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12.2. NVIDIA DPF 운영자에 대한 정보

NVIDIA DOCA 플랫폼 프레임워크(DPF) 운영자는 OVN-Kubernetes 데이터 플레인 작업을 NVIDIA BlueField-3 데이터 처리 유닛(DPU)으로 오프로드함으로써 OpenShift 컨테이너 플랫폼에서 하드웨어 가속 네트워킹을 가능하게 합니다.

DPF deployment 는 x86 서버에서 실행되는 관리 클러스터와 BlueField-3 DPU에서 실행되는 호스팅 DPU 클러스터로 구성된 이중 클러스터 토폴로지를 생성합니다.

12.2.1. DPF 아키텍처 개요
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OpenShift Container Platform 4.22의 NVIDIA DOCA Platform Framework(DPF) v26.4.1 deployment OVN-Kubernetes 데이터 플레인 작업을 NVIDIA BlueField-3 DPU로 오프로드합니다.

Host Trusted 구축에서 DPF는 BlueField DPU를 호스트 가속기로 사용하며 호스트는 Trusted 도메인의 일부입니다. 관리자는 표준 OpenShift Container Platform API 및 사용자 지정 자원 정의(CRD)를 사용하여 워크로드와 DPU 가속 인프라를 모두 조정할 수 있습니다.

OVN-Kubernetes와 같은 중요한 OpenShift 컨테이너 플랫폼 네트워킹 기능을 DPU로 오프로드함으로써 아키텍처는 테넌트 애플리케이션을 위한 호스트 CPU 리소스를 자유롭게 합니다. DPF는 또한 관리자가 OpenShift 컨테이너 플랫폼에서 DPU의 플롯을 직접 프로비저닝, 구성 및 업데이트할 수 있도록 자동화된 수명주기 관리 기능을 제공합니다.

참고

현재 버전에서 지원되는 DPU 서비스는 OVN-Kubernetes와 DOCA Telemetry Service(DTS)를 사용하는 호스트 기반 네트워킹(HBN)입니다.

NVIDIA DPF 운영자는 Red Hat DPU 운영자와 다릅니다. Red Hat DPU 운영자는 지원되지 않는 NVIDIA DPU 장치를 관리합니다. NVIDIA BlueField-3 구축은 DPF 운영자 및 관련 구성 요소를 사용합니다.

12.2.1.1. 토폴로지
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DPF deployment 는 하드웨어 가속 네트워킹을 제공하기 위해 두 개의 서로 다른 클러스터 플레인으로 구성된 전문 네트워킹 인프라를 생성합니다.

OpenShift 컨테이너 플랫폼 관리 클러스터

관리 클러스터는 서버의 주요 x86 CPU 코어에서 실행됩니다. AI 워크로드 또는 엔터프라이즈 애플리케이션과 같은 실제 비즈니스 논리를 호스팅합니다.

관리 클러스터는 기본 관리 인터페이스와 DPU와 사용자 워크로드를 모두 제공하고 관리하는 호스트 클러스터로 작용합니다. Host Trusted deployment 이 클러스터의 워커 노드는 BlueField DPU를 호스팅하는 물리적 서버입니다.

관리 클러스터는 다음과 같은 기능을 수행합니다.

  • x86 호스트 프로세서에서 사용자 워크로드를 실행합니다.
  • DPUSet, DPUDeployment 및 DPUService과 같은 Kubernetes CRD를 사용하여 필요한 인프라 상태를 정의할 수 있는 단일 인터페이스를 제공합니다.
  • DPU의 Discovery, BlueField Bootstream(BFB) 이미지를 플래시하고 호스트-DPU 네트워킹을 구성합니다.
  • DPU 클러스터에 대한 서비스 및 네트워크 흐름의 deployment 조정합니다.
OpenShift 컨테이너 플랫폼 DPU 호스팅 클러스터

DPU 호스팅 클러스터는 NVIDIA BlueField DPU의 함대를 관리하기 위한 전용, 보조 Kubernetes 제어 계획입니다. DPU는이 호스팅 클러스터의 워커 노드로서 작동하며, 그들이 물리적으로 연결된 바보 메탈 호스트와 별도로 작동합니다.

DPU 호스팅 클러스터는 다음 구성 요소를 실행합니다.

  • OVN-Kubernetes는 DPU 모드에서 실행하여 흐름을 오프로드합니다.
  • BGP 라우팅을 위한 호스트 기반 네트워킹(HBN), 모니터링을 위한 DOCA 텔레메트리 서비스(DTS), 시간 동기화를 위한 Firefly 등의 DOCA 서비스.
  • DPU 하드웨어 리소스를 관리하는 NVIDIA IPAM, Multus 및 SR-IOV 장치 플러그인을 포함한 시스템 구성 요소.

12.2.1.2. 예제 토폴로지
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다음 다이어그램은 참조 실험실 환경의 물리적 연결성을 보여줍니다. 그것은 핵심 구성 요소와 그 상호 작용을 보여주는 기본 예로 작용합니다.

DPF 랩 토폴로지 차트

12.2.1.3. 아키텍처 특징
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호스트 관리 DPU 수명주기
Host Trusted deployment DPU는 호스트에서 관리됩니다. 이 모델을 사용하면 클라우드 운영자가 표준 OpenShift Container Platform 컨트롤 플랫폼에서 BlueField 바인딩 서비스를 직접 관리할 수 있습니다. DPF는 DPU의 Discovery 및 프로비저닝을 자동화합니다. DPF 운영자는 작업자 노드를 감지하고 DPU 객체를 생성하고 DOCA Management Service(DMS)를 배포하여 BFB 펌웨어를 설치하고 호스트와 DPU 간의 네트워킹을 구성합니다. 이 방법은 표준 Kubernetes API 및 워크플로우를 사용하여 수동 낮은 수준의 장치 구성을 줄입니다.
인프라 서비스 offloading
Host Trusted 모드에서 네트워킹, 스토리지 및 보안과 같은 인프라 서비스가 호스트 CPU에서 DPU로 이동합니다. 이것은 응용 프로그램을 위한 호스트 CPU 리소스를 자유롭게 합니다. 프레임워크는 BlueField DPU의 전용 포트를 통해 데이터 센터 트래픽을 라우팅합니다.
Kubernetes-네이티브 오케스트레이션
DPF는 Kubernetes 제어 플레인을 DPU로 확장하여 관리자가 익숙한 Kubernetes 구조를 사용하여 BlueField DPU에서 NVIDIA DOCA 서비스 및 타사 애플리케이션을 직접 배포 및 조정할 수 있습니다. 아키텍처는 지속적인 운영을 방해하지 않고 서비스에 대한 자동화된 롤링 업데이트, 확장 및 롤백을 지원합니다.
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