近期,主宰人工智能計算市場的斗爭繼續(xù)在升溫。隨著常規(guī)CPU性能的提升，這場戰(zhàn)斗越來越多地出現(xiàn)在堆棧的互連部分，用于在處理器，內(nèi)存，存儲設(shè)備，服務(wù)器和整個數(shù)據(jù)中心之間移動數(shù)據(jù)的不同技術(shù)。存儲是當今企業(yè)和云數(shù)據(jù)中心的首要關(guān)注點。機器學習，人工智能，大數(shù)據(jù)和視頻流都需要大量的快速存儲，分配給正確的服務(wù)器。但交付是一項挑戰(zhàn)。這就是為何Nvidia在這場戰(zhàn)斗中宣布了一場權(quán)力行動貿(mào)收購Mellanox Technologies公司。
本地存儲速度快，易于訪問和部署 - 但現(xiàn)代業(yè)務(wù)的不確定性和壓力意味著需要額外花費并允許冗余容量。從這個意義上說，網(wǎng)絡(luò)存儲更具成本效益。
但是，通過網(wǎng)絡(luò)存儲，每個功能（如壓縮，重復數(shù)據(jù)刪除，加密，精簡配置或文件系統(tǒng)）都是針對效率進行軟件定義的，這意味著服務(wù)器需要額外的工作。這降低了應(yīng)用程序處理的計算可用性因此，從網(wǎng)絡(luò)存儲中獲得最佳性能，安全性和虛擬化并非易事。
今天的數(shù)據(jù)中心運營商如何解決這一難題？最近對200多位云，電信和企業(yè)數(shù)據(jù)中心專業(yè)人員進行的一項調(diào)查深入研究了他們的觀點，策略以及他們在提高現(xiàn)實世界中數(shù)據(jù)中心性能和效率方面的實際作用。該調(diào)查指出了“有效利用服務(wù)器和存儲”的至關(guān)重要性。
調(diào)查背景
該調(diào)查于2019年第一季度由Futuriom使用獨立的基于云的數(shù)據(jù)合作伙伴進行。受訪者包括來自美國的116人，來自中國的52人和來自英國的50人 - 根據(jù)積極部署數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵區(qū)域獲得多元化的全球情況。
受訪者的分布遍及云（49％），電信（26％）和企業(yè)IT領(lǐng)域（25％）。所有人都篩選了IT專業(yè)知識，其中25％屬于CxO或SVP類別。角色包括：企業(yè)IT經(jīng)理（39％），云架構(gòu)師/經(jīng)理（32％），應(yīng)用程序開發(fā)（26％），安全性（24％）和網(wǎng)絡(luò)管理員/架構(gòu)師（22％）。該調(diào)查僅限于員工人數(shù)超過500人的公司：501-1,000人中的34％; 1,001-5,000的41％; 5001-10,000的14％;和超過10,000名員工的11％。
一些發(fā)現(xiàn)
人們清楚地意識到需要將數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)升級到更高的效率 - 而不是通過部署更多的CPU硬件來簡單地提高容量。當被問及“對提高數(shù)據(jù)中心性能的技術(shù)響應(yīng)進行排名”時，最高的平均排名是“使用處理器卸載和SmartNIC等技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)效率”，而排名最低的是“部署更多服務(wù)器”。
升級網(wǎng)絡(luò)有許多潛在的好處。其中包括：更快的應(yīng)用程序性能（64％），更強的安全性（59％），更高的靈活性（57％）和應(yīng)用程序可靠性（57％）?？傮w而言，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化被視為提高數(shù)據(jù)中心性能的關(guān)鍵方法。例如：84％的受訪者認為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施對于提供人工智能和機器學習“非常重要”或“重要”。
在實際解決方案方面，數(shù)據(jù)中心運營商部署SmartNIC以獲得更好的結(jié)果時，又出現(xiàn)了另一個清晰的圖景。當被問及“以下哪個SmartNIC用例對您的IT組織有吸引力？”時，第二個選擇是“虛擬化和共享閃存存儲以更有效地使用它”，占55％?？傮w獲勝者是“提高虛擬機和/或集裝箱的效率” - 僅略高于56％。其他選擇是“啟用更多軟件定義的網(wǎng)絡(luò)”（54％）; “加速超融合基礎(chǔ)設(shè)施”（50％）和“隔離并阻止安全威脅”（47％）。只有10％的人承認“我不知道SmartNIC是什么”。
調(diào)查的三個地區(qū)存在有趣的差異。中國因其對SmartNIC在優(yōu)化存儲網(wǎng)絡(luò)中的作用的強烈認可而脫穎而出。對于兩個最常用的用例，提高虛擬機和容器的效率以及虛擬化和共享閃存存儲的比例分別為65.38％和75％，而美國為55％和51％。英國對所有使用案例的興趣略低。
什么是SmartNIC？
智能網(wǎng)絡(luò)的秘訣在于將網(wǎng)絡(luò)拼接在一起的網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）：NIC當然代表“網(wǎng)絡(luò)接口卡”; 實際上，NIC是PCIe卡，可插入服務(wù)器或存儲盒以實現(xiàn)與以太網(wǎng)的連接。 SmartNIC不僅僅是簡單的連接，還可以在NIC上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量處理，在基礎(chǔ)NIC的情況下，必須由CPU執(zhí)行。
SmartNIC內(nèi)置了C可編程ARM處理器 - 用于手機 - 以及使用標準API的智能加速器?？梢詫martNIC進行編程，以便在優(yōu)化流量到識別和隔離惡意數(shù)據(jù)到達服務(wù)器之前執(zhí)行任何操作。諸如遠程直接內(nèi)存訪問，非易失性內(nèi)存快速結(jié)構(gòu)（NVMe-oF），壓縮，加密和網(wǎng)絡(luò)虛擬化等任務(wù)對服務(wù)器內(nèi)核提出了持續(xù)的需求，降低了它們支持應(yīng)用程序的能力。更高級的SmartNIC甚至可以虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲，以簡化虛擬和裸機服務(wù)器的配置。
在圖中，綠色核心可以自由地為應(yīng)用程序提供服務(wù)，而紅色核心仍在忙于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。同時，網(wǎng)絡(luò)性能得到改善，核心被釋放 - 例如，使用8個核心，每秒7.6m數(shù)據(jù)包，使用零核心提高到80m pps - 這得益于SmartNICS在網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建智能，而不是將所有內(nèi)容都引用到服務(wù)器上。
結(jié)論
數(shù)據(jù)中心正在進行徹底改造，以應(yīng)對苛刻應(yīng)用的挑戰(zhàn) - 從大數(shù)據(jù)挖掘，人工智能到自動駕駛車輛。
網(wǎng)絡(luò)是將它們整合在一起的關(guān)鍵粘合劑，SmartNIC正在釋放處理器能力以更好地支持應(yīng)用程序。與此同時，他們正在構(gòu)建一個能夠更好地處理不斷增長的性能需求的智能網(wǎng)絡(luò)，并能夠更好地識別和阻止更靠近源的惡意流量。結(jié)果是多方面的，它們包括升級網(wǎng)絡(luò)存儲 - 因此它可以執(zhí)行所有位和本地存儲。
