北京2021年5月24日 /美通社/ -- 多年來，X86通用處理器的發(fā)展一直是推動數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域發(fā)展的主要驅(qū)動力量，然而隨著基于大數(shù)據(jù)、人工智能應用的廣泛普及，使各行各業(yè)對計算力的需求呈現(xiàn)爆炸性增長的趨勢，再加上摩爾定律的放緩與登納德縮放比例定律的失效，意味著X86通用處理器性能的增量增長更難實現(xiàn)，成本也變得更高。
由此看來，由CPU來處理所有工作的傳統(tǒng)架構(gòu)，已經(jīng)無法滿足高算力、低功耗、低延時的處理需求；新的數(shù)據(jù)集和編程模型需要使用高度并行的專用工作負載加速器，作為X86通用處理器的補充與協(xié)同工作。
此外，國際權(quán)威分析機構(gòu)Gartner在《Forecast Analysis: Data Center Workload Accelerators, Worldwide》分析中也指出：日益復雜的數(shù)據(jù)集需求加速了數(shù)據(jù)中心服務器中需要配備專用工作負載加速器芯片以補充通用服務器處理器的進展，預計到2023年該市場規(guī)模將超過43.8億美元，復合年增長率超過33%。
基于此浪潮云海在不久前落幕的IPF2021上推出了SmartFlow新一代云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡軟硬一體化產(chǎn)品解決方案。
將專用算力的負載，例如將網(wǎng)絡、存儲等I/O密集負載卸載到智能加速卡處理，為虛擬機、容器、裸金屬等計算資源加速；通過將分布式SDN系統(tǒng)構(gòu)建在智能加速卡之上，為用戶提供靈活可編程、高性能且成本更有優(yōu)勢的網(wǎng)絡解決方案。
為云而生 全分布式加速內(nèi)核直擊痛點問題
總體來說SmartFlow智能云加速引擎實現(xiàn)了硬件加速的分布式SDN系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)SDN方案架構(gòu)僵硬、可編程能力弱、廠商鎖定和成本高昂等一系列問題。
「優(yōu)質(zhì)的全分布式網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)能力」具體來說主要采用SmartFlow構(gòu)建分布式網(wǎng)絡、分布式路由器、分布式網(wǎng)關(guān)等功能，其中網(wǎng)絡資源可以被直接分配到本地，網(wǎng)絡流量也可直接在本地完成轉(zhuǎn)發(fā)，大大減小網(wǎng)絡時延且不存在集中瓶頸點，同時結(jié)合強大的流量重定向功能極大提高了虛擬機、容器、裸金屬等設(shè)備二、三層網(wǎng)絡流量轉(zhuǎn)發(fā)的靈活性。此外，SmartFlow還能對虛擬網(wǎng)絡設(shè)備進行實時BFD檢測，從而對網(wǎng)絡資源智能感知、實時調(diào)度及分配，極大提升整個網(wǎng)絡可靠性。
「面向用戶價值的網(wǎng)絡資源抽象能力」SmartFlow將智能加速卡抽象成分布式的網(wǎng)絡資源，供虛擬機、容器、裸金屬使用，實現(xiàn)了用戶業(yè)務與物理設(shè)備解耦；并結(jié)合功能豐富的SmartFlow控制器將繁雜的網(wǎng)絡設(shè)備配置轉(zhuǎn)化為邏輯網(wǎng)絡的構(gòu)建，提升虛擬網(wǎng)絡的靈活性和易用性。
「為極致安全而生的多粒度管控能力」SmartFlow構(gòu)建的分布式防火墻、安全組等功能，為虛擬機、容器、裸金屬等提供從端口到整個分布式網(wǎng)絡多種顆粒度的安全管控能力。談及原理，主要得益于分布式架構(gòu)及異構(gòu)算力加持，在不同的網(wǎng)絡場景中能夠根據(jù)控制粒度大小，智能選擇管控策略并對性能幾乎無影響，堪稱強大。
兼容異構(gòu) 智能加速引擎帶來更多性能升級
浪潮云海技術(shù)團隊表示，SmartFlow采用了全分布式架構(gòu)可以做到讓異構(gòu)算力存在于智算中心的每個物理節(jié)點中，配合智能調(diào)度內(nèi)核讓云網(wǎng)絡與云存儲可以獲得充沛的本地異構(gòu)算力支持，達成資源本地申請即可本地獲取，無需過多跨節(jié)點調(diào)度，極大優(yōu)化了智算中心資源使用以及調(diào)度流程。
其過程主要通過SmartFlow加速卡和SmartFlow智能內(nèi)核引入異構(gòu)算力打破“CPU調(diào)度瓶頸”，同時為虛擬機、容器與裸金屬提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡加速解決方案，靈活多變的加速模式以及開放的網(wǎng)絡接入能力讓云網(wǎng)絡、云存儲不再單純依賴CPU算力。
此外該引擎還通過SmartFlow加速卡將網(wǎng)絡流量從Open vSwitch卸載到SmartFlow加速網(wǎng)卡，推進對CPU算力極大需求的數(shù)據(jù)包進行封裝、解封裝、校驗、加解密等操作并下沉到SmartFlow加速網(wǎng)卡。
在加速卡上直接完成上述操作后，再通過SmartFlow智能內(nèi)核完成數(shù)據(jù)路徑重構(gòu)、數(shù)據(jù)包重組等，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)報文端到端直接傳送。另外在數(shù)據(jù)傳輸方面，使用了RDMA技術(shù)降低數(shù)據(jù)傳輸延時并提高存儲性能，使智算中心云網(wǎng)絡性能獲得了8倍提升，云存儲性能也提升了3倍以上。
靈活可控 網(wǎng)元編排融合充分釋放算力價值
SmartFlow智能云加速引擎除了為智算中心提供豐富的SDN特性同時，還可以做到在二層網(wǎng)絡和三層網(wǎng)絡下實現(xiàn)高性能云主機流量引流，轉(zhuǎn)發(fā)路徑靈活、可控且支持的實時更新。
“通過此功能，云主機可以輕松實現(xiàn)與業(yè)界豐富的NFV網(wǎng)元應用的對接、部署及資源調(diào)度。與此同時憑借SmartFlow細粒度流控制能力，還能實現(xiàn)多個NFV網(wǎng)元設(shè)備靈活堆疊，將流量分散到多個網(wǎng)元進行處理，從而打破性能瓶頸，消除單點故障提升系統(tǒng)可用性。”研發(fā)團隊表示。所以SmartFlow的上述特性決定了其天然具備極強的擴展性，通過智能引流與各大廠商的NFV網(wǎng)元對接，提供了更多全面、強大、靈活的網(wǎng)絡功能。
具體來說在流量調(diào)度方面，可借助快速調(diào)整路由和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則的能力實現(xiàn)多個安全設(shè)備按需防護的服務鏈，進行流量的收集分析以及針對異常流量的清洗。
在安全策略方面，可以對接網(wǎng)元豐富的安全運營能力，如IPS、防火墻、WAF、VPN等，通過SDN和NFV深度融合，極大程度豐富了智算中心的網(wǎng)絡高級功能，為生態(tài)繁榮奠定強大基礎(chǔ)保障。
在存儲方面，將存儲資源池化給裸金屬使用，實現(xiàn)裸金屬兼具物理機高性能和虛擬機靈活性，解決傳統(tǒng)裸金屬部署流程冗長，故障恢復時間慢，存儲資源缺乏彈性的問題。目前SmartFlow已經(jīng)落地深圳某大學，為用戶成功構(gòu)建了25G/100G高帶寬、低延時的分布式網(wǎng)絡。
有報告顯示到2023年，部署在數(shù)據(jù)中心的服務器中超過15%將配備工作負載加速器，遠高于2018年的1%，浪潮云海緊密結(jié)合前沿技術(shù)發(fā)展趨勢與市場需求，堅持創(chuàng)新引領(lǐng)，不斷迭代產(chǎn)品。
最新出爐的SmartFlow能夠以具有競爭性的成本優(yōu)勢為客戶提供性能與SDN硬件交換機媲美、虛擬化資源端到端加速、靈活可編程的云數(shù)據(jù)中心SDN解決方案。
未來SmartFlow將致力于打造數(shù)據(jù)中心軟硬一體化云網(wǎng)絡解決方案，為虛擬機、容器和裸金屬提供開放的智能加速網(wǎng)絡服務，使用智能加速卡處理專用負載進一步釋放算力供用戶真正業(yè)務應用使用，為用戶帶來更大化的經(jīng)濟價值。
