在一篇

早前文章中,我曾提到新推出的

英特尔® Xeon® 处理器 E5-2600 v3 系列如何表现出非凡的网络性能。本文将探讨如何用 AdvancedTCA* (ATCA*) 刀片迅速部署该性能,用于软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)等应用。

具有重大影响力的处理器

英特尔 Xeon 处理器 E5-2600 v3 系列采用英特尔 Haswell 微架构,受益于英特尔 22 纳米制程工艺,专为优化功率和性能而设计。 拥有九个 SKU,每插槽 6 - 12 核心,双插槽配置最高达 24 核心,这些处理器在各种工作负载下,均能表现出史无前例的性能。 该系列还包含低功耗和强大的温控技术处理器选项,适用于更小、有散热限制的应用。 频率范围为 1.8 GHz 到 2.6 GHz。 散热设计功率(TDP)为 52 W 到 120 W。

该处理器高级特征如下:

  • 多个创新,如核心数和缓存的提高、英特尔高级向量扩展指令集(Intel® AVX)2.02 和英特尔快速通道互联(QPI)这类硬件增强,共同促使这款处理器的性能较上代提高了 2.2 倍,显著提高了各种工作负载下的输出。
  • 新 DDR4 只需一半功耗,即能提供高达 3 倍内存带宽
  • 高级缓存监控和分配有助于提高网络性能、减少延时。
  • 英特尔数据保护技术和英特尔高级加密标准新指令集(Intel® AES-NI)提高了数据加密和解密速度,比上代产品快达 2 倍
  • 与上一代产品相比,该处理器的虚拟化密度提高达 1.6 倍,即可使用更少的服务器完成更多工作负载。
  • 集成平台存储扩展(PSEs)的使用,使得该处理器不再需要昂贵的独立存储部件,加快了对开放资源软件定义存储(SDS)解决方案的利用。

一个强大的通讯基础设施解决方案

将上述处理器与英特尔以太网控制器 XL 710 产品系列英特尔以太网交换机 FM6000 系列以及英特尔通信芯片组 89xx 系列相结合,可以提供极有优势的通讯解决方案。

英特尔以太网 XL 710 产品系列可以保证 10 和 40 吉比特以太网(GbE)的连通性,再加上超越芯片组的英特尔虚拟技术,可提供业内领先的 I/O 虚拟化创新和性能。 英特尔以太网交换机 FM 6000 系列同样支持 10/40 GbE 交换以及 SDN 环境的特定功能,例如 OpenFlow 支持。

英特尔通信芯片组 89xx 系列增添了硬件辅助速度,以优化工作负载。 使用英特尔快速辅助技术的应用可将计算密集的安全性、压缩和数据包操作卸载到芯片组,从而提高工作负载效率。 一些 ATCA 刀片内置英特尔通信芯片组 89xx 系列,其他一些使用该芯片组作为插件模块加速器。 CPU、芯片组和英特尔软件共同构成了一个强大的 SDN 和 NFV平台(图 1)。

Ingredients diagram.JPG 图 1:英特尔为行业标准服务器提供了一个优化工作负载的强大平台,适用于各种通信应用。(来源:英特尔) 三种新型 ATCA 刀片 在电信市场,联盟 Premier 级成员 ADLINK 推出了 40 Gb 以太网 aTCA-9710 刀片图 2),采用了英特尔通信芯片组 8920 和英特尔以太网控制器 XL 710 产品系列,可选英特尔 Xeon® 处理器 E5-2658 v3 (105W) 或 E5-2680 v3 (120W)。这款 ATCA-9710 产品还具有 16 通道 DDR4-2133 VLP RDIMMS,比上代内存的时钟和数据传输速率更高。

采用英特尔节点管理器 3.0 (一种基于固件的功率管理技术),新 ATCA 处理器刀片可提供无与伦比的性能,同时将能耗保持在 105 W 以下。 凭借英特尔为此最新平台提供的许多增强功能,aTCA-9710 是电信级服务器、数据中心和联网以及 SDN 和 NFV 的首选产品。

 

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Adlink.jpg 2 ADLINK 双插槽 aTCA-9710 可选英特尔 Xeon® 处理器 E5-2658 v3 (105W) 或 E5-2680 v3 (120W)ADLINK PacketManager 为 aTCA-9710 提供了更多性能。ADLINK PacketManager 是一种软件套装,支持数据平台开发套件(DPDK)和实现服务器与客户之间网络连接的管理 API。 使用 ADLINK PacketManager 后,ATAC-9710 仅仅使用 20% 的 CPU 资源,就能提供本机 Linux 12 倍的包处理性能和 40Gbps 线性吞吐量。 该性能使得本产品成为负载平衡、流量分类、DPI、下一代防火墙、流量卸载和网络网关这类应用的理想产品。

联盟 Associate 级成员 Artesyn 则推出了 ATCA-7480,一款双插槽 ATCA* 刀片,采用了英特尔 Xeon 处理器 E5-2600-V3 系列,也针对 SDN、NRV 及 DPI 进行了优化( 3)。为了扩展该主板的 I/O 和存储功能,ATCA-7480 完全向后兼容,为非常成功的 Artesyn ATCA Intel® 架构产品组合提供后过渡模块 (RTMs)。通过使用英特尔通信芯片组 8955 的 Artesyn RTM-ACTA-78X-40G-HA,Artesyn 将 I/O 接口扩展为多个 40 Gb 和 10 Gb 以太网端口。

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3:Artesyn ATCA-7480 包含 Artesyn 的 SDN/NFV 解决方案支持软件。从处理器联合体到 ATCA 3 区的主要 I/O 互连接口都基于支持多个 I/O 接口的 PCIe,可满足多达3代的高带宽要求。 两个活跃接口和两个备用接口的总带宽为 80 Gbps。 英特尔通信芯片组 8955 的硬件加速功能可明显提高安全应用的加密/解密吞吐量。

ATCA-7480 使用英特尔以太网控制器 XL710 产品系列提供一个 Artesyn QuadStar* 背板接口,含 4 个 40G 以太网网络接口连接系统所有刀片。 系统集成商可根据应用带宽和可用性需求来选择通道组合,创建各种冗余和非冗余拓扑结构。

通过将 ATCA-7480 刀片和最多 4 个40G 集线器刀片集成在一个机柜内,相应的 ATCA 机柜(如 Artesyn 的 Centellis™ 8000)可为应用提供最高 1 Tb/s 的总带宽。另外 Artesyn 的 Centellis™ 系统具有高散热能力,每插槽支持高达 600 W,使用户可在 ATCA-7480 刀片和 ATCA机柜上指定更高性能的处理器或更多内核。

ATCA-7480 刀片还包含 Artesyn 的 SDN/NFV 解决方案支持软件,支持 DPDK 加速的 OpenVSwitch、OpenFlow 及 OpenStack 插件,用于管理计算平台上的虚拟化服务。 该刀片还支持 Wind River 运营商级通讯服务器,这是一个完整集成、综合性软件平台,使 NFV 基础设施能够实现电信网络所需的高可靠性和高性能。 (Wind River 是联盟的 Associate 级成员)

另一 ATCA 产品选项由联盟 Associate 级成员 Radisys 推出。 第 10 代 ATCA-4700 双插槽刀片可提供 24 核心的处理能力,并在 8 个 VLP DIMM 插槽内提供高达 512 GB 的 DDR4 内存(图 4)。该刀片使用了英特尔以太网控制器 XL 710 产品系列灵活的 10/40 吉比特以太网接口,通过背板 I/O 提供 2 个或 4 个 40 GbE 端口,提供活跃-活跃配置 160 Gbps 到 Fabric 接口速率。前板 I/O 包括 2 个 10 GbE 端口、 2 个 1 GbE 端口、 2 个 USB 3.0 端口、1 个串行端口和 1 个微型显示端口。

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图 4: Radisys ATCA-4700 通过背板 I/0 提供 2 个或 4 个 40 GbE 端口,在一个活跃-活跃配置中,提供 160 Gbps 到 Fabric 接口速率。 为了实现各种性能,ATCA-4700 提供 5 种英特尔 Xeon® 处理器 E5-2600 v3 系列配置(6-12 核、52W 到 105 W)。为增强 DPI、数据包处理和视频优化性能,Radisys 提供综合 DPDK 优化并支持来自 6WIND 的 6WINDgate 数据包处理软件6WIND 也是英特尔物联网解决方案联盟的 Affiliate 级成员之一。

升级通信基础设施

上述刀片集成了新型英特尔 Xeon® 处理器 E5-2600 v3 系列和英特尔通信芯片组 89xx 系列以及英特尔 QuickAssist 技术,最大程度整合性能、能效、虚拟化、内置功能以及成本效益,能满足各种通讯负载。 您会选择哪款产品呢?
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此博客中的解决方案:相关主题:ADLINK 是 Intel® 物联网解决方案联盟的 Premier 级成员。ArtesynRadisysWind River 为联盟 Associate 级成员。6WIND 为联盟 Affiliate 级成员。 Mark Scantlebury 流动记者(英特尔特约记者),英特尔®物联网解决方案联盟 Embedded Innovator杂志副主编