPU является увеличение производительности. Поддерживая два DPU на одном хосте, VMware позволяет удвоить пропускную способность. Каждый DPU работает независимо, но вместе они обеспечивают 2-кратное увеличение пропускной способности.
Гибкость в использовании DPU
Новая конфигурация Dual DPU предлагает клиентам гибкость в использовании их DPU:
Производительность: оба DPU работают независимо, обеспечивая максимальную пропускную способность. Эта конфигурация идеальна для сред, где производительность критически важна, так как она полностью использует увеличенную полосу пропускания.
Высокая доступность: Клиенты могут настроить DPU в состоянии Active-Standby для повышения отказоустойчивости. В этом режиме, если активный DPU выходит из строя, весь трафик бесшовно переключается на резервный DPU, обеспечивая непрерывность обслуживания. Эта конфигурация идеально подходит для критически важных приложений, где время бесперебойной работы имеет первостепенное значение.
Поддержка VMware vSphere Lifecycle Manager
В VMware vSphere 8 Update 3, vSphere Lifecycle Manager (vLCM) включает поддержку конфигураций с двумя DPU. Как и в случае с одиночными DPU, vLCM будет обеспечивать обновление и поддержание в актуальном состоянии версий ESXi для обоих модулей DPU. Эта интегрированная поддержка упрощает управление жизненным циклом и обеспечивает согласованность в вашей инфраструктуре.
Все из нас знакомы с понятием центрального процессора (CPU), в последнее время мы также наблюдаем рост использования графических процессоров (GPU) в самых разных областях. GPU набирают популярность в таких направлениях, как машинное обучение, глубокое обучение, анализ данных и, конечно же, игры. Но существует новая технология, которая быстро набирает обороты в датацентрах — это Data Processing Unit (DPU), или процессор обработки данных.
Что же такое DPU?
Проще говоря, DPU — это программируемое устройство с аппаратным ускорением, имеющее также комплекс ARM-процессоров, способных обрабатывать данные. Сегодня DPU доступен в виде SmartNIC (форм-фактор PCIe), который можно установить в сервер и использовать для выполнения различных функций (см. также нашу статью о Project Monterey здесь).
Если взглянуть глубже, SmartNIC содержит ARM-процессор, а также программируемый ускоритель с высокоскоростным интерфейсом между ними. SmartNIC также имеет 2 порта (или больше) с пропускной способностью от 10 Гбит/с до 100 Гбит/с в зависимости от производителя и отдельный Ethernet-порт для управления. У SmartNIC имеется локальное хранилище, что позволяет пользователям устанавливать программное обеспечение, например, гипервизор, такой как ESXi.
В настоящее время в этой технологии участвуют такие производители, как NVIDIA и AMD/Pensando (среди прочих), и вскоре эти устройства станут мейнстримными в датацентрах, поскольку они становятся более доступными для клиентов. Сейчас пока такое устройство от NVIDIA, например, стоит более 2.2 тысяч долларов. Модули от Pensando также начинаются от 2.5 тысяч
По сути, DPU представляет собой систему на чипе (system on a chip, SoC), обеспечивающую высокопроизводительные сетевые интерфейсы, способные обрабатывать данные с гораздо большей скоростью. Но два ключевых аспекта DPU, связанных с портфелем продуктов VMware, включают возможность переноса рабочих нагрузок с хоста x86 на DPU, а также предоставление дополнительного уровня безопасности за счет создания изолированной среды для выполнения некоторых процессов. Эта работа в настоящее время ведется в VMware в рамках проекта Monterey.
В имплементации Monterey сетевые процессы, такие как сетевой трафик, распределенный брандмауэр и другие, будут переданы на обработку SmartNIC. Это означает, что не только ресурсы будут освобождены от сервера x86, но и сам трафик будет обработан DPU. Проект Monterey также упростит установку ESXi и NSX на сам DPU, таким образом, перенос необходимых ресурсов CPU с x86 на DPU не только освободит ресурсы на x86 для использования виртуальными машинами, но и обеспечит дополнительный уровень безопасности.
В видеоблоге, посвященном платформе VMware vSphere, появилось интересное видео о технологии DPU (data processing units). Напомним, что мы писали о ней вот тут и тут.
В данном подкасте "Vare break room chats", ведущий - Shobhit Bhutani, менеджер по продуктовому маркетингу в VMware, а гость - Motti Beck из NVIDIA, обсуждают вызовы, с которыми сталкиваются современные дата-центры, особенно в контексте сложности инфраструктуры. Основная проблема заключается в необходимости обработки больших объемов данных для задач машинного обучения, что требует параллельной обработки и высокопроизводительных сетевых решений.
Они говорят о роли технологий VMware и Nvidia в упрощении управления дата-центрами за счет использования решений на основе DPU, которые позволяют перенести часть задач с CPU на DPU, улучшая тем самым производительность и безопасность. Также обсуждаются достижения новой архитектуры данных, которая позволяет снизить задержки и увеличить пропускную способность, а также повысить энергоэффективность системы.
Примеры улучшений включают возможность работы с большим количеством правил безопасности и эффективное использование ресурсов, что подтверждается бенчмарками. Также поднимается тема удобства интеграции и управления такими системами - установка и настройка не отличаются от традиционных методов, что делает новую технологию доступной без дополнительных усилий со стороны ИТ-специалистов.
В прошлом году мы много писали о технологии SmartNIC/DPU (data processing unit). На конференции VMworld 2020 Online ковидного года компания VMware представила одну из самых интересных своих инициатив по сотрудничеству с вендорами оборудования - Project Monterey. Тогда же и была представлена технология SmartNIC, которая позволяет обеспечить высокую производительность, безопасность по модели zero-trust и простую эксплуатацию в среде VCF.
SmartNIC - это специальный сетевой адаптер (NIC) c модулем CPU на борту, который берет на себя offload основных функций управляющих сервисов (а именно, работу с хранилищами и сетями, а также управление самим хостом).
DPU (data processing unit) - это эволюционное развитие технологии SmartNIC. Этот модуль включает в себя функции оффлоадинга, гибкого программируемого конвейера, обработки данных и CPU, характерные для SmartNIC. Однако DPU является эндпоинтом сетевой инфраструктуры, а не сервером, в котором он находится. DPU содержат специализированные чипы и, в некоторых случаях, настраиваемые программируемые вентильные массивы или специальные интегральные схемы под конкретный сценарий использования.
DPU может поддерживать гораздо больше функций, чем SmartNIC, включая сетевые возможности на основе программируемых конвейеров P4, состояний брандмауэров четвертого уровня, сетевого взаимодействия L2/L3, балансировки нагрузки L4, маршрутизации хранения данных, аналитики хранения и VPN. Функциональность DPU варьируется в зависимости от производителя. Некоторые из крупнейших игроков на рынке в 2022-2023 годах - это Fungible, AMD Pensando и Marvell.
Недавно компания VMware выпустила интересное видео, в котором рассказывается о производительности и безопасности DPU-модулей, которые существенно улучшают быстродействие сетевой инфраструктуры, при этом повышая уровень безопасности коммуникаций (но, само собой, это стоит дополнительных денег):
Приведем немного интересных скриншотов из видео. Результаты теста iperf по сравнению с обычными сетевыми картами:
Результаты теста под нагрузкой на CPU (здесь очевидно результаты лучше, так как DPU берет на себя функции CPU в части обработки сетевых функций):
Нормализованное использование ядер хостовых процессоров на 1 Гбит/сек при обработке сетевых задач (CPU почти не используется, когда есть DPU):
Таги: VMware, Networking, Performance, Hardware, DPU, SmartNIC, Video
На конференции VMworld 2020 Online ковидного года компания VMware представила одну из самых интересных своих инициатив по сотрудничеству с вендорами оборудования - Project Monterey. Тогда была представлена технология SmartNIC/DPU, которая позволяет обеспечить высокую производительность, безопасность по модели zero-trust и простую эксплуатацию в среде VCF.
SmartNIC - это специальный сетевой адаптер (NIC) c модулем CPU на борту, который берет на себя offload основных функций управляющих сервисов (а именно, работу с хранилищами и сетями, а также управление самим хостом).
В данном решении есть три основных момента:
Поддержка перенесения сложных сетевых функций на аппаратный уровень, что увеличивает пропускную способность и уменьшает задержки (latency).
Унифицированные операции для всех приложений, включая bare-metal операционные системы.
Модель безопасности Zero-trust security - обеспечение изоляции приложений без падения производительности. Ведь если основной ESXi для исполнения рабочих нагрузок будет скомпрометирован, то управляющий DPU сможет обнаружить ее и устранить уязвимость.
В статье об аппаратных нововведениях платформы VMware vSphere 8 Update 2, представленных на конференции Explore 2023, мы писали о том, что VMware еще в vSphere 8 представила поддержку DPU, позволяя клиентам переносить инфраструктурные рабочие нагрузки с CPU на специализированный модуль DPU, тем самым повышая производительность бизнес-нагрузок. Ну а в vSphere 8 U2 клиенты, использующие серверы Lenovo или Fujitsu, теперь смогут использовать новые функции интеграции vSphere DPU и его преимущества в производительности.
Теперь в платформах vSphere 8 и NSX есть полноценная поддержка устройств SmartNIC или так называемых устройств обработки данных (DPU). Реализация DPU в vSphere называется vSphere Distributed Service Engine.
DPU (SmartNIC) — это сетевые карты с встроенным интеллектом, которые могут выполнять различные сетевые функции непосредственно на адаптере через свои собственные программируемые процессоры. В дополнение к сетевым ускорителям, такие DPU, как NVIDIA BlueField, также имеют ядра общего назначения на базе процессора Arm, которые могут запускать полноценную систему ESXi (вот для чего и пригодился гипервизор VMware ESXi Arm Edition).
С технологией DPU, службы NSX, такие как маршрутизация, коммутация, брандмауэр и мониторинг, снимаются с хост-гипервизора и переносятся на DPU. С помощью этих возможностей возможно улучшить производительность, освободить ресурсы на хосте и изолировать рабочую нагрузку и инфраструктурные домены.
Ну и несколько картинок по результатам тестирования хостов ESXi с модулями SmartNIC/DPU на борту, которые показывают, какой прирост производительности дает новая технология:
RSS
