WANを最大40 Gb / sで高速化する新しいテクノロジー

クラウドテクノロジーの進化に伴い、効率的なデータおよびサーバー管理の必要性が高まっています。 重要な条件は、ビジネスが生成したデータをクラウドに転送することによるインフラストラクチャメンテナンスの簡素化です。 新しい技術要件の実現には、WANチャネルを介してクラウド環境間で転送されるデータ量の倍増が伴います。 最も重要なのは、WANネットワークでのデータ転送を高速化する新しいテクノロジーの作成と実装です。 この記事では、富士通が開発したこれらのテクノロジーの1つについて説明します。









クラウドでのWAN高速化テクノロジーの使用



今日、ほとんどの場合、WANのデータは1〜10ギガビット/秒の速度でクラウド環境間で送信されます。 ただし、モノのインターネットや人工知能など、最新のITソリューションが適切に機能するには、さらに高いデータ転送速度が必要です。 既存のWANアクセラレーションテクノロジーは、圧縮または重複排除によって転送されるデータの量を減らすことにより、有効な転送速度を向上させます。



ただし、10ギガビットWANでは、情報の総量はすでに最大値に達しつつあります。 クラウドサーバーの既存のアクセラレーションテクノロジーでは、データ転送速度を大幅に上げることはできません。これは、クラウドインフラストラクチャ全体のボトルネックになります。 クラウドサービスの速度をまったく新しいレベルにするには、より高いクロック速度のプロセッサーを使用するか、異なるアルゴリズムを使用して動作するWAN高速化テクノロジーを使用する必要があります。



新しいテクノロジーはどのように機能しますか?



富士通は、クラウド環境で(リアルタイムで)最大40 Gb / sの速度でデータ転送を可能にするWAN高速化テクノロジーを開発しました。 この速度は、複数の10ギガビットチャネルを同時に使用することで実現されます。 同時に、サーバーにインストールされたフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)マトリックスがアクセラレータとして機能します。 このテクノロジーは、クラウド環境間で大量のデータを転送できるように設計されています。 新しい開発の実装は、圧縮操作を処理するために設計された特別なコンピューティングノードの割り当てのおかげで可能になりました。 メインコンピューティングノードの高度な並列操作を提供し、計算の各段階の完了予測に基づいて、正確に指定された時間にデータを送信します。



以下は技術の特徴です。



1. FPGAマトリックス並列化テクノロジーは専用コンピューティングノードを使用します



富士通は、データの圧縮と重複排除に必要な処理時間を大幅に削減できるFPGAマトリックス並列化技術を開発しました。 その結果は、専用のコンピューティングノードを展開し、計算の高度な並列化を保証することで達成されます。









FPGAを装備したサーバーを使用したWAN高速化の実装



2.中央処理装置とFPGA間のデータ処理フローの分散の最適化



以前は、複製を使用したロスレスデータ圧縮では、データ複製を決定する前後に2回読み取る必要がありました。 その結果、リソース消費が増加し、システムの速度が低下しました。 新しいテクノロジーは、コンピューティングの負荷をFPGAに転送することにより、コンピューティングリソースの使用を最適化します。









CPUとFPGA間のリソース消費を削減する方法



結果









富士通の専門家は、ビジネスによって生成された大量のデータの転送速度を推定しました。 テスト環境では、FPGAを搭載したサーバーは10ギガビットチャネルを使用して接続されました。 データバックアップをシミュレートするテストでは、40 Gbit / sの伝送速度が固定されています。 これは新しい業界記録です。 その結果、プロセッサのみを搭載したシステムと比較して、システムの速度は約30倍に増加しました。 この新しいテクノロジーにより、地理的に分散した複数のデータセンターの複数の企業からの大量のデータを共有する新世代のクラウドサービスを作成できます。



富士通は、FPGAを搭載したサーバーにアップロードされるアプリケーションの形でこのテクノロジーを実装する予定です。 まず、クラウド環境で使用できます。 同社の研究所は、新しい開発のテストを継続します。 このテクノロジーの商用利用は、2018年半ばに予定されています。



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