Tin tức Napatech
A5G Networks kết hợp với Napatech và Advantech để cung cấp giải pháp tối ưu hóa hạ tầng mạng biên di động
Th1
Các doanh nghiệp và Nhà cung cấp dịch vụ truyền thông (CSP) đang đẩy mạnh triển khai các mạng riêng tận dụng điện toán biên cho các ứng dụng như tự động hóa công nghiệp, xe tự động, bán lẻ thông minh và chăm sóc sức khỏe. Để các mạng này có thể khả thi về mặt thương mại trong nhiều trường hợp sử dụng nhất có thể, điều quan trọng là chúng phải tiết kiệm chi phí khi tối đa hóa số lượng người đăng ký hoặc thiết bị IoT có thể được hỗ trợ trong một máy chủ có kích thước nhỏ.
A5G Networks , nhà cung cấp phần mềm lõi di động tự động cho mạng 4G và 5G, đã tối đa hóa hiệu suất chi phí của cơ sở hạ tầng biên di động của họ bằng cách triển khai phần mềm lõi di động tự động và hội tụ (ANoNCore) của họ trên các máy chủ viễn thông SKY 8000 nhỏ gọn từ Advantech được tối ưu hóa cho các triển khai biên mạng. Các máy chủ này được cấu hình với Thẻ giao diện mạng thông minh (SmartNIC) từ Napatech giúp giảm tải và tăng tốc Chức năng mặt phẳng người dùng (UPF) đòi hỏi nhiều tính toán, giải phóng CPU của máy chủ để chạy các ứng dụng và dịch vụ.
Bản tóm tắt giải pháp này nêu bật những lợi ích về mặt kỹ thuật và kinh doanh của giải pháp hệ thống đầu cuối này.
Cho phép các mạng riêng phân tán, tự chủ cho 5G và hơn thế nữa
Tầm nhìn của A5G Networks là cho phép và thúc đẩy quá trình chuyển đổi sắp tới sang mạng lưới di động phân tán và tự chủ cho 4G, 5G và hơn thế nữa. IP độc đáo của nó giúp tiết kiệm đáng kể chi phí vốn và hoạt động, giảm nhu cầu năng lượng, cải thiện chất lượng trải nghiệm của người dùng và đẩy nhanh việc áp dụng các mô hình kinh doanh mới.
A5G Networks cho phép triển khai các mạng riêng của doanh nghiệp, mạng ô tô tự động và mạng di động công cộng phân tán, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong một loạt các dự án thành phố thông minh.
Phần mềm A5G Networks ANoNCore sử dụng kiến trúc hoàn toàn dựa trên đám mây, dựa trên các dịch vụ vi mô, có khả năng mở rộng linh hoạt trên các triển khai đám mây lai và đa đám mây.
ANoNCore là lõi hội tụ 4G, 5G tuân thủ 3GPP R16. Có thể mở rộng theo chiều dọc và chiều ngang, lõi này có thể chạy trên nhiều kiến trúc bộ xử lý. ANoNCore UPF, được tăng tốc bởi SmartNIC của Napatech trong giải pháp tích hợp này, thực sự được phân phối và có khả năng mở rộng đàn hồi để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về lưu lượng và xử lý của mặt phẳng người dùng. Nó có thể hoạt động với nhiều loại card NIC khác nhau, từ NIC truyền thống không tương thích với DPDK đến SmartNIC tương thích với DPDK tập trung vào hiệu suất như của Napatech. ANoNCore UPF có thể cung cấp thông lượng cao bằng cách thêm lõi và NIC dung lượng cao, đáp ứng nhiều trường hợp sử dụng khác nhau bao gồm băng thông rộng di động nâng cao (eMBB), Truyền thông độ trễ thấp cực kỳ đáng tin cậy (uRLLC) và Truyền thông loại máy lớn (mMTC), đồng thời cung cấp tất cả các tối ưu hóa cần thiết.
Trong môi trường nhiều phân đoạn, phần mềm ANoNCore UPF cung cấp thông tin tình báo cần thiết để phân bổ lưu lượng một cách có chọn lọc cho một phân đoạn cụ thể nhằm mang lại trải nghiệm tốt nhất cho người dùng cuối.
Cơ sở hạ tầng biên rất khác so với cơ sở hạ tầng CNTT truyền thống. Để đáp ứng các yêu cầu riêng biệt của các trường hợp sử dụng biên, điều quan trọng là phần mềm ANoNCore phải được triển khai trên các máy chủ được tối ưu hóa về mặt hình thức, mức tiêu thụ năng lượng, khả năng chịu đựng môi trường và hiệu suất. Các máy chủ dòng Advantech SKY là một giải pháp lý tưởng.
Máy chủ Advantech được tối ưu hóa cho các ứng dụng biên
Dòng sản phẩm Advantech SKY 8000 là một loạt máy chủ cấp nhà mạng được tối ưu hóa cho các ứng dụng biên mạng. Chúng cân bằng sức mạnh xử lý tốt nhất trong phân khúc với mật độ I/O và giảm tải tối đa trong một khung máy có độ sâu ngắn. Máy chủ SKY 8000 được thiết kế để đáp ứng tính khả dụng cao cho các trường hợp sử dụng quan trọng đối với doanh nghiệp. Chúng dựa trên bộ xử lý Intel Xeon Scalable, không chỉ nâng cấp tổng số lõi trên mỗi watt điện năng tiêu thụ mà còn cung cấp nền tảng hiệu suất cao và độ tin cậy cao cho biên mạng, ứng dụng ảo hóa, viễn thông và cơ sở hạ tầng mạng di động riêng 5G.
Trong các trường hợp sử dụng điện toán đám mây hoặc điện toán biên chuyên sâu, điều cần thiết là tăng hiệu suất và tính linh hoạt của mạng trong khi đảm bảo cung cấp ứng dụng và tài nguyên nhanh hơn. Bằng cách ghép nối với nhiều NIC hoặc thẻ tăng tốc (ví dụ: Napatech SmartNIC), SKY-8232D có ổ cắm kép cung cấp dịch vụ tăng tốc mạng và điện toán ổn định cấp nhà mạng. Được trang bị bộ xử lý Intel Xeon Scalable thế hệ thứ ba và với khả năng mở rộng I/O và PCI-Express (PCIe) cực kỳ linh hoạt, SKY-8232D có thể được áp dụng trong cơ sở hạ tầng mạng riêng của doanh nghiệp, tính toán khoa học và các ứng dụng ứng dụng quan trọng cụ thể.
Máy chủ SKY 8000 của Advantech cũng được thiết kế để thích ứng với phạm vi nhiệt độ, bụi và độ ẩm rộng hơn nhằm hỗ trợ các ứng dụng chạy trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. Các bộ cấp nguồn (PSU) dự phòng và có thể thay thế tại hiện trường, các mô-đun quạt và chương trình cơ sở quản lý giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động tốn kém, gián đoạn dịch vụ và can thiệp tại chỗ. Dòng SKY 8000 được thiết kế cho các môi trường cấp nhà mạng NEBS Cấp độ 3 và các địa điểm có không gian giá đỡ hạn chế.
Trong lõi gói 5G đại diện cho một thành phần chính của phần mềm ANoNCore của A5G Networks, khối lượng công việc tính toán cao nhất là UPF, thực hiện các chức năng quan trọng liên quan đến việc kết nối lưu lượng người dùng và thiết bị từ Mạng truy cập vô tuyến (RAN) đến Mạng dữ liệu (DN). UPF triển khai kiểm tra gói, định tuyến gói, chuyển tiếp gói và xử lý Chất lượng dịch vụ (QoS). Đây là tất cả các chức năng không phù hợp với CPU máy chủ mục đích chung như bộ xử lý Intel Xeon Scalable, được thiết kế để chạy các ứng dụng và dịch vụ.
Để tối đa hóa hiệu suất của UPF và hiệu suất chi phí tổng thể của lõi gói tin, A5G Networks tận dụng giải pháp chuyển tải UPF từ Napatech bao gồm SmartNIC hiệu suất cao cùng với ngăn xếp phần mềm được tối ưu hóa.
Giải pháp SmartNIC của Napatech mang lại hiệu suất UPF hàng đầu trong ngành trong môi trường tiêu chuẩn công nghiệp
Napatech giải quyết nhu cầu cấp thiết của doanh nghiệp là giảm thiểu chi phí cho mỗi thiết bị hoặc chi phí cho mỗi người dùng đối với các triển khai lõi gói 5G bằng cách cung cấp giải pháp phần cứng/phần mềm tích hợp mang lại hiệu suất UPF hàng đầu trong ngành. Giải pháp này bao gồm một đường dẫn nhanh UPF được dỡ tải hoàn toàn được triển khai trong ngăn xếp phần mềm Link-Inline™, chạy trên SmartNIC NT200 và NT400 PCI-Express (PCIe).
Giải pháp chuyển tải UPF của Napatech cho phép A5G Networks hỗ trợ nhiều người dùng hoặc thiết bị hơn trên mỗi máy chủ so với giải pháp phần mềm thuần túy hoặc các giải pháp chuyển tải của đối thủ cạnh tranh, đồng thời giảm thiểu tổng chi phí cho mỗi người dùng và cải thiện hiệu quả năng lượng.
Sử dụng một NT200 hoặc NT400 SmartNIC duy nhất để duy trì 2x100G lưu lượng song công đầy đủ, phần mềm Napatech UPF Offload xử lý tới 185 triệu luồng đồng thời, với tốc độ học luồng lớn hơn 3 triệu luồng mỗi giây, đạt tổng thông lượng lên tới 297 triệu gói mỗi giây (hoạt động không trạng thái) và đảm bảo hoạt động ở tốc độ đường truyền đầy đủ cho các kích thước gói thông thường.
Giải pháp chuyển tải UPF của Napatech hoàn toàn tương thích với API DPDK RTE_FLOWS tiêu chuẩn công nghiệp để cấu hình luồng. Điều này đảm bảo rằng các nhà cung cấp phần mềm lõi gói 5G như A5G Networks có thể dễ dàng tận dụng lợi ích về hiệu suất của giải pháp Napatech mà không cần phải viết lại phần mềm của họ để sử dụng API độc quyền. Hỗ trợ Kubernetes cho phép triển khai giải pháp trong môi trường đám mây gốc bằng cách sử dụng nền tảng phối hợp chuẩn.
Về mặt phần cứng, NT200 SmartNIC là card PCIe Gen3 toàn chiều cao, nửa chiều dài với các cổng mạng QSFP28 chuẩn, trong khi NT400 là card PCIe Gen4 toàn chiều cao, nửa chiều dài với các cổng QSFP56 chuẩn. Các SmartNIC này phù hợp với các máy chủ tiêu chuẩn công nghiệp như Advantech SKY-8232D như một giải pháp thay thế cho các NIC tiêu chuẩn hoặc “nền tảng” không cung cấp tính năng giảm tải.
Giải pháp lõi gói đầu cuối tối đa hóa hiệu suất hệ thống trong khi giảm thiểu việc sử dụng CPU máy chủ
Giải pháp lõi gói kết hợp từ A5G Networks, Advantech và Napatech triển khai đường dẫn dữ liệu UPF dưới dạng kiến trúc “hair-pinned” từ cổng này sang cổng khác, đảm bảo rằng sau khi thiết lập ban đầu, tất cả các luồng đều được xử lý trên SmartNIC mà không cần lưu lượng truy cập chảy đến và đi từ CPU máy chủ. Điều này tối đa hóa hiệu suất tổng thể của hệ thống trong khi giảm thiểu việc sử dụng CPU máy chủ, giải phóng tài nguyên của nó để chạy các chức năng của mặt phẳng điều khiển cũng như các ứng dụng và dịch vụ biên.
Lợi ích kinh doanh hấp dẫn cho doanh nghiệp và CSP
Là một thành phần cốt lõi gói 5G quan trọng giữa RAN và Mạng dữ liệu, UPF chịu trách nhiệm xử lý lượng lớn lưu lượng dữ liệu bắt nguồn từ nhiều ứng dụng khác nhau. UPF đại diện cho khối lượng công việc tính toán đáng kể thực hiện phát hiện gói, thực thi chính sách QoS và áp dụng các quy tắc chuyển tiếp, để đáp ứng các yêu cầu xử lý gói thời gian thực cho các ứng dụng nhạy cảm với độ trễ. Do đó, các nhà cung cấp lõi gói cần triển khai các giải pháp cho phép các doanh nghiệp và CSP giải quyết những thách thức này trong khi tối ưu hóa CAPEX và OPEX.
Trong giải pháp tích hợp bao gồm UPF gốc đám mây của A5G Networks và SmartNIC của Napatech, luồng lưu lượng được chuyển đến SmartNIC để xử lý nhanh hơn, mang lại Chất lượng trải nghiệm (QoE) tốt hơn cho người dùng cuối. Lưu lượng thường xuyên yêu cầu QoS nỗ lực tốt nhất có thể tiếp tục được xử lý trong phần mềm.
Trong giải pháp tận dụng nền tảng máy chủ được tối ưu hóa cho cạnh của Advantech cùng với giải pháp chuyển tải UPF dựa trên SmartNIC của Napatech, A5G Networks đã có thể cải thiện đáng kể số lượng thiết bị hoặc thuê bao mà phần mềm ANoNCore của họ có thể hỗ trợ trên một máy chủ duy nhất. Điều này giúp các doanh nghiệp và CSP có thể triển khai phần mềm A5G tại các vị trí cạnh bị hạn chế về diện tích, chi phí, các yếu tố môi trường và mức tiêu thụ điện năng.
Để định lượng những lợi ích kinh doanh này, A5G Networks và Napatech đã phân tích một trường hợp sử dụng tiêu biểu cho việc triển khai mạng riêng, bao gồm:
5.000 người dùng;
Băng thông trung bình 20 Mbps cho mỗi người dùng;
10 luồng cho mỗi người dùng;
Kích thước gói trung bình là 256 Byte.
Khi sử dụng giải pháp chuyển tải UPF dựa trên Napatech NT200 chạy trên máy chủ Advantech SKY-8232D, A5G Networks có thể hỗ trợ số lượng người dùng nhiều gấp 46 lần so với UPF chỉ dựa trên phần mềm (5.000 người dùng trên mỗi máy chủ so với 109).
Đối với trung tâm dữ liệu biên, điều này giúp giảm 54% CAPEX và 65% OPEX trong khoảng thời gian năm năm.
Kết luận
Khi các doanh nghiệp và CSP mở rộng quy mô triển khai mạng riêng bằng cách tận dụng điện toán biên, thì việc dựa vào cơ sở hạ tầng CNTT tiêu chuẩn để lưu trữ khối lượng công việc mạng cần thiết là không khả thi về mặt thương mại.
Bằng cách tận dụng giải pháp chuyển tải UPF dựa trên SmartNIC của Napatech chạy trên nền tảng máy chủ được tối ưu hóa cho biên của Advantech, A5G Networks đã tối đa hóa hiệu suất chi phí của cơ sở hạ tầng biên và cung cấp lõi di động hiệu quả cao cho các ứng dụng như tự động hóa công nghiệp, xe kết nối, bán lẻ thông minh và chăm sóc sức khỏe.
