Новая технология ускоряет WAN-сети до 40 Гбит/с
По мере развития облачных технологий растет потребность в эффективном управлении данными и серверами. Важным условием становится упрощение обслуживания инфраструктуры с помощью переноса генерируемых бизнесом данных в облачные среды. Выполнение новых технических требований влечет за собой многократный рост объемов данных, передаваемых между облачными средами по каналам WAN. Первостепенное значение приобретает создание и внедрение новых технологий ускорения передачи данных в WAN-сетях. Об одной из таких технологий, разработанной компанией Fujitsu, мы расскажем в этой статье.
Использование технологии ускорения сетей WAN в облачной среде
Сегодня чаще всего данные в сетях WAN передаются между облачными средами со скоростями от 1 до 10 Гбит/с. Однако для правильного функционирования современных ИТ-решений, включая Интернет вещей и искусственный интеллект, требуется еще более высокая скорость передачи данных. Существующие технологии ускорения WAN-сетей повышают эффективную скорость передачи за счет уменьшения передаваемого объема данных путем компрессии или дедупликации.
Однако в 10-гигабитных сетях WAN общий объем информации уже сейчас достигает максимальных значений. Существующие технологии ускорения в облачных серверах не могут серьезно повысить скорость передачи данных, что становится «узким местом» всей облачной инфраструктуры. Для того чтобы вывести скорость работы облачных сервисов на качественно новый уровень, необходимо либо использовать процессоры с более высокой тактовой частотой, либо применять технологии ускорения WAN, работающие по иным алгоритмам.
Как работает новая технология?
Fujitsu разработала технологию ускорения WAN-сетей, которая обеспечит передачу данных в облачных средах (в режиме реального времени) со скоростью до 40 Гбит/с. Такая скорость достигается при условии одновременного использования нескольких 10-гигабитных каналов. При этом в качестве ускорителей выступают установленные на сервере матрицы Field-Programmable Gate Array (FPGA). Технология призвана помочь в переносе больших объемов данных между облачными средами. Реализация новой разработки стала возможной благодаря выделению специального вычислительного узла, предназначенного для обработки операций сжатия. Он обеспечивает высокопараллельную работу основных вычислительных узлов, передавая данные в точно заданное время, на основании спрогнозированного завершения каждого этапа вычислений.
Ниже представлены особенности технологии.
1. Технология параллелизации матриц FPGA использует выделенные вычислительные узлы
Fujitsu разработала технологию параллелизации матриц FPGA, позволяющую значительно сократить время обработки данных, необходимое для их компрессии и дедупликации. Результат достигается за счет развертывания выделенных вычислительных узлов и обеспечения высокой степени параллелизации вычислений.
Реализация ускорения работы сетей WAN с помощью серверов, оснащенных матрицами FPGA
2. Оптимизация распределения потоков обработки данных между центральным процессором и матрицами FPGA
Ранее для сжатия данных без потерь с помощью дупликации их нужно было прочитать два раза — до и после определения дупликации данных. В итоге потребление ресурсов увеличивалось, а скорость работы систем снижалась. Новая технология оптимизирует использование вычислительных ресурсов за счет передачи вычислительной нагрузки на матрицы FPGA.
Метод сокращения объема потребления ресурсов между ЦП и матрицами FPGA
Результаты
Специалисты компании Fujitsu оценили скорость передачи больших объемов генерируемых бизнесом данных. В тестовой среде серверы с матрицами FPGA были подключены между собой с помощью 10-гигабитных каналов. В тесте, моделирующем резервное копирование данных, зафиксирована скорость передачи 40 Гбит/с. Это новый отраслевой рекорд. В итоге, скорость работы системы увеличилась примерно в 30 раз по сравнению с системой, оснащенной только процессором. Новая технология даст возможность создать новое поколение облачных сервисов, которые совместно используют большие объемы данных нескольких компаний из нескольких географически разнесенных ЦОД.
Fujitsu планирует реализовать данную технологию в виде приложения, загруженного на серверы с матрицами FPGA. В первую очередь его можно будет использовать в облачных средах. Лаборатория компании продолжит тестирование новой разработки. Начало коммерческого применения технологии запланировано на середину 2018 года.
