データ駆動型アプリケーションが主流となっている時代において、長らく CPU と GPU によって規定されてきた従来のコンピューティング環境はパラダイム シフトを迎えています。企業や機関がより複雑なコンピューティング環境、特に人工知能 (AI)、ビッグデータ分析、クラウドネイティブ アプリケーションなどの急成長分野に移行するにつれて、処理能力に対する要求も変化しています。データ処理ユニット (DPU) は別の要素をもたらしますが、企業における DPU ライフサイクル管理は思っているよりも少し複雑です。
データ駆動型アプリケーションが主流となっている時代において、長らく CPU と GPU によって規定されてきた従来のコンピューティング環境はパラダイム シフトを迎えています。企業や機関がより複雑なコンピューティング環境、特に人工知能 (AI)、ビッグデータ分析、クラウドネイティブ アプリケーションなどの急成長分野に移行するにつれて、処理能力に対する要求も変化しています。データ処理ユニット (DPU) は別の要素をもたらしますが、企業における DPU ライフサイクル管理は思っているよりも少し複雑です。
NVIDIA BlueField DPU
DPU は、SmartNIC またはインフラストラクチャ プロセッシング ユニット (IPU) と呼ばれることが多く、コンピューティング (CPU)、グラフィックス (GPU)、およびストレージ ネットワーキング インフラストラクチャの間の結合となることで極めて重要な役割を果たします。 DPU は長年にわたりパブリック クラウドやハイパースケール データ センターに導入されており、常駐ワークロードをネットワーク、セキュリティ、ストレージ、および通常データ センター機能に関連するその他のインフラストラクチャ操作から分離します。この強化された機能により、CPU と GPU はこれらのタスクから解放され、コンピューティングとレンダリングという主な機能に集中できるようになります。
DPU の導入には、既存のインフラストラクチャと連携してこれらのユニットをどのように管理、最適化し、シームレスな運用を保証するかという一連の新たな課題が伴います。 DPU 管理は新たな複雑さのレイヤーを導入するため、重要になります。適切に管理すると、DPU が最大限に活用され、待ち時間の短縮、スループットの向上、システム全体の効率の向上などのメリットが得られます。
DPU をより広範なコンピューティング エコシステムに統合し、効果的な DPU 管理、企業、機関を確保することで、新しいパフォーマンス、俊敏性、およびスケーラビリティの領域を解放できます。世界がよりデータ中心の運用に向けて容赦なく前進を続ける中、DPU の採用と管理はデジタル環境で競争力を維持するための基礎となります。
VMware、DPU テクノロジーへの関心の原動力
DPU はコンピューティング環境における革新的なテクノロジーとして登場し、今日の市場で大きな注目と注目を集めています。組織がデータの爆発的な増加、ワークロードの複雑さの増大、より高いパフォーマンスと効率性への要求に取り組む中、DPU が強力なソリューションとして浮上しています。
VMware は、自社のソフトウェア スタックを DPU に導入することに取り組んでいました。ただし、DPU ハードウェアに関連付けられた独自のベンダー固有ソフトウェアにより、統合タスクはさらに困難になりました。 VMware が拡張したときにドアが勢いよく開いた DPU に対する vSphere のサポートこれにより、顧客は、好みの仮想化スタックを使用して、クラウドからデータセンターまでの効率を達成できるようになります。 DPU は vSAN 8 の基本的な部分でもあり、セキュリティとネットワーク タスクの負荷を軽減します。
ライザー 1 の NVIDIA BlueField DPU
VMware は、今後も DPU をさらに活用し続けるつもりであることは明らかです。将来、特定の vSphere ノードが完全に DPU を搭載し、x86 がまったく使用されなくなると考えることも、まったく考えられないことではありません。ただし、VMware はすでに DPU によるパフォーマンスの向上を宣伝しています。
VMware、vSphere 8 で REDIS キー/値ストアを実行によると、DPU が有効なホストは、CPU コアが 20% 少ないにもかかわらず、DPU が有効になっていないホストと同様のパフォーマンスを達成していることがわかりました。別のテストでは、DPU 対応ホストはスループットが 36% 向上し、トランザクション遅延が 27% 削減されました。
VMware のおかげで DPU への関心が高まっているため、デルのようなベンダーは、DPU ライフサイクル管理を忘れることなく設計に DPU を組み込む方法を検討する必要がありました。つまり、DPU は本質的に独自のコンピューターであり、管理はイーサネットまたはその他の管理ポートを介してローカルで行われるように設計されています。しかし、これは企業がハードウェアのライフサイクルを管理したい方法と一致しないため、Dell が DPU を採用する際には、少し工夫する必要がありました。
Dell PowerEdge、DPU、および iDRAC
NVIDIA BlueField DPU のポート側を見ると、標準の NVIDIA ConnectX NIC とまったく同じように見えますが、管理用に追加のイーサネット ポートが付いています。ただし、前述したように、企業は共通のライフサイクル管理コンソールを通じてすべてのサーバー コンポーネントを管理できることを望んでいます。 Dell の場合、それは iDRAC を意味します。そのため、デルは、iDRAC が DPU を認識するために必要なハードウェア接続を行えるようにするために、少し工夫する必要がありました。
NVIDIA BlueField DPU ポート
DPU 自体は、他の PCIe カードと同様に、ライザー (具体的にはライザー 1A スロット 2) に差し込むだけです。これにより、DPU に電力が供給され、システム バス上に電力が供給されます。しかし、少なくとも現時点では、カードの管理を GPU のように PCIe 経由で行うことはできません。必要なのは、それらの点をつなぐ追加のハードウェア要素です。下の R750 マザーボードの写真では、洞察力の鋭い人は、通常 LOM (NIC) が挿入されるスロットに別のカードがあることに気づきます。
管理インターフェイス カード (MIC) を搭載した Dell PowerEdge マザーボード
管理インターフェイス カード (MIC) をもう少し詳しく見てみると、オンボード LOM が通常配置されるスペースにそれが配置されていることがわかります。 MIC は、DPU とサーバー BMC の間のネットワーク コントローラー サイドバンド インターフェイス (NC-SI) を有効にします。
Dell PowerEdge 管理インターフェイス カード (MIC)
iDRAC による DPU ライフサイクル管理
DPU テクノロジーを最大限に活用するためのツールがいくつかあります。デルの統合 Dell リモート アクセス コントローラー (iDRAC) は、Dell PowerEdge サーバー用に設計された包括的な管理ツールです。リモートサーバーの監視、管理、制御のための高度な機能を提供します。
iDRAC はサーバーの健全性パラメータをリアルタイムで監視するため、管理者は CPU、メモリ、ストレージ、電源、温度などの重要なコンポーネントを監視できます。 iDRAC は、BIOS、RAID コントローラ、ネットワーク アダプタなどのファームウェアのアップデートを簡素化します。この一元化されたインターフェイスにより、管理者は複数のサーバー間でファームウェアのアップデートを管理および展開できるため、一貫性が確保され、手動の労力が軽減されます。
MIC スワップ用の LOM と特別なケーブル配線のおかげで、デルは iDRAC を通じて DPU を管理でき、DPU ライフサイクル管理を PowerEdge サーバーの他のすべての主要コンポーネントと一致させます。 iDRAC 管理者にとってこれは非常に簡単に見えますが、DPU の管理をこのように容易にするための舞台裏での作業は印象的です。
iDRAC による DPU ライフサイクル管理
最終的な考え
vSphere Distributed Services Engine を活用するには、すべての VMware vSphere または vSAN ノードを DPU で構成する必要があると言うのは時期尚早ですが、その利点を見過ごすことは困難です。最新のワークロードの量と複雑さの増大、および新しいソフトウェア定義サービスの需要に伴い、サーバーの CPU が限界に達し、ワークロード処理のためのコンピューティング サイクルが減少しています。 DPU は、より多くのインフラストラクチャ機能に取り組み、収益を生み出すワークロードのために CPU サイクルを解放するために、すでにハイパースケーラーに広く導入されています。
NVIDIA BlueField DPU 管理ポート ケーブル接続
vSphere に対する DPU の利点は明らかですが、新しいアクセラレータをサーバーに導入すると、解決しなければならない新たな課題が生じます。この場合、それは DPU ライフサイクル管理です。デルによる創造的なエンジニアリングのおかげで、DPU をネイティブ BMC に接続し、iDRAC などの従来のライフサイクル ツールを通じて管理できます。これにより、データセンターでの新しいテクノロジーの導入に大きな違いが生じ、デルの顧客にとって DPU の導入が容易になるはずです。
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