计算和人工智能正在推动现代数据中心架构的根本性改变。正如GPU加速解决方案改变了数据科学和人工智能一样, DPU现在正在改变数据中心的架构,它可以运行下一波的新型应用。
在近日举行的NVIDIA GTC活动上,NVIDIA推出多款面向网络的创新产品,包括DOCA 1.2与Quantum-2平台,从而构建更先进的软件定义、硬件加速的数据中心。
DOCA 1.2实现深度零信任保护
随着AI、5G和智能设备等革命性创新的增长,如今数据中心面临快速增长的用户、应用和数据流量,安全的问题不断涌现,企业在缺乏零信任保护模式的情况下,极易受到攻击。
数据中心的建设者和创新者面临的挑战是如何满足不断增长的规模和性能需求,同时要保护数据的机密性。为了应对这些挑战, NVIDIA DOCA框架提供了一个面向NVIDIA BlueField DPU编程的完整SDK和加速数据中心服务的运行时包。
NVIDIA正式发布NVIDIA DOCA 1.2,支持开发者构建基于NVIDIA BlueField DPU的应用。
DOCA提供了零信任安全框架,此框架可以帮助开发者实现网络安全即服务——将数据中心安全防护扩展到用户涉及的应用、数据、设备、存储、基础架构等几乎每个关键点。
借助DOCA 1.2零信任安全框架,开发者可以建立量化的云服务控制资源访问、验证每个用户和应用、隔离可能受到影响的机器并保护数据免遭破坏和盗窃。
DOCA 1.2提供的其他高级零信任安全功能包括软件和硬件认证、硬件加速的线速数据加密、对分布式防火墙和智能遥测的支持,以及策略执行,如基于角色的访问控制和微服务、租户之间的安全隔离等,所有这些都可以作为容器部署,方便开发者使用。
除此以外,DOCA 1.2还与NVIDIA Morpheus实现了联动。NVIDIA Morpheus将AI处理能力和数据中心内对每个数据包的实时监控相结合,让安全团队对安全威胁清晰可见。借助这一框架,安全团队能够对异常情况即刻做出响应,并在发现威胁时立即更新策略。
DOCA 1.2零信任安全框架是驱动NVIDIA BlueField DPU的基础软件。如同CUDA之于GPU,DOCA是NVIDIA面向BlueField DPU量身打造了一个软件开发套件,借助DOCA创建的应用程序和服务将具有高性能、软件定义、云原生等特性,并使用DPU加速,能够满足现代数据中心日益增长的性能和安全需求。
目前,首批使用BlueField DPU和DOCA的是Juniper Networks和Palo Alto Networks,其中Palo Alto Networks VM-Series新一代虚拟防火墙具有智能流量卸载(ITO)功能,其智能筛选需要接受完整安全策略审查和追踪的相关网络流量,其他网络流量则可以卸载到BlueField DPU上面。
新一代InfiniBand网络平台加速云计算和超级计算融合
除了安全方面,NVIDIA还推出了新一代InfiniBand网络平台,其包括NVIDIA Quantum-2交换机、ConnectX-7网卡、BlueField-3数据处理器DPU和所有支持新框架的软件。
NVIDIA Quantum-2平台能够帮助云计算提供商和超级计算中心实现云和超算的融合,凭借其云原生技术,这款产品能够提供每秒400Gb/s的高吞吐量及先进的多租户支持功能,将网速提高了一倍,网络端口数量增加了三倍。它在性能提升3倍的同时,还将数据中心网络所需的交换机数量减少了6倍,与此同时,数据中心的能耗和空间各减少量7%。
NVIDIA Quantum-2平台还实现了多租户的性能隔离,确保可靠的数据吞吐量,不受用户或者应用需求高峰的影响;NVIDIA Quantum-2 SHARP v3网格计算技术可为AI应用提供超出上一代产品32倍的加速引擎能力,借助NVIDIA UFM Cyber-AI平台,提供网络管理能力,包括预测性维护等;集成纳秒级精度的时钟系统可以同步分布式应用,减少等待及空闲时间。
Quantum-2平台的核心是全新的Quantum-2 InfiniBand交换机,其具备64个400Gbps端口或者128个200Gbps端口,交换能力超出上一代Quantum-1约5倍。
此外,NVIDIA Quantum-2平台在主机端提供了两个网络选项,NVIDIA ConnectX-7网卡和NVIDIA BlueField-3 DPU InfiniBand。其中,ConnectX-7基于7纳米工艺设计,包含80亿个晶体管,其传输速率是上一代产品ConnectX-6的两倍,还使RDMA、GPUDirect Storage、GPUDirect RDMA和网络计算的性能翻倍;NVIDIA BlueField-3 DPU也是采用7纳米工艺设计,包含220亿个晶体管,提供16个64位的Arm CPU。
结语
不管是DOCA 1.2还是Quantum-2平台,NVIDIA不断创新网络,特别是围绕DPU,NVIDIA正在积极构建全面的技术生态,持续赋能数据中心架构的革新。
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