使用第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器内置加速器, 打造更快、更灵活的网络

使用第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器内置加速器, 打造更快、更灵活的网络

概述:

  • 英特尔® QAT 加速加密操作并释放 CPU 周期,满足多种网络功能需求。英特尔® DLB 帮助防止性能瓶颈并实现控制平面工作负载的低时延。英特尔® DSA 优化数据复制和转换操作,提升网络中处理器和其他资源之间的数据传输速度。英特尔® SST 能够让通信服务提供商更主动、更全面地进行 CPU 性能控制,方便网络性能调优。

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作者

“随着软件定义的 5G 网络愈加普及,英特尔® 网络引擎将进一步提升 CPU 处理速度以及效率和智能化水平,从数据中心到边缘,不断为网络加速。”

— Sachin Katti,英特尔网络与边缘事业部高级副总裁兼总经理

第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器将英特尔® 网络引擎(即针对关键网络工作负载的加速器)直接置于处理器中。这一创新之举减少了对外部加速器的依赖,提高了数据处理速度,并为关键网络工作负载释放了更多 CPU 周期。结果使网络能够随时满足虚拟化扩展、流量增加,以及数据中心和边缘未来工作负载的需求。

利用网络边缘诸多机会

5G 网络拓扑从云到数据中心,再到边缘,覆盖范围广泛。软件定义网络 (SDN) 使端到端虚拟化编排得以实现,便于在通用架构中传输数据和运行应用。它比独立的网络更易管理。使用 SDN 面临的主要挑战有:网络的复杂性、安全边界越来越难以防范更复杂的攻击,以及数据多样性和体量不断扩大。

管理四大类别的网络扩展

为跟上迅速变化的市场和不断升级的竞争对手,移动网络架构师必须加速四大类网络工作负载。
 

  • 加密处理:网络安全的两大关键元素是数据加密与解密,它们都属于资源密集型工作负载。如果您将所有 CPU 周期都用于加密/解密,用于处理数据包转发和控制平面应用的算力便会减少。
  • 控制平面:控制平面活动会针对特定组件(如网络交换机)设置行为,使组件知道应遵循的规则。低时延对控制平面活动来说是重中之重。若无法及时发布控制指令, 就可能降低整体网络性能。
  • 数据平面:简言之,数据平面或数据路径是指数据在数据中心、云和边缘网络间的传输。在 5G 网络中,数据速率从单位时间内数十 Gb 提高到了数百 Gb。在数据中心中,数据速率则上升到了 Tb 级别。
  • 信号处理:信号处理可实现无线电信号和数字命令之间的转换。信号处理不够快, 云原生虚拟无线接入网 (vRAN) 就不可能实现。随着 5G 数据量的增加,信号处理将需要使用更多的处理资源来满足需求。

英特尔® 网络引擎:内置加速器驱动网络扩展

如何灵活、智能地管理网络工作负载,同时确保增长空间?这是第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器真正的优势所在。这一代处理器将多种外部加速技术整合到处理器中。只需简单地修改代码,便可将工作负载转入/转出处理器的内置加速器,随着边缘、云或数据中心部署中内核数目的增加,这样做可轻松地实现数据传输和扩展。

借助第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器提升网络性能

更少内核,更快压缩
英特尔® QAT ›
高达 2.56 倍的 MS SQL+Backup 性能提升
这是内置英特尔® QAT 的第五代英特尔® 至强® 处理器与使用默认压缩的第三代英特尔® 至强® 处理器的比较结果1

更高的小数据包随机读取性能
英特尔® DSA ›
高达 2.45 倍的 IOPS 提升和 59% 的时延降幅(针对小数据包随机读取)
这是内置英特尔® DSA 的第五代英特尔® 至强® 处理器与第三代英特尔® 至强® 处理器 (OOB) 的比较结果2

NGINX 性能
英特尔® QAT:NGINX* 性能白皮书 ›
高达 1.73 倍的 NGINX TLS 握手操作性能提升
这是第五代英特尔® 至强® 处理器与第三代英特尔® 至强® 处理器的比较结果3

加密加速器释放 CPU 周期,满足多种网络功能需要

英特尔® 数据保护与压缩加速技术(Intel® QuickAssist Technology,英特尔® QAT)之前作为英特尔® 以太网控制器和其他英特尔® 至强® 处理器上的加速器供使用,现在它成为第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器平台上的内置加速器。第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器将加密、压缩和公钥交换工作负载交给英特尔® QAT 处理,这样一来,所释放的 CPU 周期就可以执行其他网络功能。网络架构师希望将安全访问服务边缘 (SASE) 等更多功能虚拟化,而英特尔® QAT 可助力打造有益于整个网络的关键处理能力。

更智能的资源分配支持低时延控制平面命令

英特尔® 动态负载均衡器(Intel® Dynamic Load Balancer,英特尔® DLB)可自动平衡不同 CPU 间的工作负载,确保 CPU 不会过载,因为 CPU 过载可能导致性能瓶颈并降低系统的整体性能。即使在系统负载波动时,英特尔® DLB 也可以提供一致的工作负载平衡。英特尔® DLB 也有助于确保控制平面命令的低时延,这样即使在流量高峰期网络也可以保持对编排的响应。

提升网络中处理器和其他资源之间的数据传输速度

英特尔® 数据流加速器(Intel® Data Streaming Accelerator,英特尔® DSA)是直接内存访问能力演进的产物,可以优化数据复制和转换操作。这种优化既发生在处理器内部,也发生在网络中处理器与外部资源(包括扩展卡、内存、存储阵列和其他 CPU)之间。这种对网络性能的提升带来了软件工具的高效率。

更精细化的控制,方便网络性能调优

网络中并非所有资源都需要相同的算力,它们也不会同时处理相同的峰值工作负载。英特尔® Speed Select 技术(Intel® Speed Select Technology,英特尔® SST)是第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器的重要功能,能够让通信服务提供商 (CoSP) 更主动、更全面地进行 CPU 性能控制。通信服务提供商可以使用英特尔® SST 在每个服务器上创建多个配置文件。英特尔® SST 配置文件可在特定时间范围内确定特定工作负载的优先级,或者进行服务器利用率和能效优先排序。通信服务提供商可以利用英特尔® SST 按需为工作负载设置基频或优先频率,使终端用户获得可扩展的性能。

结论:英特尔® 网络引擎可以利用基本硬件创造更多价值

通过将加速器内置于第五代英特尔® 至强® 可扩展处理器,英特尔为网络构建者已购买的基础组件带来更高的价值。内置的加速器也减少了对外部加速器的需求,从而降低了配置的复杂性,并使物料清单 (BOM) 更加简洁。对于正在推进网络端到端虚拟化的企业来说,全新一代处理器让他们可以更轻松地在通用平台上运行数据中心、边缘及 RAN 工作负载。

了解更多信息

了解内置加速器如何为快速增长的工作负载提升性能:加速引擎概述

了解如何充分利用内置加速器的英特尔® 至强® 可扩展处理器,请访问 intel.cn/xeonscalable

进一步了解英特尔® 网络加速引擎 :

英特尔® 数据保护与压缩加速技术 ›

英特尔® 动态负载均衡器 ›

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