Programowalne sieci od chmury do brzegu
Role programowalności, automatyzacji oraz inteligencji w sieciach przyspieszają transformację cyfrową w różnych branżach. W swojej prezentacji podczas konferencji Intel® Vision, Ed Doe, wiceprezes i dyrektor generalny należącej do Intel grupy Switch & Fabric omawia sposób, w jaki Intel ułatwia firmom migrację do sieci programowalnych, udostępniając i promując specyfikacje otwartego oprogramowania w szerokim zakresie oferty za pośrednictwem architektury Intel® Intelligent Fabric.
Nowości: wybierz inteligentne rozwiązanie — procesor oparty na inteligentnej architekturze Intel® Tofino™ 3
Procesor oparty na inteligentnej architekturze Intel® Tofino™ 3 (IFP) obsługuje programowanie w języku P4 i przyspiesza przetwarzanie pakietów przy przepustowości nawet do 25,6 Tb/s. Optymalizuje pobór mocy w przypadkach użycia w hiperskali oraz przyspiesza uczenie maszynowe (ML) przy rozproszonych obciążeniach szkoleniowych. Obsługuje również telemetrię sieciową w czasie rzeczywistym (INT) obejmującą spektrum obciążeń od warstwy brzegowej sieci po chmurę.
W miarę coraz szybszego wzrostu ilości danych oraz coraz większej liczby wymagających, rozproszonych obciążeń, dostawcy usług i przedsiębiorstwa potrzebują bardziej inteligentnych sieci. Procesory oparte na inteligentnej architekturze Intel® (Intel® IFP) usprawniają przełączanie sieci Ethernet za pomocą inteligentnych funkcji, wysokiej wydajności oraz telemetrii od warstwy brzegowej sieci po chmurę w czasie rzeczywistym, zwiększając tym samym widoczność i możliwości zarządzania. Procesory Intel® IFP — oparte na programowaniu w języku P4, przyspieszonym uczeniu maszynowym (ML) oraz doskonałych zabezpieczeniach — przyspieszają przetwarzanie pakietów w brzegowych i chmurowych centrach danych, systemach obliczeniowych dużej skali (HPC) oraz u dostawców usług komunikacyjnych wdrażających technologie chmurowe.
Przedstawione w tym tekście produkty pochodzą z przejęcia Barefoot Networks przez firmę Intel, co miało miejsce w czerwcu 2019 roku. To posunięcie przynosi korzyści klientom firmy Intel, umożliwiając realizację celów w zakresie wydajności i zaspokajając nieustannie zmieniające się potrzeby właścicieli sieci poprzez wspieranie dążenia firmy Intel do zapewnienia kompleksowej łączności i najwyższej jakości infrastruktury sieciowej.
Seria Intel® Tofino™
Sprostaj dynamicznie rosnącemu zapotrzebowaniu na przepustowość i dostępność danych. Umożliwią Ci to najszybsze na świecie procesory oparte na inteligentnej architekturze, programowalne za pomocą języka P4.
Intel® Tofino™ 2
Intel® Tofino™ 2 to kolejna generacja programowalnych przełączników Ethernet. To najlepszy wybór dla wszystkich, którzy chcą spełnić potrzeby hiperskalowalnych centrów danych.
Mają one taką samą architekturę, jak Intel® Tofino™. W porównaniu z nimi potrafią jednak zapewnić dwukrotnie większą przepustowość, która osiąga nawet 12,8 Tb/s.
Intel® Tofino™
Intel® Tofino™ to pierwszy na świecie przełącznik Ethernet, z możliwością programowania przez użytkownika końcowego. Stworzony został przy użyciu architektury PISA i można go zaprogramować przy użyciu języka P4. Przełączniki Intel® Tofino™ mają szeroki wybór jednostek magazynowych, dzięki czemu można je dopasować do różnych zastosowań i potrzeb.
Intel® P4 Suite
Uzyskaj dostęp do kompletu narzędzi, interfejsów oprogramowania aplikacji (API) i nie tylko, aby stworzyć oraz zoptymalizować oprogramowanie P4 dla procesorów opartych na inteligentnej architekturze Intel®. Język programowania P4 jest jedynym językiem stworzonym dla programowalnych urządzeń przetwarzania pakietów.
Intel® P4 Studio
Nastała epoka środowiska programistycznego nowej generacji. Dlatego Intel® P4 Studio daje Ci zestaw narzędzi bazujących na przypadkach, które obejmują zasoby niezbędne do szybkiego stworzenia niestandardowego oprogramowania P4 dla procesorów opartych na inteligentnej architekturze Intel® Tofino™. Narzędzia te są elastyczne i stworzone konkretnie do zajmowania się wieloma płaszczyznami sterowania. Oferują ponadto przydatne implementacje płaszczyzn danych, gotowych do produkcji.
Intel® P4 Insight
Skróć czas tworzenia rozwiązań sieciowych i w pełni zoptymalizuj oprogramowanie sieciowe, dzięki Intel® P4 Insight. Oprogramowanie to daje Ci mocne narzędzia do debugowania, a oprócz tego dokładny widok panelu sterowania Twojego programu P4. Pozwala Ci to na wnikliwą obserwację jego połączenia z zasobami sprzętowymi.
Oprogramowanie Intel® Deep Insight Network Analytics
Oprogramowanie Intel® Deep Insight Network Analytics zapewnia wgląd w każdy pakiet Twojej infrastruktury sieciowej w czasie rzeczywistym. Monitoruj i analizuj wszystkie różnice między pakietami. Wykrywaj i przechowuj anomalia oraz zdarzenia, aby następnie móc przeprowadzić ich głębszą analizę historyczną.
Wyróżnione przypadki użycia
Telemetria sieci w czasie rzeczywistym
Zbieraj kompletne dane o stanie Twojej sieci w czasie rzeczywistym. Pozwoli Ci to na monitorowanie problemów, w tym zdarzeń krótkotrwałych, które wywołują zjawisko wąskiego gardła w danych oraz usterki sieci. Pozwoli to Twojemu przedsiębiorstwu naprawić błędy konfiguracyjne, a także zoptymalizować trasowanie danych — poprawia to niesamowicie wydajność sieci.
Równoważnik obciążenia czwartej warstwy
Działania związane z równoważeniem obciążeń często wymagają złożonych urządzeń. Te z kolei mogą być istotnym obciążeniem dla infrastruktury sieci. Programowalność produktów Intel® Tofino™ i Intel® P4 umożliwia równoważenie obciążeń w przełączniku. Takie rozwiązanie wypełnia lukę między wieloterabitowymi przełącznikami, gigabitowymi serwerami i urządzeniami.
Wykrywanie DDoS w sieci
Procesory oparte na inteligentnej architekturze Intel® Tofino™ pozwalają budować sieci umożliwiające szybkie wykrywanie ataków DDoS i skuteczniejsze ograniczanie ich skutków. Dzieje się tak ze względu na ich wyjątkowo wysoką wydajność, a także dzięki temu, że zadania te są wykonywane w sieci i nie zależą od innych zasobów.
Dodatkowe przypadki użycia
- Buforowanie DNS
- Zapora
- Broker pakietów sieciowych
- Broker pakietów sieciowych KDDI
- Bramy tunelowe
Intel® Connectivity Education Hub
Dowiedz się, jak język programowania P4 może kompleksowo zmienić Twoją infrastrukturę sieciową. Przeglądaj kursy akademickie, subskrybuj internetowe materiały wideo na zaawansowanym poziomie lub dołącz do naszego programu badawczego. Centrum edukacyjne zapewnia Ci zasoby i umiejętności, które pomogą Ci w stworzeniu mocnych oraz skutecznych rozwiązań sieciowych. A to wszystko przy wykorzystaniu naszych produktów łącznościowych.
Często zadawane pytania
Często zadawane pytania
Czy programowalne chipy przełączające są droższe niż starsze ASIC o stałych funkcjach?
Nie. Koszt ASIC jest określony rozmiarem matrycy. Rozmiar matrycy Intel® Tofino™ jest zbliżony do matrycy starszych ASIC o stałych funkcjach, działających przy tej samej prędkości.
Czy programowalne chipy przełączające zużywają więcej prądu niż starsze ASIC o stałej funkcji?
Nie. Tak naprawdę w wielu przypadkach pochłaniają jej mniej. Zużycie prądy jest identyczne w przypadku równorzędnych funkcji i protokołów. Programowalny przełącznik pozwala wyłączyć niepotrzebne funkcje i zmniejszyć moc, lub korzystać z mniejszych tabel.
Podobno programowalne przełączniki są z reguły wolniejsze od starszych przełączników o stałych funkcjach. Czy to prawda?
Nie. W technologiach Intel® Tofino™ oraz Intel® Tofino™ 2 udowodniliśmy, że programowalność nie wymaga kompromisów w zakresie wydajności. To użytkownik może całkowicie zaprogramować Intel® Tofino™ i Intel® Tofino™ 2, przy użyciu języka programowania P4. Produkty te mogą również przetworzyć nawet do 12,8 Tb/s.
Czy P4 to język otwarty czy znajduje się pod kontrolą firmy Intel?
P4 to język open source na licencji Apache. Jego właścicielem jest niezależna organizacja non-profit, P4.org. Dołączyć do P4.org można bezpłatnie i może to uczynić każda firma, uczelnia lub osoba fizyczna, i dzięki temu przyczynić się do tworzenia języka, kompilatora i narzędzi. Firma Intel jest jednym z ponad setki członków P4.org, do których zaliczają się spółki z całej branży — od AT&T po ZTE, a także niektóre z czołowych uniwersytetów na świecie. W skład rady Doradczej P4.org wchodzą Amin Vahdat (Google), Jennifer Rexford (Princeton), Nate Foster (Cornell), Guru Parulkar (ONF) i Nick McKeown (Stanford/Intel). Język ten został stworzony przez światowych ekspertów od języków programowania z Princeton, Cornell, Stanford, VMware, Intel, Microsoft, Xilinx, Barefoot i Google. P4 zalicza się do grupy open source i jest własnością każdego. Język ten został starannie stworzony, aby był niezależny w kwestii celu. Można go używać dla dowolnego urządzenia przekierowującego. Do tej pory został wykorzystany do zaprogramowania różnych przełączników oraz NIC oprogramowania i sprzętu, z różnych źródeł. Więcej informacji znajdziesz na P4.org.
Czy P4 zastąpi OpenFlow?
P4 jest ogólniejszy niż OpenFlow, co pozwala użytkownikom na dokładne określenie sposobu przetwarzania pakietów przez płaszczyznę przekierowania. OpenFlow można wyrazić w języku P4. Na dobry początek należy skorzystać z openflow.p4.
Oceniam przełącznik oparty na Intel® Tofino™ dla projektu obejmującego moje centrum danych nowej generacji. Mam konkretne wymagania w zakresie skalowalności, które chcę porównać z arkuszem danych. Jakie są rozmiary tabel dla typowych funkcji sieciowych, takich jak reguły hosta L2 i L3, najdłuższe dopasowanie prefiksu (LPM) L3 oraz ACL?
To bardzo ważne pytanie odnośnie przełącznika, który bazuje na ASIC o stałej funkcji. Intel® Tofino™ jest wysoce programowalny i każdy jego potok składa się z wielu innych potoków oraz jednostek MAU. Jednostka MAU zawiera elastyczną logikę analizy składowania oraz wiele bloków tabel SRAM i TCAM, które można dostosować do konkretnego wdrożenia. Firma Intel może dostarczyć próbne zweryfikowane liczby skalowalności, w oparciu o referencyjny program P4 i klauzulę poufności. Jednak nie należy ich uważać za maksymalne, teoretyczne wartości skalowalności chipa.
Jakie są typowe przypadki użytkowania, które można zastosować na sam początek?
Programowalność pozwala na nieograniczoną elastyczność i wiele przypadków użycia. Ich zakres obejmuje personalizowanie rozmiarów tabel przełącznika w celu uzyskania skutecznej skali, po ulepszenie istniejących funkcji sieciowych, a także nowe możliwości, takie jak telemetria, zabezpieczenia i równoważenie obciążenia.
Jestem użytkownikiem końcowym rozmawiającym ze sprzedawcą ODM/OEM/OS w kwestii pomocy technicznej z zakresu nowego protokołu lub enkapsulacji. Z rozmów tych wynika, że jest ona dostępna wyłącznie dla ASIC nowej generacji. Czy może mi w tym pomóc Intel® Tofino™?
Oczywiście! Należy zapytać sprzedawcę o jego usługi w kwestii pomocy technicznej w zakresie Intel® Tofino™ w jego platformie przełączającej. Gdy zostanie Ci zaoferowana platforma bazująca na Intel® Tofino™, powinieneś/powinnaś mieć pełnię możliwości składania żądań w kwestii funkcji płaszczyzny danych i spodziewać się planu zapewnienia funkcji na istniejącym ASIC.
Czy P4 to język otwarty czy znajduje się pod kontrolą firmy Intel?
P4 to język open source na licencji Apache. Jego właścicielem jest niezależna organizacja non-profit, P4.org. Dołączyć do P4.org można bezpłatnie i może to uczynić każda firma, uczelnia lub osoba fizyczna, i dzięki temu przyczynić się do tworzenia języka, kompilatora i narzędzi. Firma Intel jest jednym z ponad setki członków P4.org, do których zaliczają się spółki z całej branży — od AT&T po ZTE, a także niektóre z czołowych uniwersytetów na świecie. W skład rady Doradczej P4.org wchodzą Amin Vahdat (Google), Jennifer Rexford (Princeton), Nate Foster (Cornell), Guru Parulkar (ONF) i Nick McKeown (Stanford/Intel). Język ten został stworzony przez światowych ekspertów od języków programowania z Princeton, Cornell, Stanford, VMware, Intel, Microsoft, Xilinx, Barefoot i Google. P4 zalicza się do grupy open source i jest własnością każdego. Język ten został starannie stworzony, aby był niezależny w kwestii celu. Można go używać dla dowolnego urządzenia przekierowującego. Do tej pory został wykorzystany do zaprogramowania różnych przełączników oraz NIC oprogramowania i sprzętu, z różnych źródeł. Więcej informacji znajdziesz na P4.org.
Czy P4 zastąpi OpenFlow?
P4 jest ogólniejszy niż OpenFlow, co pozwala użytkownikom na dokładne określenie sposobu przetwarzania pakietów przez płaszczyznę przekierowania. OpenFlow można wyrazić w języku P4. Na dobry początek należy skorzystać z openflow.p4.
Oceniam przełącznik oparty na Intel® Tofino™ dla projektu obejmującego moje centrum danych nowej generacji. Mam konkretne wymagania w zakresie skalowalności, które chcę porównać z arkuszem danych. Jakie są rozmiary tabel dla typowych funkcji sieciowych, takich jak reguły hosta L2 i L3, najdłuższe dopasowanie prefiksu (LPM) L3 oraz ACL?
To bardzo ważne pytanie odnośnie przełącznika, który bazuje na ASIC o stałej funkcji. Intel® Tofino™ jest wysoce programowalny i każdy jego potok składa się z wielu innych potoków oraz jednostek MAU. Jednostka MAU zawiera elastyczną logikę analizy składowania oraz wiele bloków tabel SRAM i TCAM, które można dostosować do konkretnego wdrożenia. Firma Intel może dostarczyć próbne zweryfikowane liczby skalowalności, w oparciu o referencyjny program P4 i klauzulę poufności. Jednak nie należy ich uważać za maksymalne, teoretyczne wartości skalowalności chipa.
Jakie są typowe przypadki użytkowania, które można zastosować na sam początek?
Programowalność pozwala na nieograniczoną elastyczność i wiele przypadków użycia. Ich zakres obejmuje personalizowanie rozmiarów tabel przełącznika w celu uzyskania skutecznej skali, po ulepszenie istniejących funkcji sieciowych, a także nowe możliwości, takie jak telemetria, zabezpieczenia i równoważenie obciążenia.
Jestem użytkownikiem końcowym rozmawiającym ze sprzedawcą ODM/OEM/OS w kwestii pomocy technicznej z zakresu nowego protokołu lub enkapsulacji. Z rozmów tych wynika, że jest ona dostępna wyłącznie dla ASIC nowej generacji. Czy może mi w tym pomóc Intel® Tofino™?
Oczywiście! Należy zapytać sprzedawcę o jego usługi w kwestii pomocy technicznej w zakresie Intel® Tofino™ w jego platformie przełączającej. Gdy zostanie Ci zaoferowana platforma bazująca na Intel® Tofino™, powinieneś/powinnaś mieć pełnię możliwości składania żądań w kwestii funkcji płaszczyzny danych i spodziewać się planu zapewnienia funkcji na istniejącym ASIC.
Zasoby
Dokumentacja
Zaloguj się do dokumentacji dostępu, aby dotrzeć do produktów Programmable Ethernet Switch.