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Sep 01, 2023

La gestión del ciclo de vida de DPU requiere soluciones de servidor creativas

En una era dominada por aplicaciones basadas en datos, el panorama informático tradicional, dictado durante mucho tiempo por CPU y GPU, está experimentando un cambio de paradigma. A medida que las empresas e instituciones avanzan hacia más

En una era dominada por aplicaciones basadas en datos, el panorama informático tradicional, dictado durante mucho tiempo por CPU y GPU, está experimentando un cambio de paradigma. A medida que las empresas e instituciones avanzan hacia entornos informáticos más complejos, especialmente con los florecientes campos de la Inteligencia Artificial (IA), el análisis de big data y las aplicaciones nativas de la nube, las demandas sobre las capacidades de procesamiento se han transformado. La Unidad de Procesamiento de Datos (DPU) aporta otro elemento, pero la gestión del ciclo de vida de la DPU en la empresa es un poco más complicada de lo que parece.

En una era dominada por aplicaciones basadas en datos, el panorama informático tradicional, dictado durante mucho tiempo por CPU y GPU, está experimentando un cambio de paradigma. A medida que las empresas e instituciones avanzan hacia entornos informáticos más complejos, especialmente con los florecientes campos de la Inteligencia Artificial (IA), el análisis de big data y las aplicaciones nativas de la nube, las demandas sobre las capacidades de procesamiento se han transformado. La Unidad de Procesamiento de Datos (DPU) aporta otro elemento, pero la gestión del ciclo de vida de la DPU en la empresa es un poco más complicada de lo que parece.

DPU NVIDIA BlueField

Las DPU, a menudo denominadas SmartNIC o unidades de procesamiento de infraestructura (IPU), desempeñan un papel fundamental al convertirse en el nexo entre la infraestructura de computación (CPU), gráficos (GPU) y redes de almacenamiento. Implementadas en la nube pública y en centros de datos de hiperescala durante años, las DPU aíslan las cargas de trabajo residentes de las operaciones de red, seguridad, almacenamiento y otras infraestructuras típicamente asociadas con las funciones del centro de datos. Esta capacidad mejorada libera a las CPU y GPU de estas tareas, permitiéndoles centrarse en su función principal de computación y renderizado.

La introducción de DPU conlleva un nuevo conjunto de desafíos: cómo gestionar, optimizar y garantizar el funcionamiento perfecto de estas unidades junto con la infraestructura existente. La gestión de DPU se vuelve crucial porque introduce una nueva capa de complejidad. Una gestión adecuada garantiza que las DPU se utilicen en todo su potencial, ofreciendo beneficios como latencia reducida, mayor rendimiento y una mejor eficiencia general del sistema.

Integrar las DPU en el ecosistema computacional más amplio y garantizar una gestión eficaz de las DPU, las empresas y las instituciones pueden desbloquear nuevas áreas de rendimiento, agilidad y escalabilidad. A medida que el mundo continúa su marcha incesante hacia operaciones más centradas en datos, adoptar y gestionar las DPU será fundamental para mantener una ventaja competitiva en el panorama digital.

Las DPU han surgido como una tecnología transformadora en el panorama informático, atrayendo atención y tracción significativas en el mercado actual. A medida que las organizaciones se enfrentan al crecimiento explosivo de los datos, la creciente complejidad de las cargas de trabajo y la demanda de mayor rendimiento y eficiencia, las DPU han surgido como una solución poderosa.

VMware había estado trabajando para llevar su pila de software a las DPU. Sin embargo, el software propietario y específico del proveedor asociado con el hardware de la DPU hizo que la tarea de integración fuera aún más desafiante. Las puertas se abrieron de golpe cuando VMware extendió el soporte para vSphere a la DPU, lo que permitió a los clientes lograr eficiencias típicamente asociadas con la nube en sus centros de datos utilizando su pila de virtualización preferida. Las DPU también son una parte fundamental de vSAN 8, ya que descargan tareas de seguridad y redes.

DPU NVIDIA BlueField en el elevador 1

VMware claramente tiene la intención de seguir aprovechando aún más las DPU con el tiempo; Ni siquiera está totalmente fuera de lugar considerar que ciertos nodos de vSphere en el futuro estén completamente alimentados por DPU, sin x86 en absoluto. Sin embargo, VMware ya está promocionando mejoras de rendimiento gracias a las DPU.

VMware, que ejecutaba un almacén de valores clave de REDIS en vSphere 8, descubrió que un host habilitado para DPU lograba un rendimiento similar al de un host no habilitado para DPU con un 20 por ciento menos de núcleos de CPU. En otra prueba, el host habilitado para DPU logró un rendimiento un 36 por ciento mejor y una reducción del 27 por ciento en la latencia de las transacciones.

Con el aumento del interés por las DPU gracias a VMware, proveedores como Dell han tenido que encontrar formas de incluir la DPU en los diseños sin olvidarse de la gestión del ciclo de vida de la DPU. La cuestión es que las DPU son esencialmente su propia computadora, con una administración diseñada para realizarse localmente a través de Ethernet u otro puerto de administración. Pero eso no es coherente con la forma en que las empresas quieren gestionar el ciclo de vida del hardware, por lo que cuando Dell adoptó las DPU, tuvo que ser un poco creativo.

Cuando miras el lado del puerto de una DPU NVIDIA BlueField, parece una NIC NVIDIA ConnectX estándar, con un puerto Ethernet adicional para administración. Sin embargo, como se señaló, las empresas quieren poder administrar todos los componentes del servidor a través de una consola de administración del ciclo de vida común. En el caso de Dell, eso significa iDRAC. Entonces, Dell tuvo que ser un poco creativo para poder realizar las conexiones de hardware necesarias para que iDRAC reconociera la DPU.

Puertos DPU NVIDIA BlueField

La propia DPU simplemente se inserta en los elevadores (Riser 1A Slot 2, para ser específicos), como lo haría cualquier tarjeta PCIe. Eso le da energía a la DPU y la conecta al BUS del sistema. Pero la gestión de la tarjeta no se puede realizar a través de PCIe, como una GPU, al menos no por el momento. Lo que se requiere es un elemento de hardware adicional para conectar esos puntos. En la foto de abajo de una placa base R750, el astuto notará una tarjeta diferente en la ranura donde normalmente va el LOM (NIC).

Placa base Dell PowerEdge con tarjeta de interfaz de administración (MIC)

Al observar un poco más de cerca la tarjeta de interfaz de administración (MIC), podemos verla ubicada en el espacio donde normalmente va el LOM integrado. El MIC habilita una interfaz de banda lateral del controlador de red (NC-SI) entre la DPU y el BMC del servidor.

Tarjeta de interfaz de administración (MIC) Dell PowerEdge

Existen un par de herramientas que le ayudarán a aprovechar al máximo la tecnología DPU. El Dell Remote Access Controller (iDRAC) integrado de Dell es una herramienta de administración integral diseñada para servidores Dell PowerEdge. Ofrece funciones avanzadas para la supervisión, administración y control remotos de servidores.

iDRAC proporciona monitoreo en tiempo real de los parámetros del estado del servidor, lo que permite a los administradores monitorear componentes críticos como CPU, memoria, almacenamiento, energía y temperatura. iDRAC simplifica la actualización del firmware, incluidos BIOS, controladores RAID y adaptadores de red. Esta interfaz centralizada permite a los administradores administrar e implementar actualizaciones de firmware en múltiples servidores, lo que garantiza la coherencia y reduce el esfuerzo manual.

Gracias al LOM para el intercambio de MIC y a la dureza adicional del cableado, Dell puede administrar la DPU a través de iDRAC, alineando la administración del ciclo de vida de la DPU con todos los demás componentes clave del servidor PowerEdge. Si bien esto parece bastante simple para el administrador de iDRAC, el trabajo detrás de escena para permitir esta facilidad de administración para la DPU es impresionante.

Gestión del ciclo de vida de DPU con iDRAC

Es un poco prematuro decir que cada nodo de VMware vSphere o vSAN debe configurarse con DPU para aprovechar vSphere Distributed Services Engine, pero es difícil pasar por alto los beneficios. Con el creciente volumen y complejidad de las cargas de trabajo modernas y la demanda de nuevos servicios definidos por software, las CPU de los servidores se están sobrecargando, lo que deja menos ciclos de cómputo para el procesamiento de cargas de trabajo. Las DPU ya están ampliamente implementadas en hiperescaladores para abordar más funciones de infraestructura y liberar ciclos de CPU para cargas de trabajo que generan ingresos.

Puerto de administración de DPU NVIDIA BlueField cableado

Si bien los beneficios de las DPU para vSphere son obvios, la introducción de nuevos aceleradores en los servidores introduce nuevos desafíos que deben resolverse; en este caso, se trata de Gestión del ciclo de vida de DPU. Gracias a cierta ingeniería creativa de Dell, las DPU se pueden conectar al BMC nativo y administrarse a través de herramientas de ciclo de vida tradicionales como iDRAC. Esto marca una gran diferencia en la adopción de nuevas tecnologías en el centro de datos y debería facilitar la adopción de DPU para los clientes de Dell.

Descripción general de las nuevas funciones de vSphere 8

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He estado en la industria tecnológica desde que IBM creó Selectric. Mi experiencia, sin embargo, es la escritura. Así que decidí salir del negocio de las preventas y volver a mis raíces, escribiendo un poco pero aún estando involucrado en la tecnología.