VMware vSphere 8 mit NVIDIA BlueField DPUs

Das Highlight aller Ankündigungen auf der VMware Explore 2022 (US-Version) war sicherlich die vSphere 8-Unterstützung für Data Processing Units (DPUs) von NVIDIA und AMD Pensando auf Basis von Servern von Dell Technologies und HPE. Durch die offizielle Unterstützung von DPUs konnten VMware-Kunden nun von den Vorteilen profitieren, die ein Beschleuniger bieten konnte. Wir haben es ausgenutzt NVIDIAs LaunchPad Vor der VMware European Explore-Veranstaltung können Sie sehen, welche Vorteile Kunden von vSphere auf DPUs haben.

vsphere 8 dpu

vSphere on DPUs (ehemals Project Monterey), ermöglicht durch die Funktion vSphere Distributed Services Engine, erschließt die Leistung der DPU für die hardwarebeschleunigte Datenverarbeitung, um die Infrastrukturleistung zu verbessern und die Infrastruktursicherheit zu erhöhen. Die integrierten Workflows von vSphere 8 vereinfachen außerdem das DPU-Lebenszyklusmanagement.

DPU-Hintergrund – Warum Sie es wollen

Man kann mit Sicherheit sagen, dass nur wenige in der Unternehmens-IT die Auswirkungen verstanden haben, die DPUs auf die Workload-Leistung haben würden. Im Grunde handelt es sich bei der DPU um ein System-on-a-Chip (SoC) mit integrierten Hardwarebeschleunigern, das darauf ausgelegt ist, CPU-Arbeitslasten zu entlasten und die Leistung zu verbessern. vSphere 8 entlastet Netzwerk- und Sicherheitsdienste wie NSX Distributed Firewall⁽¹⁾, wobei zusätzliche Dienste wie Speicherung und Datenverschlüsselung für zukünftige Versionen in Betracht gezogen werden.

VMware hebt viele Vorteile für vSphere 8-Umgebungen hervor, die DPUs nutzen, aber es gibt Kernvorteile, die diese Beschleuniger ermöglichen, die sofort offensichtlich sind:

Erhebliche Leistungssteigerung und Kosteneinsparungen
Verbesserte Infrastruktursicherheit
Bessere Energieeffizienz (Nehmen Sie den grünen Zug: NVIDIA BlueField DPUs steigern die Effizienz von Rechenzentren)

NVIDIA und VMware haben fleißig Benchmarking-Studien durchgeführt, indem sie verschiedene Workloads ausgeführt haben, darunter einen REDIS-Schlüsselwertspeicher auf vSphere 8. Sie fanden heraus, dass ein DPU-fähiger Host eine ähnliche Leistung wie ein nicht DPU-fähiger Host mit 20 % weniger CPU-Kernen erzielte . Darüber hinaus erzielte der DPU-fähige Host in einem anderen Test einen um 36 % besseren Durchsatz bei gleichzeitiger Reduzierung der Transaktionslatenz um 27 %.

Ähnliche Ergebnisse wurden bei Ericsson 5G User Plane Function (UPF)-Tests gefunden, die zu einem Rückgang des Server-CPU-Energieverbrauchs um 23.7 Prozent führten. Eine einzige DPU-Offload-Anwendung könnte die Stromkosten für große Rechenzentren über einen Zeitraum von drei Jahren um fast 2 Millionen US-Dollar senken.

Probieren Sie vSphere 8 und DPUs mit LaunchPad aus

NVIDIAs LaunchPad Der Demobereich ist gut geeignet, um die Vorteile von DPUs für Virtualisierungsadministratoren und Anwendungseigentümer im Detail hervorzuheben. Jeder Kunde oder Partner kann sich bewerben, um verschiedene Anwendungen und Bibliotheken auszuprobieren, die auf NVIDIA-Hardware ausgeführt werden, ohne diese Hardware in seinen eigenen Rechenzentren bereitstellen zu müssen. Es gibt kuratierte Labore, die Praktiker durch den Prozess des Onboardings der NVIDIA DPU aus einer sauberen vSphere 8-Basisinstallation und der Durchführung von Leistungsbenchmarks führen.

Lab 1

Der erste Schritt besteht darin, zum vSphere-spezifischen NVIDIA LaunchPad-Labor zu gelangen. Navigieren Sie zu NVIDIA.com, wählen Sie Lösungen aus und klicken Sie im ersten Abschnitt, KI und Datenwissenschaften, auf Hands-On Labs. Klicken Sie direkt über den Laborthemen auf Infrastrukturoptimierung. Wählen Sie auf der Seite Infrastruktur die Option aus Erleben Sie VMware vSphere mit NVIDIA BlueField DPU und füllen Sie das Formular aus, um Zugang anzufordern. Sobald Sie die Autorisierungs-E-Mail von NVIDIA erhalten haben, können Sie sich anmelden und mit dem Labor beginnen.

In dieser Übung wird der Benutzer mit einem vSphere 8-Cluster und der Einrichtung, Konfiguration und Nutzung von Universal PassThrough (UPT) mithilfe von NVIDIA BlueField-DPUs vertraut gemacht. Das Labor führt den Benutzer durch die folgenden Schritte:

Konfigurieren Sie einen verteilten Switch in vCenter
Erstellen Sie ein NSX-Overlay-Segment und weisen Sie es dem Switch in NSX-T zu
Konfigurieren Sie den Cluster für die Verwendung des vSphere Distributed Switch (VDS).
Erstellen Sie im Cluster eine VM, die mit einem UPT-fähigen Netzwerkadapter konfiguriert ist, der dem Overlay-Segment zugewiesen ist
vMotion der VM von einem Host auf den anderen

Einfach ausgedrückt: In diesem Labor muss der Benutzer einen von NSX verwalteten verteilten Switch konfigurieren und diesen VDS dann an die Hardware auf der DPU übertragen. Die DPU-Arm-Kerne und Hardwarebeschleuniger befreien die x86-CPU-Kerne von der Ausführung von NSX-Netzwerkfunktionen.

Lab 2

Sobald die erste Übung abgeschlossen ist, kann der Benutzer zu Übung 2 wechseln. Diese Übung verwendet die Konfiguration aus der ersten Übung und richtet sich an Anwendungsentwickler. Die in diesem Labor durchgeführten Schritte umfassen Folgendes:

Stellen Sie eine Verbindung zum vSphere 8-Cluster her und erstellen Sie die erforderlichen VMs, um Leistungsbenchmarking durchzuführen
Sehen Sie sich Betriebssystem-, Benchmark- und Leistungsmesstools an
Führen Sie den Basistest durch und notieren Sie einige der Zahlen
Führen Sie den UPT-fähigen Test durch und notieren Sie die Zahlen
Vergleichen Sie die Ergebnisse der beiden Tests

Hier kommt der Remote Dictionary Server (REDIS) ins Spiel.

Das Skript erstellt vier REDIS-Server und vier Client-VMs.

Die obige Bildschirmaufnahme wird angezeigt, wenn der Benutzer zum vSphere-Client weitergeleitet wird. Beachten Sie, dass die Labore zeitlich begrenzt sind. Allerdings sollte laut NVIDIA nach Abschluss der kuratierten Labore genügend Zeit für die Kunden bleiben, einige ihrer Anwendungen oder Daten zu integrieren und auf Leistungsvorteile zu testen.

Abschließende Überlegungen

Es ist etwas verfrüht zu sagen, dass jeder VMware vSphere-Knoten mit einer DPU konfiguriert werden sollte, um die Vorteile der vSphere Distributed Services Engine nutzen zu können, aber die Vorteile sind kaum zu übersehen. Mit dem zunehmenden Volumen und der Komplexität moderner Workloads und der Nachfrage nach neuen softwaredefinierten Diensten werden Server-CPUs bis zum Maximum ausgelastet, sodass weniger Rechenzyklen für die Workload-Verarbeitung übrig bleiben. DPUs werden bereits in großem Umfang in Hyperscalern eingesetzt, um mehr Infrastrukturfunktionen zu bewältigen und CPU-Zyklen für umsatzgenerierende Arbeitslasten freizugeben.

Das Hinzufügen von DPUs zu VMware vSphere 8 ist ein erheblicher Schub für Unternehmen, die ihre Leistung verbessern müssen, um der Belastung der Server durch die neuen Workloads gerecht zu werden. Basierend auf den Ergebnissen der NVIDIA-Tests mit VMware und den LaunchPad-Laboren wird das Hinzufügen von DPUs die Gesamtbetriebskosten senken und gleichzeitig die Gesamtverarbeitung der Arbeitslast verbessern. Darüber hinaus verbessert die Auslagerung der Infrastrukturprozesse auf die DPU die allgemeine Sicherheit, indem eine Luftlücke zwischen der CPU und der Infrastruktur entsteht.

NVIDIA LaunchPad bietet Entwicklern, Designern und IT-Experten schnellen Zugriff auf die Hardware und Tools, die sie benötigen, um sich mit neuen Technologien vertraut zu machen und festzustellen, ob der Nutzen die Kosten überwiegt. Unternehmensteams können LaunchPad verwenden, um die Erstellung und Bereitstellung moderner, datenintensiver Anwendungen zu beschleunigen. Nach schnellen Tests und Prototypenerstellung kann derselbe komplette Stack für Produktionsabläufe vor Ort beim Kunden bereitgestellt werden.

NVIDIA LaunchPad – vSphere 8 mit DPU

Übersicht über die neuen vSphere 8-Funktionen

Einführung in vSphere 8 auf DPUs

(1) NSX Distributed Firewall ist derzeit nur als Tech Preview verfügbar

Beteiligen Sie sich an StorageReview