SmartNIC IP de 400 GbE configura la gestión del tráfico basada en FPGA - Semiwiki

SmartNIC IP de 400 GbE configura la gestión del tráfico basada en FPGA – Semiwiki

Sello de tiempo: 13 de julio de 2023 1:00 p.m.
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Mantener transferencias de 400 GbE a velocidad de cable es solo un primer paso en la gestión del tráfico empresarial. Agregar filtrado basado en reglas para filtrar paquetes en tiempo real puede estresar la mayoría del hardware de red hasta un punto crítico, lo que ralentiza toda la red. Los arquitectos están tratando de distribuir estas cargas, distribuyendo la gestión inteligente del tráfico desde los cortafuegos de alta gama y otros dispositivos hacia los puntos finales donde se origina el tráfico, pero el hardware de 400 GbE con un motor de reglas integrado no se ha reducido fácilmente. Achronix tiene una solución basada en su FPGA Speedster7t que integra una interfaz de paquetes de 400 GbE, PCIe Gen 5, un procesador de flujo con un motor de reglas y espacio para que la lógica del cliente diferencie los diseños SmartNIC de 400 GbE.

Todas las piezas necesarias para una SmartNIC de 400 GbE en una FPGA

Están apareciendo transceptores con capacidad de 400 GbE en más de una FPGA de alta gama. Pero el problema de crear una “plomería” adecuada en una FPGA para 400 GbE a menudo se deja como ejercicio para el lector. Dos proyectos dentro de Achronix, con la ayuda de su adquisición de Accolade IP y su experiencia en septiembre de 2022, han pensado en toda la cadena de IP y se están uniendo para crear una solución completa bajo el lema Achronix Network Infrastructure Code (ANIC).

"No creemos que nadie tenga 400 GbE con este tipo de procesamiento de flujo y motor de reglas para un punto final en este momento", afirma Scott Schweitzer, CISSP, director de planificación de productos SmartNIC de Achronix. Comienza con la tecnología habilitadora: ANIC Shell, una canalización de flujo de paquetes Ethernet en RTL. Este proyecto se remonta a la tecnología 100 GbE y PCIe Gen 3 y se concentra en FIFO, análisis y elementos DMA necesarios para mantener los paquetes en movimiento sin problemas. En un Speedster 7t, más de la mitad de la lógica sigue estando disponible para los clientes.

Diagrama de bloques del shell Achronix ANIC

Luego vino el paso del shell al ANIC completo para una SmartNIC de 400 GbE con el procesador de flujo y el motor de reglas, todavía con alrededor del 50% de la lógica Speedster7t.

Procesamiento Achronix ANIC para una SmartNIC de 400 GbE

Aumentar ANIC hasta 400 GbE puede parecer fácil en este diagrama, pero Schweitzer señala dos puntos en la cadena que necesitan atención específica. "Para llegar a un host de 400 Gb, necesitábamos todo el rendimiento PCIe que pudiéramos obtener: 16 carriles de PCIe 5 mantienen alimentado el motor DMA", afirma Schweitzer. “También necesitábamos una memoria más rápida para DMA y FIFO, y cuatro canales de GDDR6 en cada lado nos permitieron lograrlo.

Visualizado en la huella del Speedster7t, el ANIC se ve así. Tenga en cuenta que todos estos son bloques de IP optimizados con sincronización de cierre verificada a velocidad.

Diagrama de huella de Achronix ANIC

Abriendo nuevas posibilidades para la gestión inteligente del tráfico

ANIC forma una base para el desarrollo de SmartNIC, permitiendo a los clientes definir capacidades de gestión de tráfico y configuración de paquetes en hardware a escala de punto final que se ejecuta a velocidades SmartNIC de 400 GbE. Los clientes obtienen un tiempo de comercialización más rápido y control sobre la personalización de la IP de ANIC y su lógica de valor agregado. Es posible duplicar o deduplicar paquetes, ejecutar almacenes de valores-clave locales y otras operaciones en flujos de paquetes utilizando SmartNIC.

La seguridad de la red mejora con la gestión inteligente del tráfico tanto para la recepción como para la transmisión, pero las SmartNIC tradicionalmente han aplicado políticas solo en la recepción. ANIC permite aplicar políticas tanto a los datos recibidos como a los transmitidos. “Supongamos que una noche, un servidor de aplicaciones genera de repente un volumen inusual de tráfico a las 2 de la madrugada, cuando nadie debería estar trabajando”, comienza Schweitzer con una anécdota. “En una arquitectura de red empresarial convencional, el aumento del tráfico llegaría a un dispositivo como un firewall de alto rendimiento, y tendría que tener las reglas adecuadas para detener los paquetes. Al trasladar esas mismas reglas a una SmartNIC de 400 GbE con ANIC IP instalada en el servidor de aplicaciones, el tráfico sospechoso nunca lo abandona, lo que evita la propagación y reduce la carga en la red”.

La inteligencia artificial (IA) también ocupa un lugar preponderante en la escala de posibilidades de la ANIC. Los procesadores de aprendizaje automático (MLP) del Speedster7t podrían aprender e implementar reglas ANIC observando los patrones de tráfico SmartNIC antes de que los equipos de seguridad de la red noten una vulnerabilidad. El aprendizaje nativo de endpoints también podría impulsar un equilibrador de carga virtual, distribuido e inteligente, descargando el tráfico a otras plataformas si surgen patrones de tráfico concentrado.

Achronix está haciendo un gran esfuerzo para garantizar que su FPGA Speedster7t de alto rendimiento esté listo para aplicaciones avanzadas del mundo real. Una SmartNIC de 400 GbE es sólo un posible caso de uso para el Speedster7t, y es bueno ya que pocos otros enfoques pueden lograr los mismos resultados. Esperamos que la innovación del cliente tome el control con una gama de soluciones diferenciadas basadas en IP ANIC de 400 GbE.

Obtenga más información en el comunicado de prensa de Achronix:
Achronix supera los límites de las redes con 400 GbE y PCIe Gen 5.0 para SmartNIC

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