在2022年VMware Explore（美國版）的所有發布中，最引人注目的莫過於vSphere 8對NVIDIA和AMD Pensando資料處理單元（DPU）的支持，這些DPU基於戴爾科技和HPE的伺服器。對DPU的官方支援意味著VMware客戶現在可以享受到加速器帶來的優勢。在VMware歐洲Explore大會召開之前，我們利用NVIDIA的LaunchPad平台，了解了vSphere on DPU如何為客戶帶來好處。
DPU 上的 vSphere（以前稱為 Project Monterey）由 vSphere 分佈式服務引擎功能啟用，釋放了 DPU 的硬件加速數據處理能力，以提高基礎架構性能和增強基礎架構安全性。 vSphere 8 的集成工作流還簡化了 DPU 生命週期管理。
DPU 背景 – 為什麼需要它
可以肯定地說，企業 IT 部門很少有人真正理解分散式處理器 (DPU) 對工作負載效能的影響。簡而言之，DPU 是一種整合了硬體加速器的系統單晶片 (SoC)，旨在分擔 CPU 工作負載並提升效能。 vSphere 8 已將網路和安全服務（例如 NSX 分散式防火牆(1)）分擔至 DPU ，未來版本還將考慮支援儲存和資料加密等其他服務。
VMware 強調了利用 DPU 的 vSphere 8 環境的許多好處，但這些加速器帶來的核心好處是顯而易見的：
- 顯著的性能提升和成本節約
- 提高基礎設施安全性
- 更好的電源效率（乘坐綠色列車：NVIDIA BlueField DPU 提高數據中心效率)
NVIDIA 和 VMware 一直忙於通過在 vSphere 8 上運行不同的工作負載（包括 REDIS 鍵值存儲）來進行基準測試研究。他們發現啟用 DPU 的主機實現的性能與未啟用 DPU 的主機相似，但 CPU 內核減少了 20% . 此外，在另一項測試中，支持 DPU 的主機的吞吐量提高了 36%，同時事務延遲減少了 27%。
愛立信 5G 用戶平面功能 (UPF) 測試也得出了類似的結果，服務器 CPU 能耗下降了 23.7%。 單個 DPU 卸載應用程序可以在三年內為大型數據中心削減近 2 萬美元的電力成本。
使用 LaunchPad 試用 vSphere 8 和 DPU
NVIDIA 的LaunchPad演示區非常適合詳細展示 DPU 對虛擬化管理員和應用程式擁有者的優勢。任何客戶或合作夥伴都可以申請試用在 NVIDIA 硬體上運行的各種應用程式和程式庫，而無需在自己的資料中心部署這些硬體。這裡設有精心設計的實驗室，引導使用者從全新的 vSphere 8 基礎安裝開始，逐步完成 NVIDIA DPU 的部署，並執行效能基準測試。
實驗室1
第一步是造訪 NVIDIA LaunchPad 的 vSphere 專用實驗室。造訪NVIDIA.com，選擇“解決方案”，然後在第一個部分“人工智慧和數據科學”中，點擊“動手實驗”。在「實驗主題」上方，點選「基礎架構優化」。在「基礎架構」頁面上，選擇「體驗由 NVIDIA BlueField DPU 提供支援的 VMware vSphere」，並填寫表單申請存取權限。收到 NVIDIA 的授權郵件後，即可登入並開始實驗。
本實驗將使用戶熟悉 vSphere 8 集群，以及如何使用 NVIDIA BlueField DPU 設置、配置和利用通用直通 (UPT)。 該實驗室將引導用戶完成以下步驟：
- 在 vCenter 中配置分佈式交換機
- 在 NSX-T 中創建一個 NSX 覆蓋網段並將其分配給交換機
- 配置集群以使用 vSphere Distributed Switch (VDS)。
- 在集群中創建一個 VM，該 VM 配置有分配給覆蓋網段的支持 UPT 的網絡適配器
- vMotion 虛擬機從一台主機到另一台主機
簡而言之，本實驗讓用戶配置 NSX 管理的分佈式交換機，然後將該 VDS 推送到 DPU 上的硬件。 DPU Arm 內核和硬件加速器將 x86 CPU 內核從執行 NSX 網絡功能中解放出來。
實驗室2
一旦完成第一個實驗，用戶就可以轉到實驗 2。該實驗使用第一個實驗的配置，並且面向應用程序開發人員。 本實驗中執行的步驟包括：
- 連接到 vSphere 8 集群並創建運行性能基準測試所需的虛擬機
- 查看操作系統、基準測試和性能測量工具
- 執行基線測試並記下一些數字
- 執行啟用 UPT 的測試並記錄數字
- 比較兩個測試的結果
這就是遠程詞典服務器 (REDIS) 發揮作用的地方。
該腳本將創建四個 REDIS 服務器和四個客戶端虛擬機。
當用戶進入 vSphere 客戶端時會顯示上面的屏幕截圖。 請記住，實驗室是有時間限制的。 然而，根據 NVIDIA 的說法，在完成精心策劃的實驗室後，客戶應該有足夠的時間來加載他們的一些應用程序或數據，以測試性能優勢。
最後的思考
現在說每個 VMware vSphere 節點都應該配置一個 DPU 以利用 vSphere 分佈式服務引擎還為時過早，但很難忽視這些好處。 隨著現代工作負載的數量和復雜性不斷增加，以及對新的軟件定義服務的需求，服務器 CPU 被拉伸到最大，留給工作負載處理的計算週期越來越少。 DPU 已經廣泛部署在超大規模應用程序中，以處理更多基礎設施功能並釋放 CPU 週期用於創收工作負載。
將 DPU 添加到 VMware vSphere 8 對需要提高性能以解決新工作負載對服務器造成的壓力的企業來說是一個巨大的推動力。 根據 NVIDIA 與 VMware 和 LaunchPad 實驗室的測試結果，添加 DPU 將降低 TCO，同時改善整體工作負載處理。 此外，將基礎架構進程卸載到 DPU 將通過在 CPU 和基礎架構之間增加氣隙來提高整體安全性。
NVIDIA LaunchPad 為開發人員、設計人員和 IT 專業人員提供了快速訪問熟悉新技術所需的硬件和工具並確定收益是否超過成本的途徑。 企業團隊可以使用 LaunchPad 來加速現代數據密集型應用程序的創建和部署。 在快速測試和原型製作之後，可以為客戶站點上的生產工作流程部署相同的完整堆棧。
NVIDIA LaunchPad – 帶 DPU 的 vSphere 8
(1) NSX 分佈式防火牆目前僅作為技術預覽提供
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