Zarządzanie cyklem życia DPU wymaga rozwiązań Creative Server

W erze zdominowanej przez aplikacje oparte na danych, tradycyjny krajobraz obliczeniowy, od dawna dyktowany przez procesory CPU i GPU, przechodzi transformację paradygmatu. Wraz z przechodzeniem firm i instytucji na bardziej złożone środowiska obliczeniowe, zwłaszcza w obliczu rozwijających się dziedzin sztucznej inteligencji (AI), analityki dużych zbiorów danych i aplikacji chmurowych, wymagania dotyczące mocy obliczeniowej uległy zmianie. Jednostka przetwarzania danych (DPU) wnosi kolejny element, ale zarządzanie cyklem życia DPU w przedsiębiorstwie jest nieco bardziej skomplikowane, niż się wydaje.

Jednostki przetwarzania infrastruktury (IPU), często nazywane SmartNIC lub jednostkami przetwarzania infrastruktury (IPU), odgrywają kluczową rolę, stanowiąc ogniwo łączące procesory (CPU), karty graficzne (GPU) i infrastrukturę sieciową pamięci masowej. Wdrażane od lat w chmurze publicznej i hiperskalowych centrach danych, jednostki przetwarzania infrastruktury (DPU) izolują obciążenia rezydentne od sieci, zabezpieczeń, pamięci masowej i innych operacji infrastrukturalnych, zazwyczaj związanych z funkcjami centrum danych. Ta ulepszona funkcja uwalnia procesory CPU i GPU od tych zadań, pozwalając im skupić się na ich głównej funkcji, czyli przetwarzaniu i renderowaniu.

Wprowadzenie jednostek przetwarzania danych (DPU) niesie ze sobą nowe wyzwania – jak zarządzać, optymalizować i zapewnić płynne działanie tych jednostek w połączeniu z istniejącą infrastrukturą. Zarządzanie jednostkami przetwarzania danych (DPU) staje się kluczowe, ponieważ wprowadza nowy poziom złożoności. Prawidłowe zarządzanie zapewnia pełne wykorzystanie potencjału jednostek przetwarzania danych (DPU), oferując korzyści takie jak skrócenie opóźnień, zwiększenie przepustowości i lepszą ogólną wydajność systemu.

Integrując jednostki przetwarzania danych (DPU) z szerszym ekosystemem obliczeniowym i zapewniając efektywne zarządzanie nimi, firmy i instytucje mogą odblokować nowe obszary wydajności, zwinności i skalowalności. W miarę jak świat kontynuuje nieustanny marsz w kierunku operacji bardziej skoncentrowanych na danych, wdrażanie i zarządzanie jednostkami przetwarzania danych (DPU) będzie miało fundamentalne znaczenie dla utrzymania przewagi konkurencyjnej w cyfrowym krajobrazie.

VMware, siła napędowa zainteresowania technologią DPU

Jednostki przetwarzania danych (DPU) stały się przełomową technologią w świecie obliczeniowym, zyskując obecnie na popularności i zyskując coraz większą popularność na rynku. W obliczu gwałtownego wzrostu ilości danych, rosnącej złożoności obciążeń oraz zapotrzebowania na wyższą wydajność i efektywność, jednostki przetwarzania danych (DPU) stały się potężnym rozwiązaniem.

Firma VMware pracowała nad przeniesieniem swojego stosu oprogramowania do jednostek przetwarzania danych (DPU). Jednak zastrzeżone oprogramowanie specyficzne dla danego dostawcy, powiązane ze sprzętem DPU, jeszcze bardziej utrudniło zadanie integracji. Drzwi otworzyły się szeroko, gdy VMware rozszerzyło wsparcie dla vSphere na jednostki przetwarzania danych (DPU) , umożliwiając klientom osiągnięcie efektywności typowej dla chmury w ich centrach danych, wykorzystując preferowany przez nich stos wirtualizacji. Jednostki przetwarzania danych (DPU) stanowią również fundamentalną część vSAN 8, odciążając zadania związane z bezpieczeństwem i siecią.

VMware wyraźnie zamierza z czasem w jeszcze większym stopniu wykorzystywać jednostki DPU; nie jest nawet wykluczone, że niektóre węzły vSphere w przyszłości będą w całości oparte na jednostkach DPU, bez żadnej architektury x86. Już teraz jednak VMware chwali się poprawą wydajności dzięki jednostkom DPU.

Firma VMware, uruchamiając magazyn kluczy i wartości REDIS na platformie vSphere 8 , odkryła, że ​​host z włączoną funkcją DPU osiągnął wydajność porównywalną do hosta bez tej funkcji, przy 20% mniejszej liczbie rdzeni procesora. W innym teście host z włączoną funkcją DPU osiągnął o 36% lepszą przepustowość i o 27% mniejszą liczbę opóźnień transakcji.

Wraz ze wzrostem zainteresowania jednostkami DPU dzięki VMware, dostawcy tacy jak Dell musieli znaleźć sposoby na uwzględnienie ich w projektach, nie zapominając o zarządzaniu cyklem życia jednostek DPU. Chodzi o to, że jednostki DPU to w zasadzie osobne komputery, a zarządzanie nimi jest zaprojektowane tak, aby odbywało się lokalnie przez sieć Ethernet lub inny port administracyjny. Nie jest to jednak zgodne ze sposobem, w jaki przedsiębiorstwa chcą zarządzać cyklem życia sprzętu, dlatego wdrażając jednostki DPU, Dell musiał wykazać się kreatywnością.

Dell PowerEdge, DPU i iDRAC

Patrząc od strony portu, karta DPU NVIDIA BlueField wygląda jak standardowa karta sieciowa NVIDIA ConnectX, z dodatkowym portem Ethernet do zarządzania. Jak jednak wspomniano, przedsiębiorstwa chcą móc zarządzać wszystkimi komponentami serwera za pośrednictwem wspólnej konsoli zarządzania cyklem życia. W przypadku Della oznacza to iDRAC. Dlatego Dell musiał wykazać się kreatywnością, aby stworzyć połączenia sprzętowe wymagane do rozpoznania jednostki DPU przez iDRAC.

Sam moduł DPU po prostu wsuwa się do riserów (dokładniej Riser 1A Slot 2), tak jak każda karta PCIe. To zapewnia zasilanie modułowi DPU i przesyła je do magistrali systemowej. Jednak zarządzanie kartą nie może odbywać się przez PCIe, jak w przypadku karty graficznej, przynajmniej na razie. Wymagany jest dodatkowy element sprzętowy do połączenia tych punktów. Na poniższym zdjęciu płyty głównej R750, spostrzegawczy zauważy inną kartę w slocie, w którym zazwyczaj znajduje się karta LOM (NIC).

Przyglądając się bliżej karcie interfejsu zarządzania (MIC), widzimy ją umieszczoną w miejscu, w którym zazwyczaj znajduje się wbudowany moduł LOM. Karta MIC umożliwia interfejs NC-SI (Network Controller Sideband Interface) między jednostką DPU a kontrolerem BMC serwera.

Zarządzanie cyklem życia DPU z iDRAC

Istnieje kilka narzędzi, które pomagają w pełni wykorzystać potencjał technologii DPU. Zintegrowany kontroler Dell Remote Access Controller (iDRAC) firmy Dell to kompleksowe narzędzie do zarządzania przeznaczone dla serwerów Dell PowerEdge. Oferuje zaawansowane funkcje zdalnego monitorowania, administrowania i sterowania serwerami.

iDRAC zapewnia monitorowanie parametrów stanu serwera w czasie rzeczywistym, umożliwiając administratorom monitorowanie krytycznych komponentów, takich jak procesor, pamięć, pamięć masowa, zasilanie i temperatura. iDRAC upraszcza aktualizację oprogramowania sprzętowego, w tym BIOS-u, kontrolerów RAID i kart sieciowych. Ten scentralizowany interfejs umożliwia administratorom zarządzanie aktualizacjami oprogramowania sprzętowego i wdrażanie ich na wielu serwerach, zapewniając spójność i redukując nakład pracy ręcznej.

Dzięki interfejsowi LOM do wymiany MIC i dodatkowej sztywności okablowania, Dell może zarządzać jednostką DPU za pośrednictwem kontrolera iDRAC, co pozwala na skoordynowanie zarządzania cyklem życia jednostki DPU ze wszystkimi innymi kluczowymi komponentami serwera PowerEdge. Chociaż administratorowi kontrolera iDRAC wydaje się to dość proste, praca włożona w zapewnienie tej łatwości zarządzania jednostką DPU jest imponująca.

Uwagi końcowe

Trochę za wcześnie, aby twierdzić, że każdy węzeł VMware vSphere lub vSAN powinien być skonfigurowany z jednostkami DPU, aby wykorzystać możliwości silnika vSphere Distributed Services Engine, ale trudno nie zauważyć korzyści. Wraz ze wzrostem wolumenu i złożoności współczesnych obciążeń oraz zapotrzebowaniem na nowe usługi definiowane programowo, procesory serwerów są obciążane, pozostawiając mniej cykli obliczeniowych na przetwarzanie obciążeń. Jednostki DPU są już szeroko stosowane w systemach hiperskalowalnych, aby obsługiwać więcej funkcji infrastrukturalnych i zwalniać cykle procesora na obciążenia generujące przychody.

Chociaż korzyści płynące z zastosowania jednostek DPU w vSphere są oczywiste, wprowadzenie nowych akceleratorów do serwerów stwarza nowe wyzwania, które należy rozwiązać; w tym przypadku jest to zarządzanie cyklem życia jednostek DPU. Dzięki kreatywnym rozwiązaniom inżynieryjnym firmy Dell, jednostki DPU można podłączyć do natywnej konsoli BMC i zarządzać nimi za pomocą tradycyjnych narzędzi do zarządzania cyklem życia, takich jak iDRAC. Ma to duże znaczenie dla wdrażania nowych technologii w centrum danych i powinno ułatwić klientom firmy Dell wdrażanie jednostek DPU.

Przegląd nowych funkcji vSphere 8