Betere prestaties in uw SDDC met SmartNICs

Vorig jaar kondigde VMware tijdens VMworld 2020 het ‘Project Montery’ aan. Dit is een vervolg op ‘Project Pacific’, wat cloud native applicaties volledig liet integreren in VMware-producten als vSphere, vSAN, NSX-T en natuurlijk VMware Cloud Foundation (VCF).

Met Project Montery ligt de focus op het wijzigen van de hardware-architectuur, zodat applicatieworkloads – zoals cloud native applicaties – beter gebruik maken van de hardware.

VMware introduceert met dit project SmartNICs binnen het Software-Defined Data Center (SDDC), zowel in VMware Cloud Foundation (VCF) als niet-VCF gebaseerde SDDCs. In dit artikel leg ik uit wat SmartNICs zijn, neem ik u mee in het doel van het Project Montery en de toegevoegde waarde van de combinatie met VMware-producten binnen VCF en het SDDC.

Wat zijn SmartNICs?

Een SmartNIC bevat eigen CPU, netwerk, storage en host-management functionaliteiten. Systeemprocessen die traditioneel door de CPU werden verwerkt, worden nu door de SmartNIC verwerkt. Het resultaat is dat de reguliere CPU zich gaat focussen op het leveren van CPU-cycles aan de workloads van applicaties.

Een SmartNIC bestaat uit de volgende onderdelen:

• Een CPU voor algemene doeleinden;
• Out-of-band management;
• Virtuele device functionaliteit.

Met de CPU voor algemene doeleinden levert de SmartNIC netwerk- en storage-services. Dit bespaart CPU-cycles en verbetert de algehele prestaties. Met out-of-band management kan de CPU op de SmartNIC individueel worden beheerd. Het effect is dat het lifecycle-management verbetert.

Een voorbeeld is dat VCF gebruik kan maken van dit controlepunt voor beheer. Een SmartNIC biedt virtuele functies aan op de PCI-bus. Die functies komen beschikbaar op het basis operationele systeem van de CPU en op onderliggende applicaties. Dit kan een hypervisor zijn (bijvoorbeeld ESXi) maar ook een Windows of Linux bare-metal server. Dit biedt enorme software gedreven flexibiliteit in de hardware.

Waarom Project Montery?

Project Pacific richtte zich vooral op het veranderen van de software-architectuur in producten. Project Montery legt daarentegen de nadruk op het wijzigen van de hardware-architectuur. Hierdoor kunnen workloads, waaronder cloud native applicaties, nog beter presteren en gebruik maken van de beschikbare hardware middelen.

Door de groei aan cloud native applicaties is de belasting op CPU’s sterk toegenomen. Nieuwe mogelijkheden binnen SmartNICs zorgen ervoor dat systeemprocessen van onder andere de hypervisor (ESXi) worden overgedragen aan deze zogeheten SmartNICs. Het resultaat is een optimalisatieslag voor zowel compute, netwerk en storage. Hierdoor legt u als organisatie de nadruk op het leveren van performance aan de applicatieworkloads in plaats van de systeemprocessen.

Project Montery levert de volgende voordelen:

• Verbeterde netwerkprestaties;
• Eenvoudig lifecycle-management;
• Zero-trust securityfuncties.

Deze drie voordelen zorgen voor verbeteringen in de VCF-implementatie voor de private cloud, public cloud en de edge. Doordat virtuele securityfuncties op een SmartNIC operationeel zijn, kunnen er meer securitymogelijkheden worden geleverd aan de applicatieworkloads, zonder dat dit enige impact heeft op de prestaties.

VMware werkt samen met een aantal leveranciers voor SmartNICs, zoals NVIDIA en Intel. Maar ze doet dit ook met OEM-leveranciers voor de ondersteuning zoals Dell, HP en Lenovo. Het doel is om SmartNICs zowel binnen de ESXi-hypervisor als Windows en Linux bare-metal servers te ondersteunen.

Transformatie van VCF & Cluster Architectuur

Het Project Montery zorgt voor een transformatie in de VCF en de clusterarchitectuur, zoals een vSphere-cluster. Deze nieuwe architectuur omzeilt vertragende hardware-factoren. Dit gebeurt door het verplaatsen van systeemfunctionaliteit die normaal op de reguliere CPU draait richting de SmartNIC CPU. De CPU op de SmartNIC is veelal een ARM-gebaseerde CPU.

Een opsomming van factoren die van invloed zijn op de architectuurtransformatie:

• ESXi (ARM-versie) op SmartNICs;
• Twee ESXi-instances per fysieke server;
• Storage- en netwerk-services;
• Host-management;
• Security-gevoeligheid beperkt;
• Bare-metal OS-ondersteuning.

SmartNICs leveren niet alleen virtuele device-functies aan de lokale host, maar ook aan remote hosts. Dit levert veel flexibiliteit op. Deze flexibiliteit heeft een directe impact op het ontwerp van een cluster met een aantal hosts erin. Zo wordt een cluster meer dynamisch, API-gedreven en veel beter geoptimaliseerd voor applicatiebenodigdheden. Hardware-accelerators (FPGAs) op SmartNICs zorgen ervoor dat virtuele device-functies tussen verschillende hosts kunnen worden gedeeld.

De voordelen

1. Het Project Montery biedt u een aantal voordelen. De drie belangrijkste zijn:
2. Verbeterde prestaties in netwerk en security;
3. Storage functies zonder prestatieverlies;
4. Bare-metal flexibiliteit.

Duidelijk met FONDO.

Onze collega’s bieden alle benodigde expertise voor implementatie en beheerwensen. Wilt u extra informatie over wat de uitkomsten van Project Montery voor uw datacenter betekenen? Hoe de inzet en ontwikkelingen van SmartNICs binnen uw datacenter voor verbeteringen kunnen zorgen? Wij praten u graag bij. Neem contact op via marc.van.de.logt@fondo.nl of neem contact met ons op.

Lees ook ons whitepaper met tips hoe u de 3 grootste businessuitdagingen tackelt zodat u een modern datacenter ontwikkelt.