Интеллектуальные сетевые карты (SmartNIC, smart network interface card) становятся незаменимыми для масштабируемости центров обработки данных, обеспечивая повышенную производительность и эффективность за счет разгрузки сетевой обработки с процессоров серверов, пишет на портале Data Center Knowledge Кристофер Тоцци, технологический аналитик Fixate.IO.

При масштабировании дата-центров требуется возможность избежать узких сетевых мест — этого архитекторы дата-центров традиционно достигали за счет увеличения пропускной способности и добавления сетевых интерфейсов.

Но сегодня этих решений может быть недостаточно. SmartNIC — сетевые интерфейсы со специальными возможностями обработки — также стали важным, хотя и часто упускаемым из виду, фактором масштабируемости дата-центров. Поэтому в ближайшие годы можно ожидать, что о SmartNIC будет говориться все больше в этом контексте.

Что такое SmartNIC?

SmartNIC — это сетевое устройство, оснащенное встроенными вычислительными мощностями. Это означает, что SmartNIC может выполнять такие задачи, как шифрование данных и балансировка нагрузки, которые в противном случае серверу пришлось бы обрабатывать с помощью своего процессора. Это невозможно реализовать с помощью обычных сетевых интерфейсов (известных просто как NIC), поскольку последние не имеют встроенных вычислительных ресурсов.

Преимущества SmartNIC

SmartNIC позволяют переносить многие аспекты сетевой обработки с серверов на специальные аппаратные устройства, что дает ряд преимуществ:

  • Повышенная производительность сети. Это реализуется в первую очередь потому, что данные не нужно перемещать между сетевым интерфейсом и CPU — это перемещение занимает всего доли секунды, но все же может способствовать задержкам в сети.
  • Снижение нагрузки на CPU-ресурсы сервера, которые могут быть выделены для других задач, таких как выполнение приложений.
  • Возможность программирования сетевого интерфейса для маршрутизации трафика специализированными способами в зависимости от различных сценариев использования. Например, если приоритетом является обработка данных в реальном времени, SmartNIC можно запрограммировать на максимально быструю передачу пакетов, даже если это приведет к некоторой их потере. Напротив, в сценарии использования, где ключевым фактором является целостность данных, SmartNIC можно запрограммировать на приоритетную надежную передачу пакетов.

Роль SmartNIC в масштабируемости дата-центров

Способ обработки сетевого трафика — лишь небольшой аспект производительности дата-центра, но все чаще именно сетевые технологии становятся ключом к их масштабируемости. Это связано с тем, что по мере увеличения размеров дата-центров и количества серверов в них одной из ключевых задач в области масштабируемости становится обеспечение быстрого и эффективного прохождения сетевого трафика по всей этой инфраструктуре.

Добавление дополнительных серверов в дата-центр не приведет к улучшению производительности или масштабируемости, если сеть останется узким местом. Таким образом, помогая оптимизировать обработку сетевого трафика, SmartNIC могут повысить производительность и масштабируемость дата-центров.

Важно также отметить, что SmartNIC позволяют делать это без необходимости инвестиций в сети с более высокой пропускной способностью. SmartNIC помогают дата-центрам более эффективно использовать имеющуюся пропускную способность сети, снижая необходимость в модернизации самой сетевой инфраструктуры.

Кроме того, поскольку SmartNIC устанавливаются внутри серверов, они не требуют выделенного места в серверных стойках — в отличие от сетевых коммутаторов, которые может быть сложно масштабировать, поскольку их нельзя добавлять, если в стойках нет места для их размещения.

SmartNIC и будущее масштабирования дата-центров

Конечно, SmartNIC сами по себе не решают всех проблем масштабирования дата-центров. Но они являются важной частью головоломки — и особенно актуальны в эпоху искусственного интеллекта, когда для многих предприятий как никогда важно иметь возможность эксплуатировать крупномасштабные ИТ-инфраструктуры.

Во многих случаях для использования потенциала такой масштабируемой инфраструктуры потребуется более интеллектуальный подход к сетевому оборудованию в виде применения SmartNIC.