中科驭数|解决方案

方案背景

随着云计算的普及和深入发展，云原生技术日益广泛的渗透到各个行业中，成为了当前IT领域备受瞩目的焦点。云原生技术趋势不仅指明了云计算和应用程序开发的未来方向，更是推动IT发展的重要驱动力。云原生技术的精髓在于对IT资源的高层次抽象，为企业IT带来了前所未有的灵活性和便捷性，但同时也增加了资源消耗并影响业务性能。此外，许多企业的遗留系统仍然运行在物理机和虚拟机上，异构资源的共池调度与管理也是一大挑战。

行业痛点

硬件资源消耗

“数据中心税”愈演愈烈，服务器超过25%的硬件资源用于网络、存储、管理、安全等辅助性工作负载，减少了实际业务应用可用的资源。

网络及存储效率低

网络及存储负载由服务器的通用算力和软件处理，效率较低，不能满足高带宽、低延迟、高吞吐的性能需要。

异构资源管理复杂

容器、虚拟机、裸金属分别部署在隔离的资源池，由各自的管理平台进行调度和运维，管理复杂，效率低下。

服务网格效率低

云原生应用程序的每个数据包都必须通过Sidecar容器，数据包需要在应用程序和内核之间往返多次，导致服务网格效率低下，资源占用高。

解决方案描述

中科驭数自研的基于DPU的高性能云原生底座解决方案是下一代云计算的高性能、高可靠的基础设施，采用以自研DPU为核心、软硬件一体化的架构，提供统一管理、高可扩展性、高性能的IaaS、PaaS层面云服务。硬件层支持“一云多芯”和“3U一体”的异构算力架构，可以满足通用性和信创两种业务需求；实现网络、存储、安全、管理等负载的卸载，释放服务器的硬件资源；实现网络和存储的性能加速，提升基础设施运行效率；实现容器应用服务网格的加速和卸载，大幅改善业务效率。另外，中科驭数还自研了云原生异构管理平台，并基于Kubernetes的插件机制开发了大量扩展组件，实现容器、虚拟机、裸金属异构资源的统一调度和运维管理，可大幅提升运维管理效率。

方案特点

容器、虚拟机、祼金属共池管理

· 基于DPU统一提供容器+虚拟化+裸金属底座，统一管理业务生命周期

· 统一管理算力资源，充分优化资源利用效率

· 统一提供网络、存储、安全处理能力，对业务系统提供相同基础设施平面

网络及存储加速

· OVS流表卸载到硬件，由硬件进行数据转发及隧道协议处理，显著提升网络性能

· 使用SR-IOV技术提供硬件虚拟网络设备，可获得与物理机相比拟的性能

· 通过硬件模拟向宿主机提供标准的NVMe/VirtIO块设备，实现存储硬件加速

释放服务器资源

· 网络组件、存储组件的控制面与转发面全部卸载到DPU

· K8S控制面组件卸载到DPU

· 服务网格边车集中卸载到DPU

微服务网格化治理优化

· 无侵入微服务治理方案，业务层面无需进行适配改造

· 自研的服务网格快路径提升网络速率，可获得极致的低时延

· 在DPU上运行集中式边车代理，减少分散式边车导致的资源消耗