中科馭數DPU技術開放日秀“肌肉”：云原生網絡、RDMA、安全加速、低延時網絡等方案組團亮相

2024年3月29日，中科馭數以“DPU構建高性能云算力底座”為主題的線上技術開放日活動成功舉辦。在開放日上，中科馭數集中展現了其在低時延網絡、云原生網絡及智算中心網絡三大關鍵場景下的技術成果與五大核心DPU解決方案，凸顯了中科馭數在高性能數據中心建設與云算力基礎設施升級中的堅實力量。

中科馭數創始人、CEO鄢貴海在開場致辭中表示，DPU是解決數據中心計算效率低、資源利用率低、安全性低“三低”問題的關鍵技術。中科馭數正不遺余力地參與并積極推動算力基礎設施的發展，DPU技術開放日既是對DPU技術應用的典型方案展示，也是DPU技術在重要細分場景走向成熟的標志。

下面，一起來感受首屆DPU技術開放日精彩方案吧！

高性能云原生底座方案

為IaaS服務安裝DPU加速引擎

當前，云計算業務對處理能力和靈活管理的需求日益增長，傳統架構存在著處理能力與數據量增長不匹配、資源利用不足、安全風險等問題，對于計算、網絡、存儲、安全、管控等基礎設施性能提升尤為迫切。

中科馭數高性能云計算底座解決方案為DPU在云計算中落地應用夯實基礎，帶來物理隔離、業務卸載、硬件加速、業務快速迭代等諸多優勢?；贒PU的強大能力，拓展了Kubenetes的管理范圍和能力，實現裸金屬、虛擬機和容器的共池管理，提供統一監控、靈活調度和部署、集中管理等能力。通過將工作節點的存儲、網絡、管理等基礎設施組件完全卸載到DPU硬件，釋放Worker節點的CPU算力資源給到業務系統，幫助集群算效比大幅提升。

值得注意的一點是，中科馭數高性能云計算底座解決方案也提供了一個DPU統一管理的平臺，既能通過該平臺來調度DPU上的各種業務，也能使得客戶在龐雜的云管系統中引入一個新的DPU組件時，實現整個DPU系統狀態和現有云管平臺的無縫集成。

基于DPU的極速服務網格方案

為云原生業務提供極致時延體驗

隨著云業務發展，微服務架構廣泛應用，服務治理成關鍵環節。當前，服務網格sidecar模式面臨資源開銷和時延兩大挑戰。每個微服務需一個Sidecar容器，占用CPU核數。若服務器運行多個POD，額外CPU占用量相應增加。且應用程序的每個數據包都必須通過Sidecar容器，數據包往返于應用程序和內核，增加時延。

中科馭數基于DPU的服務網絡加速技術，可以高效應對服務治理所面臨的挑戰。該方案將服務網格的sidecar容器集中卸載到DPU卡上執行，可以顯著降低服務器CPU的算力消耗。同時，DPU卡對容器網絡CNI進行了硬件卸載，高性能轉發引擎實現了網絡轉發功能的加速，從而能夠有效降低業務時延。該方案支持和原生Istio的無縫對接，對用戶業務無侵入，可以實現業務的平滑遷移。

目前，基于DPU的服務網格方案已成功應用于國內某知名證券機構。考慮到金融行業對時延的高度敏感，該客戶不僅需要豐富的服務治理功能，還需兼顧其對性能的影響。引入中科馭數方案后，在七層服務治理下，時延降至100-130us；在四層流量下僅需40us。同時，通過插上DPU卡并配置網絡，即可實現簡便的流量控制，實現即插即用的效果。

高性能國產密碼卸載方案

自研加解密引擎，高效運營安全業務

隨著網絡安全法等法律法規政策的實施，密碼應用得越來越多，國產密碼技術對于網絡通訊、應用和數據加解密能力的新要求也隨之而來。傳統CPU軟加密、國密卡硬件加密兩種技術架構均存在性能瓶頸，且不適用于國產和信創服務器平臺，挑戰著國產密碼方案的性能與體驗。

為了解決上述問題，中科馭數基于DPU的高性能國產密碼卸載安全方案應運而生，自主研發國產高性能加解密算力引擎，實現國產密碼的全卸載。該方案在滿足滿足國家商密認證技術要求的前提下，將網絡加密算法、密碼算法完全卸載到DPU卡上，解決了CPU負擔大、性能瓶頸明顯的問題，同時實現了快速的加密解密流程，也支持防火墻訪問控制功能，為每臺服務器提供分布式貼身隔離防護，助力安全業務高效運營。采用此方案可降低主機CPU利用率至90%以上，確保業務零丟包，提高安全性能，減少客戶工作量。

RDMA加速并行文件系統解決方案

解鎖存算高速通道

在超算、智算場景中，并行文件系統是一種很常見也很重要的分布式文件存儲系統，其同時具備高性能、可擴展、可共享的特點，因此在高性能計算業務中廣泛使用。

為了以更少的計算資源提供更強的網絡傳輸能力，中科馭數以支持RDMA協議的DPU卡代替傳統網卡，將RDMA網絡應用于并行文件系統，用RDMA高性能網絡替代傳統TCP/IP網絡，提出RDMA加速并行文件系統解決方案。

該方案基于RDMA協議零拷貝、內核旁路的特性，大幅降低并行文件系統在數據讀寫，數據傳輸的時延，提高帶寬利用率，進而提升并行文件系統整體性能。同時利用DPU卡上的VirtIO-FS技術，將業務側host的虛擬化功能卸載至DPU，減少host端CPU的算力損耗。最終實現降低時延、提升帶寬、并釋放CPU算力。

證券期貨交易信創低時延網絡解決方案

異構加速 技術創新 自主安全 時延領先

隨著國內金融信創快速推進，國內金融機構對國產高性能、低時延網絡方案，有著迫切的需求。

面向證券期貨交易場景，中科馭數推出了信創低時延網絡解決方案，基于自主研發并量產的低時延網絡DPU卡KPU SWIFT?-2200N和超低時延數據處理開發平臺NDPP，搭配6大國產CPU構建低時延服務器，在系統層兼容各類國產操作系統，在應用層廣泛適配多家業內金融軟件廠商的交易系統，從而支撐核心交易業務從底層硬件到上層軟件，向全信創平臺遷移，同時還能獲取媲美非信創的時延性能。

整體方案，在性能上達到國際領先的水平，完備的生態為業務提供端到端的保障，業內權威機構的認證評測讓方案成為信創示范標桿。同時，馭數的專業化交付運維和本地化技術支持。也讓客戶創新無憂，提供更高效、更穩定、更可靠的交易服務。

■ 寫在最后

DPU作為新型算力基礎設施的一股新生力量，在各行各業數據中心的應用也逐步深入。中科馭數DPU技術開放日是一場蓄勢已久的、關于“DPU典型應用”的技術分享與交流平臺，在此，我們感謝廣大的用戶、技術開發者的關注，也期待著更多的產業鏈合作伙伴加入到DPU的探索和應用中來，加入到下一代算力基礎設施演進的浪潮中來，共同推動國內算力的技術發展和產業進步！

審核編輯 黃宇