存儲技術(shù)的發(fā)展欣欣向榮 扮演關(guān)鍵角色的是SmartNIC

一項新的調(diào)研確定了網(wǎng)絡(luò)在提升數(shù)據(jù)中心效能的關(guān)鍵特性；而在認識SmartNIC優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)存儲作用方面，中國則領(lǐng)先于美國和英國。

當今企業(yè)和云數(shù)據(jù)中心最關(guān)心的問題就是“存儲”。

高效的數(shù)據(jù)庫、虛擬服務(wù)器、機器學(xué)習(xí)、人工智能、大數(shù)據(jù)和視頻流，都需要大量的快速存儲，并需要分配給正確的服務(wù)器。然而如何實現(xiàn)卻是一項挑戰(zhàn)。

本地存儲速度快，易于訪問與部署，但現(xiàn)代業(yè)務(wù)的不確定性和壓力意味著額外支出的必要性，以及考慮冗余的存儲容量。從這個意義上來看，網(wǎng)絡(luò)存儲更具成本效益。

然而，網(wǎng)絡(luò)存儲的每一個特性（例如壓縮、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、加密、精簡配置或文件系統(tǒng)）都是針對效率進行軟件定義的，這表示服務(wù)器需要額外工作，因而降低了對應(yīng)用處理的計算資源的可用性。因此，從網(wǎng)絡(luò)存儲中獲得最佳性能、安全性和虛擬化遠非易事。

今天的數(shù)據(jù)中心運營商如何解決這一難題？

最近針對200多位云、電信和企業(yè)數(shù)據(jù)中心專業(yè)人士進行的一項調(diào)研，深入研究了他們的觀點、策略以及他們?yōu)樘岣邤?shù)據(jù)中心性能和效率在現(xiàn)實世界中的實際作為后，該調(diào)研精確指出“有效利用服務(wù)器和存儲”的重要性。

這項調(diào)研是由Futuriom在2019年第一季度進行的，使用的是一家獨立的基于云的數(shù)據(jù)合作伙伴。受訪者包括來自美國的116人，來自中國的52人和來自英國的50人。這樣做的目的是為了根據(jù)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施正在積極部署的關(guān)鍵地區(qū)，從而獲得多元化的全球圖景。

受訪者分布在云計算（49%）、電信（26%）和企業(yè)IT領(lǐng)域（25%）。所有人士都接受了IT專業(yè)背景的分類篩選，其中25%屬于專業(yè)首席主管（CxO）或高級副總裁類別。

角色包括：企業(yè)IT經(jīng)理（39%）、云架構(gòu)師/經(jīng)理（32%）、應(yīng)用程序開發(fā)（26%）、安全（24%）和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)理/架構(gòu)師（22%）。

人們清楚地意識到需要將數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)升級到更高的效率，而不是只通過部署更多的CPU硬件來提高能力。當被問及“對提高數(shù)據(jù)中心性能的技術(shù)進行排名”時，得分最高的是“使用對處理器卸載和SmartNIC等技術(shù)來提高網(wǎng)絡(luò)效率”，而得分最低的則是“部署更多的服務(wù)器”。

升級網(wǎng)絡(luò)有許多預(yù)期的潛在好處。包括：更快的應(yīng)用程序性能（64%）、更強的安全性（59%）、更大的靈活性（57%）和應(yīng)用程序可靠性（57%）?？傮w而言，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化被視為提高數(shù)據(jù)中心性能的關(guān)鍵途徑。84%的受訪者認為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施對于提供人工智能和機器學(xué)習(xí)“非常重要”或“重要”。

當涉及實際的解決方案時，另一個清晰的畫面出現(xiàn)了，那就是：數(shù)據(jù)中心運營商部署SmartNIC技術(shù)以獲得更好的結(jié)果。當被問及“哪些SmartNIC的用例對您的IT組織有吸引力？”時，第二個選擇是“虛擬化和共享閃存存儲以更有效地使用它”，占55％?？偣谲娛恰疤岣咛摂M機和/或容器（container）的效率”?，以56％的比例略微領(lǐng)先。其他的選擇還有“啟用更多軟件定義的網(wǎng)絡(luò)”（54％）； “加速超融合基礎(chǔ)設(shè)施”（50％）和“隔離并阻止安全威脅”（47％）。只有10％的人坦承“我不知道SmartNIC是什么”。

接受調(diào)研的三個地區(qū)有一些有趣的差異。中國因其強烈認可SmartNIC優(yōu)化存儲網(wǎng)絡(luò)的作用而脫穎而出。對于兩個最常見的“提高虛擬機和容器的效率”以及“虛擬化和共享閃存存儲”，認可率分別占比65.38％和75％。而美國為55％和51％。英國則對所有用例都顯出略低的興趣水平。

SmartNIC是什么？

智能網(wǎng)絡(luò)的秘訣在于將網(wǎng)絡(luò)連接在一起的網(wǎng)絡(luò)界面卡（NIC）：SmartNIC內(nèi)置了可用C語言編程的ARM處理器（ARM也是大量用于手機的處理器），以及使用標準API的智能加速器。通過編程，SmartNIC可以執(zhí)行從優(yōu)化流量到在惡意數(shù)據(jù)到達服務(wù)器之前識別和隔離它等等的任何操作。諸如遠程直接內(nèi)存訪問、非易失性內(nèi)存快速結(jié)構(gòu)（NVMe-oF）、壓縮、加密和網(wǎng)絡(luò)虛擬化等任務(wù)對服務(wù)器內(nèi)核持續(xù)的需求，降低了這些服務(wù)器內(nèi)核支持應(yīng)用程序的能力。更先進的SmartNIC甚至可以虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲，從而簡化虛擬服務(wù)器和裸機服務(wù)器的配置。

在下圖中，綠色的內(nèi)核可以自由地為應(yīng)用程序提供服務(wù)，而紅色內(nèi)核仍在忙于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。與此同時，網(wǎng)絡(luò)性能得到改善，內(nèi)核也得到了釋放。例如，使用8個內(nèi)核，每秒760萬個數(shù)據(jù)包，提高到使用0個內(nèi)核每秒8000萬個數(shù)據(jù)包。這多虧了SmartNIC在網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建智能，而不是將所有東西都提交到服務(wù)器上去處理。

整體結(jié)論

數(shù)據(jù)中心正在進行改造，以應(yīng)對高要求應(yīng)用的挑戰(zhàn)。這些高要求應(yīng)用包括大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能到自動駕駛汽車等不一而足。

網(wǎng)絡(luò)是將它們整合在一起的關(guān)鍵粘合劑，而SmartNIC正在釋放處理器能力，以更好地支持應(yīng)用程序。與此同時，他們正在構(gòu)建一個智能網(wǎng)絡(luò)，能夠更好地處理日益增長的性能需求，并能夠更好地識別和阻止更靠近源的惡意流量。結(jié)果是多方面的，其中包括了升級連網(wǎng)的存儲，這樣它就可以像本地存儲一樣好地執(zhí)行所有的操作。