L'IP SmartNIC da 400 GbE configura la gestione del traffico basata su FPGA - Semiwiki

Ripubblicato da Platone

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Il supporto dei trasferimenti wire-speed da 400 GbE è solo il primo passo nella gestione del traffico aziendale. L'aggiunta di filtri basati su regole per vagliare i pacchetti in tempo reale può stressare la maggior parte dell'hardware di rete fino al punto di rottura, rallentando l'intera rete. Gli architetti stanno cercando di distribuire questi carichi, distribuendo la gestione intelligente del traffico lontano dai firewall di fascia alta e da altri dispositivi verso gli endpoint da cui ha origine il traffico, ma l'hardware da 400 GbE con un motore di regole integrato non è stato ridimensionato facilmente. Achronix dispone di una soluzione basata sul suo FPGA Speedster7t che integra un'interfaccia a pacchetto da 400 GbE, PCIe Gen 5, un processore di flusso con un motore di regole e spazio lasciato alla logica del cliente per differenziare i progetti SmartNIC da 400 GbE.

Tutti i componenti necessari per uno SmartNIC da 400 GbE in un FPGA

I ricetrasmettitori con capacità di 400 GbE stanno spuntando su più di un FPGA di fascia alta. Ma il problema di creare un “impianto idraulico” adeguato in un FPGA per 400 GbE viene spesso lasciato come esercizio al lettore. Due progetti all'interno di Achronix, con l'aiuto dell'acquisizione di Accolade IP e delle competenze nel settembre 2022, hanno pensato all'intera catena IP e si stanno unendo per una soluzione completa sotto il banner Achronix Network Infrastructure Code (ANIC).

"Non crediamo che nessuno disponga di 400 GbE con questo tipo di elaborazione del flusso e motore di regole per un endpoint in questo momento", afferma Scott Schweitzer, CISSP, Direttore della pianificazione dei prodotti SmartNIC presso Achronix. Si inizia con la tecnologia abilitante: ANIC Shell, una pipeline di flusso di pacchetti Ethernet in RTL. Questo progetto risale alla tecnologia 100 GbE e PCIe Gen 3 e si concentra su FIFO, analisi ed elementi DMA necessari per mantenere i pacchetti in movimento senza intoppi. In uno Speedster 7t, oltre la metà della logica rimane a disposizione dei clienti.

Successivamente è arrivato il passaggio dalla shell all'ANIC completo per uno SmartNIC da 400 GbE con processore di flusso e motore di regole, con ancora circa il 50% della logica Speedster7t rimasta.

Elaborazione ANIC Achronix per uno SmartNIC da 400 GbE

Aumentare l'ANIC fino a 400 GbE potrebbe sembrare facile da questo diagramma, ma Schweitzer sottolinea due punti della catena che richiedono un'attenzione specifica. "Per arrivare a un host da 400 Gb, avevamo bisogno di tutte le prestazioni PCIe possibili: 16 linee PCIe 5 mantengono alimentato il motore DMA", afferma Schweitzer. "Avevamo bisogno anche di una memoria più veloce per DMA e FIFO, e quattro canali GDDR6 su ciascun lato ci hanno permesso di raggiungere questo obiettivo.

Visualizzato nell'impronta dello Speedster7t, l'ANIC si presenta così. Tieni presente che questi sono tutti blocchi IP ottimizzati con tempi di chiusura verificati alla velocità.

Diagramma dell'impronta ANIC Achronix

Apertura di nuove possibilità per la gestione intelligente del traffico

ANIC costituisce la base per lo sviluppo di SmartNIC, consentendo ai clienti di definire le funzionalità di modellazione dei pacchetti e di gestione del traffico nell'hardware su scala endpoint che funziona a velocità SmartNIC di 400 GbE. I clienti ottengono un time-to-market più rapido e il controllo sulla personalizzazione dell'IP ANIC e sulla loro logica di valore aggiunto. La duplicazione o la deduplicazione dei pacchetti, l'esecuzione di archivi chiave-valore locali e altre operazioni sono possibili sui flussi di pacchetti utilizzando SmartNIC.

La sicurezza della rete migliora con la gestione intelligente del traffico sia in ricezione che in trasmissione, ma gli SmartNIC hanno tradizionalmente applicato policy solo in ricezione. ANIC consente l'applicazione delle policy sia ai dati ricevuti che a quelli trasmessi. "Diciamo che una notte alle 2 di notte, quando nessuno dovrebbe lavorare, un server applicativo genera improvvisamente un volume di traffico insolito", inizia Schweitzer con un aneddoto. “In un'architettura di rete aziendale convenzionale, l'aumento del traffico raggiungerebbe un dispositivo come un firewall ad alte prestazioni, che dovrebbe avere le regole adeguate per fermare i pacchetti. Spostando quelle stesse regole su uno SmartNIC da 400 GbE con IP ANIC installato nel server delle applicazioni, il traffico sospetto non lo abbandona mai, impedendone la propagazione e riducendo il carico sulla rete."

Anche l’intelligenza artificiale (AI) occupa un posto importante nella scala delle possibilità dell’ANIC. I processori di machine learning (MLP) nello Speedster7t potrebbero apprendere e implementare le regole ANIC osservando i modelli di traffico SmartNIC prima che i team di sicurezza della rete notino una vulnerabilità. L’apprendimento nativo degli endpoint potrebbe anche guidare un bilanciatore del carico virtuale, distribuito e intelligente, scaricando il traffico su altre piattaforme se emergono modelli di traffico concentrato.

Achronix si sta impegnando al massimo per garantire che il suo FPGA Speedster7t ad alte prestazioni sia pronto per applicazioni avanzate del mondo reale. Uno SmartNIC da 400 GbE è solo uno dei possibili casi d'uso per lo Speedster7t – ed è buono poiché pochi altri approcci possono ottenere gli stessi risultati. Ci aspettiamo che l’innovazione dei clienti prenda il sopravvento con una gamma di soluzioni differenziate basate su IP ANIC 400 GbE.

Scopri di più nel comunicato stampa di Achronix:
Achronix supera i confini delle reti con 400 GbE e PCIe Gen 5.0 per SmartNIC

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