المُقدّمة
عند العمل مع خوادم NVIDIA H100 SXM، قد ترى غالبًا تكوينًا يتضمن وحدتين BFD-3. وهذا يثير تساؤلات، خاصة وأن النظام يأتي بالفعل مع ثماني بطاقات شبكة CX-7 400G. ما هي الاختلافات الأساسية وأدوار BFD-3 مقارنة بـ CX-7؟ علاوة على ذلك، لماذا يحتوي BFD على منفذ BMC بينما تتضمن اللوحة الأم للخادم بالفعل منفذ BMC؟
العلاقة المنطقية بين بطاقة الشبكة وبطاقة الشبكة الذكية ووحدة معالجة البيانات
ولكي نفهم الفرق بينهما، دعونا نقارن النقاط التالية (وجهات نظر شخصية للرجوع إليها):
أسباب ظهور بطاقات الشبكة الذكية ووحدات معالجة البيانات
عصر بطاقات الشبكة التقليدية
في مراكز البيانات التقليدية، كانت وحدة المعالجة المركزية هي النواة المطلقة. ومع ذلك، مع تناقص إمكانية تطبيق قانون مور، لم يعد النمو في قوة الحوسبة لوحدة المعالجة المركزية قادرًا على مواكبة انفجار البيانات، مما أدى إلى خلق عنق زجاجة. أصبح من الضروري تفريغ عبء عمل وحدة المعالجة المركزية على محولات الشبكة (بطاقات واجهة الشبكة)، مما أدى إلى التطور السريع لبطاقات واجهة الشبكة الذكية.
عصر بطاقات الشبكة الذكية (الجيل الأول)
ركز الجيل الأول من بطاقات الشبكة الذكية بشكل أساسي على تفريغ المهام من مستوى البيانات. تشمل الأمثلة تفريغ الأجهزة OVS Fastpath، وتفريغ أجهزة شبكة RDMA المستندة إلى RoCEv1 وv2، وتفريغ الأجهزة لإمكانيات الشبكة الخالية من الفقد (PFC وECN وETS)، وتفريغ أجهزة NVMe-oF في مجال التخزين، وتفريغ مستوى البيانات للنقل الآمن.
عصر بطاقات الشبكة الذكية DPU (الجيل الثاني)
نشأت وحدات معالجة البيانات (DPUs) لمعالجة ثلاث قضايا رئيسية في مراكز البيانات:
بين العقد: انخفاض كفاءة تبادل البيانات عبر الخادم ونقل البيانات بشكل غير موثوق.
داخل العقد: تنفيذ غير فعال لنموذج مركز البيانات، وكفاءة منخفضة لمفتاح الإدخال/الإخراج، وهندسة خادم غير مرنة.
أنظمة الشبكات: الشبكات غير الآمنة.
شرح مبسط: لماذا تتفوق وحدات معالجة البيانات على بطاقات الشبكة الذكية
تُعرِّف NVIDIA بطاقات واجهة الشبكة الذكية المستندة إلى DPU بأنها بطاقات واجهة الشبكة التي تخفف من عبء المهام التي يتعامل معها عادةً وحدة المعالجة المركزية للنظام. وباستخدام المعالج الموجود على اللوحة، يمكن لبطاقة واجهة الشبكة الذكية المستندة إلى DPU تنفيذ مجموعة من مهام التشفير/فك التشفير وجدار الحماية وTCP/IP ومعالجة HTTP. وبشكل أساسي، تساعد وحدة المعالجة المركزية في أداء مهام مختلفة ولديها وحدة معالجة مركزية خاصة بها للتعامل مع المهام المتعلقة بأمن الشبكة بشكل مستقل.
نظرة عامة على وحدة معالجة البيانات NVIDIA BlueField-3
لمعالجة التحول في بنية مركز البيانات المدفوع بتكنولوجيا الحوسبة السحابية الضخمة، قدمت NVIDIA سلسلة BlueField DPU. تم تصميم هذه المعالجات الجديدة خصيصًا لبرمجيات البنية التحتية لمركز البيانات، مما يؤدي إلى تخفيف وتسريع أحمال العمل الحسابية الضخمة الناتجة عن المحاكاة الافتراضية والشبكات والتخزين والأمان وغيرها من خدمات الذكاء الاصطناعي السحابية.
تخطيط نظام وحدة معالجة الرسومات NVIDIA BlueField-3
تعمل BlueField-3 بمثابة "عقدة مستقلة" مدمجة في مسار PCIe الخاص بالخادم:
- ARM + OS: يمكنه تفريغ المهام المختلفة التي كان يتعامل معها نظام التشغيل المضيف في الأصل.
- المسرعات المتكاملة: تحسين الكفاءة في معالجة البيانات والأمان والتخزين.
- شريحة تبديل PCIe: يمكن استخدامها في خزانات توسيع NVMe SSD.
- شريحة BMC: تسمح بالإدارة المستقلة لموارد المضيف الأصلية في بيئة سحابية.
حالات الاستخدام الموصى بها لـ BlueField-3
وحدة معالجة البيانات NVIDIA® BlueField®-3 هي منصة حوسبة البنية الأساسية من الجيل الثالث، مما يتيح للمؤسسات بناء بنية تحتية لتكنولوجيا المعلومات محددة بالبرمجيات ومُسرَّعة بالأجهزة من السحابة إلى مراكز البيانات الأساسية والبيئات الطرفية. بفضل اتصال شبكة Ethernet بسرعة 400 جيجابت/ثانية أو NDR بسرعة 400 جيجابت/ثانية InfiniBand، يمكن لوحدة معالجة البيانات BlueField-3 تفريغ وتسريع وعزل وظائف الشبكات والتخزين والأمان والإدارة المحددة بالبرمجيات، مما يعزز بشكل كبير من أداء مركز البيانات وكفاءته وأمانه.
مثال لتطبيق BlueField-3 في VMware Private Cloud
خارطة طريق وحدة معالجة الرسومات NVIDIA
من خلال فهم قدرات وتطبيقات BlueField-3 DPU، يمكن للمؤسسات الاستفادة بشكل فعال من هذه التكنولوجيا لتلبية متطلبات مراكز البيانات الحديثة وضمان البنية التحتية القوية وقابلة للتطوير وآمنة.
