DPU 将如何改变存储行业？

2021-05-07 17:51

随着 DPU 的出现及其业务的快速发展，它的应用场景变得越来越宽。从 DPU 已经展示的诸如 NVMe SNAP 功能中，可以看出一些 DPU 改变存储行业的端倪。

所有软件定义功能完全在 DPU 上实现

DPU 的 NVMe SNAP 功能，使得 DPU 在 PCIE 总线上，以完整 NVMe 接口设备的形态，工作在主机系统中。在这样的部署里，DPU 上运行的 NVMeoF Intiator 软件栈和连接控制，将全闪存阵列上的远端 NVMe SSD Target 直接呈现给服务器操作系统。操作系统只需要用自身的传统本地 NVMe 驱动，就可以直接访问 NVMe 全闪存储池，所有软件定义功能完全在 DPU 上实现。

DPU 加速后带来了性能的提升

在没有 DPU 之前，因为 NVMeoF 技术对服务器上操作系统的内核有较严苛的要求，使得这项可以极大提升数据中心全闪阵列使用效率很难被应用在 Windows、VMware 和运行旧 Linux 内核的系统中。而通过 DPU 架构的硬件加速，任何兼容 NVMe 指令集的操作系统，都可以像访问本地 NVMe 一样，直接对 DPU 发送 NVMe 指令，所有的块存储功能和工作负载，都完全由远端存储池中的 NVMe 来支撑。通过 DPU 的处理和加速，任何行业应用，都可以透明地享受到分离式全闪存存储带来的性能提升。从 NVMe SNAP 的方案中可以看到，DPU 架构通过在服务器系统的数据入口处引入计算资源，在 DPU 上独立实现面对应用需求的存储方案，帮助存储厂商在数据中心中低成本地灵活部署、升级高级存储协议，而完全不需要对现有软件栈进行任何更改。

DPU 助力实现真正的 “算存分离”

DPU 架构和技术，使服务器上运行的业务应用和操作系统内核，用简单的本地存储访问 API，就能实现对复杂分离式/分布式/超融合/软件定义存储系统的高效透明访问。存储厂商可以把自家团队为各行业应用开发的 DAS、Scale-UP、Scale-OUT、Hyperconverged 存储解决方案，零开销地推广到各个应用领域的现有业务处理平台和数据中心基础架构中，而所有的安全加密、数据压缩、负载均衡等复杂又必须的功能则完全由 DPU 透明地卸载。存储行业的革新算法和实现，可以在 DPU 架构中，独立于服务器操作系统进行部署。DPU 技术帮助存储厂商实现真正的 “算存分离”，完全发挥自家产品的技术优势，打通最高效服务应用需求的通路。

DPU 释放 CPU 的资源

提高整体运行效率与性能

存储技术在不断地创新、完善、加速演进，以更好地满足业务的存储需求，但同时也使得存储协议和文件系统越来越繁重。随着集群规模的增大，服务器上存储 IO 负载变得复杂，持续消耗、占用主机 CPU 资源，存储系统本身变成了 “吃计算” 的工作负载，且对数据中心基础设施环境提出更高要求。CPU 是主机内的中央处理器 Central Processing Unit ，数据中心花费高昂成本购买的 CPU 工时，其最有意义的任务在于承担高价值计算，而不是存储协议的实现，更不应该让应用和存储相互妥协影响业务的运行。通过 DPU 技术加速的存储技术，可以使服务器上的 CPU 可以全力满负荷投入到容器、虚拟机中运行的计算业务中。

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