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从UCloud裸金属物理云创新实践看NVIDIA DPU如何革新数据中心基础架构

作者:时间:2021-06-24 11:54浏览:

现在,云核算供给商正在进行转型,当从以核算为中心转向以数据为中心,原有的事务模型也会发生变化。在这种状况状况怎么为客户供给统筹高功用和安全性的服务变得至关重要。

NVIDIA网络事业部亚太区商场开发高档总监宋庆春告知记者,跟着AI事务越来越多,云核算供给商关于网络扩展性的要求越来越高,需求经过网络核算功用和CPU、GPU等结合,更好地处理数据,而DPU成为以数据为中心核算架构的中心。

根据DPU构建下一代软件界说数据中心根底架构

怎么为很多云核算租户供给高吞吐、低推迟的物理网络和虚拟化网络是UCloud优刻得自成立以来就在不断霸占的出题。从2018年起,UCloud优刻得便开端积极探究根据NVIDIA BlueField DPU的高功用裸金属物理云计划,并在上一年成功上线裸金属物理云1.0,并于近期上线增加了云存储功用的裸金属物理云2.0产品。

在挑选DPU之前,UCloud优刻得选用根据网关的传统物理云解决计划,可是该计划本钱贵重,万兆网卡已无法满意企业开展需求,还存在VPC网关的带宽瓶颈,布置不行灵敏,不支撑核算、存储别离等约束。

UCloud优刻得资深技能专家马彦青表明,UCloud优刻得与NVIDIA有着相同的认知,软件和硬件的结合是未来的趋势,经过软硬件的相互协作,软件界说与硬件加快是真实能提高体系功用和安全性的最佳方法。两边在网络和存储方面进行了深化协作,支撑数据中心的事务和数据模型。

UCloud优刻得根据NVIDIA BlueField DPU研制的裸金属物理云1.0,经过DPU集成的多核Arm CPU快速将物理云根底架构软件从x86搬迁到DPU中,满意了物理云客户高带宽、低延时的网络需求,并运用NVIDIA ASAP2技能,将OpenvSwitch Kernel和GRE地道硬件卸载到DPU,完成了物理云用户无缝接入NVGRE Overlay虚拟网络,UCloud优刻得也成为首家运用此技能的公有云厂商。

据悉,裸金属物理云1.0广泛服务于大数据、数据库等场景,并饱尝住双十一大考,收成了用户广泛的运用好评。

近期,UCloud优刻得增加了云存储功用的裸金属物理云2.0产品也已上线,裸金属物理云2.0承继了1.0版别的长处,相关于曾经根据网关的裸金属物理云解决计划降低了34.4%的本钱。在替代原先传统物理云独立网关的形式,直接打通公有云网络的一起,内网带宽也完成了晋级。

裸金属物理云2.0运用NVIDIA BlueField DPU供给的NVMe SNAP功用,经过控制面仿真NVMe设备,数据面凭借ASIC芯片高速转发,并经过UDisk根据RoCEv2无损网络连接后端分布式存储集群,为裸金属物理机接入灵敏可扩展的RSSD云盘服务。

裸金属物理云2.0将UCloud的云存储产品RSSD呈现为本地的NVMe体系盘和数据盘,为物理云客户供给了更灵敏易用的云盘存储服务。UCloud的RSSD云盘运用BlueField DPU老练的RDMA才能,替代了原有的本地磁盘,IOPS最高可达40万;后端为分布式三副本存储,数据愈加安全可靠,且支撑分钟级装机、磁盘在线扩容与毛病搬迁;网络功用选用bonding后到达了40Gbps水平;一起其无虚拟化开支,用户依然彻底独享资源,确保了物理阻隔与功用独享。

马彦青表明,UCloud优刻得根据DPU构建下一代软件界说数据中心根底架构,将网络、存储以及一些核算事务搬迁到DPU,然后释放出CPU算力;充分利用DPU软件编列才能和硬件加快才能,让整个数据中心的灵敏性和功用都到达十分高的高度。

根据已有的协作效果,UCloud优刻得与NVIDIA在裸金属网络架构、存储架构、数据中心安全等进行更多协作,探究根据InfiniBand网络的DPU加快AI和HPC,一致裸金属与虚拟化根底架构。

数据中心新的核算单元——DPU

DPU能够被看作是数据中心加快核算模型的第三个核算单元,用黄仁勋的话说则是“未来核算的三大支柱之一”。

而它之所以被给予如此期望,首要由于DPU是一种新式可编程处理器,它结合了行业标准的、高功用及软件可编程的多核CPU架构、高功用网络接口和各种灵敏和可编程的加快引擎于一身,能够卸载AI、机器学习、安全、电信和存储等运用,并提高功用。

比方最新的BlueField-3便是首款为AI和加快核算而规划的DPU,它针对多租户、云原生环境进行了优化,供给数据中心级的软件界说和硬件加快的网络、存储、安全和办理等服务。作为业界首款400G以太网和NDR InfiniBand DPU,BlueField-3选用的是Arm架构,具有16颗物理中心和18M IOPs弹性块存储才能,比较上一代产品来说其加快核算才能提高了5倍、加密速度提高了4倍。

跟着数据中心事务的开展,DPU的人物越来越重要,而DOCA是为DPU量身定做的软件结构,意图在于支撑广阔开发者在BlueField DPU上进行软件开发,DOCA与DPU之间就如CUDA与GPU的联系。

宋庆春表明,DOCA让DPU生态体系逐步老练,加快DPU进入数据中心,其不只提高数据中心的功用体现,更是立异了十分多的运用场景。例如NVIDIA与VMware协作完成了安全和事务的统筹。

为了让DPU发挥出更大的价值,除了DOCA开发包之外,英伟达也发布了一款名为NVIDIA Morpheus的运用结构,旨在为网络安全协作伙伴供给一整套能够实时检测和防备安全要挟的加快AI技能。Morpheus能够充分发挥NVIDIA AI核算和NVIDIA BlueField-3 DPU的优势,为用户供给从中心到边际的数据中心维护才能。

现在,服务器制造商戴尔、浪潮、联想和超微正在将BlueField DPU集成到他们的体系中。全球云服务供货商都在运用BlueField DPU来加快他们的事务,如百度、京东和UCloud。跟着很多企业对DPU的支撑,BlueField生态体系也在不断扩大。

“跟着网络核算和DPU的兴起,这必定会掀起一波数据中心的革新,未来数据中心必定走向CPU、GPU和DPU的3U一体的架构。当业界认识到DPU的价值,DPU走向数据中心是瓜熟蒂落,而这是NVIDIA和很多协作伙伴一起推进的成果。”宋庆春最终说。

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