Programmierbare Netzwerke von der Cloud bis zum Netzwerkrand
Die Rolle, die Programmierbarkeit, Automatisierung und Intelligenz in Netzwerken spielen, treibt einen digitalen Wandel in sämtlichen Branchen voran. In seinem Vortrag auf der Intel Vision erörtert Ed Doe, VP und GM der Switch & Fabric Group von Intel, wie Intel Unternehmen bei der Migration zu programmierbaren Netzwerken unterstützt, indem es mit seinem umfassenden Portfolio durch die Intel Intelligent Fabric Architektur offene Softwarespezifikationen ermöglicht und fördert.
What's New: Wechsel zu Intelligence mit Intel® Tofino™ 3 Intelligent Fabric Prozessor
Intel® Tofino™ 3 Intelligent Fabric Prozessor (IFP) basiert auf P4-Programmierbarkeit und beschleunigt die Paketverarbeitung mit bis zu 25,6 Tbit/s Bandbreite. Er optimiert den Energieverbrauch bei Hyperskalierung und beschleunigt maschinelles Lernen (ML) für verteilte Training-Workloads. Ebenso unterstützt er In-Band Netzwerktelemetrie (INT) in Echtzeit über das gesamte Spektrum vom Netzwerkrand bis in die Cloud.
Mit steigendem Datenwachstum und immer anspruchsvolleren verteilten Workloads brauchen Service-Provider wie auch Unternehmen Netzwerke, die intelligenter arbeiten. Intel® Intelligent Fabric Prozessoren (Intel® IFPs) erweitern Ethernet-Switches mit Intelligence, Hochleistung und Edge-bis-Cloud-Telemetrie in Echtzeit für Transparenz und Verwaltbarkeit. Mit P4-Programmierbarkeit, Workload-Beschleunigung durch maschinelles Lernen (ML) und hochsichere Lösungen schaffen Intel® IFPs eine schnellere Paketverarbeitung für Edge- und Cloud-Rechenzentren, High Performance Computing (HPC) und Kommunikationsdienstleister, die auf Cloud-Technik umsteigen.
Die hier gezeigten Produkte stammen aus der Übernahme von Barefoot Networks durch Intel im Juni 2019. Dieser Ausbau kommt Intel Kunden zugute, damit die Leistungsziele und sich ständig verändernden Anforderungen von Netzwerkbetreibern erfüllt werden können, indem Intels Zielsetzung der End-to-End-Konnektivität und branchenführender Netzwerkinfrastruktur gewährleistet wird.
Intel® Tofino™ Reihe
Erfüllen Sie die exponentiell steigende Nachfrage nach Bandbreite und Datenverfügbarkeit mit den schnellsten, derzeit weltweit erhältlichen P4-programmierbaren Intelligent Fabric Prozessoren.
Intel® Tofino™ 2
Intel® Tofino™ 2, die nächste Generation der programmierbaren Ethernet-Switches, ist die beste Wahl, um die Anforderungen von Hyperscale-Rechenzentren zu erfüllen.
Mit der gleichen Architektur wie Intel® Tofino™ ist sie in der Lage, die doppelte Bandbreite ihres Vorgängers zu liefern: bis zu 12,8 Tbit/s.
Intel® Tofino™
Intel® Tofino™ ist der erste programmierbare Ethernet-Switch der Welt für Endanwender. Er wurde mit Protocol Independent Switch Architecture (PISA) gebaut und ist P4-programmierbar. Intel® Tofino™ Switches werden in verschiedenen Modellen angeboten, die zu unterschiedlichen Anwendungen und Bedürfnissen passen.
Intel® P4 Suite
Sie haben Zugriff auf ein vollständiges Toolset, APIs und mehr, um P4-Software für Intel® Intelligent Fabric Prozessoren zu entwickeln und zu optimieren. P4 ist die einzige Open-Source-Sprache, die für programmierbare Geräte der Paketverarbeitung entwickelt wurde.
Intel® P4 Studio
In einer Entwicklungsumgebung der nächsten Generation bietet das Intel® P4 Studio ein spezifisich einsatzorientiertes Toolset, das alle Ressourcen enthält, die Sie zur schnellen Entwicklung benutzerdefinierter P4-Software für Intel® Tofino™ Intelligent Fabric Prozessoren benötigen. Es ist flexibel und speziell für Optionen auf mehrere Steuerungsebenen und bietet hilfreiche Implementierungen produktionsfähiger Datenebenen.
Intel® P4 Insight
Reduzieren Sie die Entwicklungszeit für Netzwerklösungen und erzielen Sie die vollständige Optimierung Ihrer Netzwerksoftware mit Intel® P4 Insight. Diese Software bietet leistungsstarke Debugging Tools und eine detaillierte Dashboard-Ansicht Ihres P4-Programms, damit Sie erkennen, wie es Hardware-Ressourcen zugeordnet wurde.
Intel® Deep Insight Network Analytics Software
Die Intel® Deep Insight Network Analytics Software ermöglicht pro Paket Echtzeit-Sichtbarkeit in Ihrer Netzwerkinfrastruktur. Überwachen und analysieren Sie jedes verlorene Paket. Erkennen und speichern Sie Anomalien und Ereignisse für eine tiefere historische Analyse.
Spezielle Anwendungsfälle
Netzwerktelemetrie in Echtzeit
Erfassen Sie End-to-End-Daten über den Zustand Ihres Netzwerks in Echtzeit, um Probleme zu überwachen, einschließlich vorübergehende Ereignisse, die Datenengpässe und Netzwerkausfälle verursachen. Dadurch ist Ihr Unternehmen in der Lage, Konfigurationsfehler zu beheben und Datenverarbeitungsvorgänge zu optimieren, um die Netzwerkleistung erheblich zu verbessern.
Ebene 4 Lastenausgleich
Zu Lastenausgleichszwecken werden häufig komplexe Geräte eingesetzt, die die Netzwerkinfrastruktur belasten können. Mit Intel® Tofino™ und Intel® P4 Programmierbarkeit kann der Lastenausgleich innerhalb des Switches erfolgen, was die Kluft zwischen Multi-Terabit-Switches und Gigabit-Servern und -Geräten überbrückt.
In-Network DDoS-Erkennung
Intel® Tofino™ Intelligent Fabric Prozessoren aktivieren Netzwerke, die DDoS-Angriffe schneller erkennen und aufgrund ihrer außergewöhnlich hohen Leistung, aber auch da diese Aufgaben im Netzwerk erfolgen und keine andere Ressourcen brauchen, effektiver mindern können.
Weitere Anwendungsfälle
- DNS-Caching
- Firewall
- Netzwerkpaket Broker
- KDDI Network Packet Broker
- Tunnel-Gateways
Intel® Connectivity Education Hub
Erfahren Sie, wie die P4-Programmiersprache Ihre Netzwerkinfrastruktur End-to-End transformieren kann. Hier finden Sie akademische Kurse, können fortgeschrittene Online-Videos abonnieren oder an unserem Forschungsprogramm teilnehmen. Im Education-Hub finden Sie Ressourcen und Fähigkeiten, um mit unseren Konnektivitätsprodukten leistungsstarke, effiziente Netzwerklösungen zu entwickeln.
FAQs
Häufig gestellte Fragen
Nein, die Kosten für ASIC werden von der Die-Größe bestimmt. Die Die-Größe von Intel® Tofino™ ist mit der Größe der Dies von bestehenden ASICs mit Fixfunktion vergleichbar, die mit derselben Geschwindigkeit betrieben werden.
Nein, ihr Verbrauch ist häufig sogar viel geringer. Der Stromverbrauch ist bei äquivalenten Funktionen und Protokollen identisch. In einem programmierbaren Switch können Sie Funktionen deaktivieren, die Sie nicht benötigen, und den Strombedarf reduzieren oder kleinere Tabellen verwenden.
Nein, mit Intel® Tofino™ und Intel® Tofino™ 2 haben wir gezeigt, dass die Programmierbarkeit nicht auf Kosten der Leistung geht. Intel® Tofino™ und Intel® Tofino™ 2 können vom Benutzer mit der P4-Programmiersprache vollständig programmiert werden und können derzeit bis zu 12,8 Tbit/s verarbeiten.
P4 ist eine von Apache lizenzierte Open-Source-Sprache im Besitz von P4.org, einer unabhängigen Non-Profit-Organisation. Jedes Unternehmen, jede Universität oder Privatperson kann P4.org kostenfrei beitreten und zur Sprache, dem Compiler und den Tools beitragen. Intel ist eines von über 100 Mitgliedern von P4.org, zu denen Unternehmen aus sämtlichen Bereichen unserer Branche, von AT&T bis ZTE und einige der Spitzenuniversitäten weltweit zählen. Das P4.org Advisory Board (Beratungsgremium) setzt sich aus Amin Vahdat (Google), Jennifer Rexford (Princeton University), Nate Foster (Cornell University), Guru Parulkar (ONF) und Nick McKeown (Stanford University/Intel) zusammen. Die Sprache wurde von internationalen Experten des Designs von Programmiersprachen, darunter von Princeton, Cornell, Stanford, VMware, Intel, Microsoft, Xilinx, Barefoot und Google, entwickelt. P4 ist Open-Source und gehört allen. Die Sprache wurde sorgfältig konzipiert, um komplett unabhängig vom jeweiligen Zweck zu sein, und kann zur Programmierung programmierbarer Weiterleitungsgeräte verwendet werden. Bisher wurde sie verwendet, um eine Vielzahl von Software- und Hardware-Switches und NICs aus unterschiedlichen Quellen zu programmieren. Weitere Einzelheiten finden Sie unter P4.org.
P4 ist allgemeiner gehalten als OpenFlow und ermöglicht es Benutzern, genau zu definieren, wie die weiterleitende Ebene Pakete verarbeitet. OpenFlow kann in der P4-Sprache ausgedrückt werden; openflow.p4 bietet eine hilfreiche Möglichkeit zum Einstieg.
Dies ist eine berechtigte Frage für einen Switch, der auf einem ASIC mit Fixfunktion basiert. Intel® Tofino™ ist stark programmierbar und besteht aus mehreren Pipelines und Match Action Units (MAU) innerhalb jeder Pipeline. Eine MAU enthält eine flexible Parsing-Logik und mehrere SRAM- und TCAM-Tabellenblöcke, die für eine bestimmte Bereitstellung zusammengestellt werden können. Unter Berufung auf ein P4-Referenzprogramm und Einhaltung der NDA kann Intel verifizierte Skalierbarkeitszahlen als Muster bereitstellen. Allerdings sollte diese niemals als maximale theoretische Skalierbarkeitswerte des Chips interpretiert werden.
Die Programmierbarkeit ermöglicht unbegrenzte Flexibilität und zahlreiche Anwendungsfälle, die von der Anpassung der Tabellengrößen auf dem Switch zwecks Größeneffizienz über die Verbesserung der vorhandenen Netzwerkfunktionen bis zur Erweiterung neuer Funktionen wie Telemetrie, Sicherheit und Lastenausgleich reichen.
Selbstverständlich. Sie sollten Ihren Anbieter zu dessen Unterstützung von Intel® Tofino™ auf seiner Switching-Plattform befragen. Sobald die Plattform auf Intel® Tofino™ Basis angeboten wird, sollten Sie in der Lage sein, Funktionen auf Datenebene anzufordern und können einen Funktionsbereitstellungsplan für den vorhandenen ASIC erwarten.
Ressourcen
Dokumentation
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