Bluefield

최승혁·2023년 5월 22일
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(작성 중)

Bluefield Structure

BlueField는 네트워크 가속화 및 보안 기능을 갖춘 통합형 솔루션으로, Mellanox Technologies (이제는 NVIDIA의 일부분)에서 개발하고 있는 칩셋이다. BlueField 칩은 네트워크 기능과 프로세싱 기능을 단일 칩 내에 통합하여 고성능 네트워크 및 데이터 처리를 지원한다.
BlueField는 InfiniBand와 Ethernet을 기반으로 하는 네트워크 가속화와 RDMA 기능, 그리고 보안 기능을 제공한다. 이를 통해 데이터 센터 환경에서 고성능 컴퓨팅, 클라우드 컴퓨팅, 가상화, 스토리지 등의 다양한 작업을 지원하며, 네트워크 성능을 향상시키고 보안을 강화할 수 있다.
BlueField 칩은 하드웨어 가속 기능을 통해 네트워크 패킷 처리, 암호화, 압축 등의 작업을 효율적으로 처리할 수 있다. 또한, BlueField는 소프트웨어 프로그래밍이 가능하며, 유연하고 확장 가능한 설계를 갖추고 있어 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있다.
BlueField는 데이터 센터 환경에서 성능과 보안 요구 사항을 충족시키는 고급 네트워크 솔루션으로 평가되고 있으며, 대규모 서버 및 네트워크 환경에서 주로 사용된다.

개요

Bluefield는 SmartNIC의 일종으로 Infiniband를 바탕으로 만들어진 DPU 칩이다. 일반적으로 우리가 알고있는 NIC을 대신하는 역할을 하며, Ethernet과 RDMA 두 기능을 제공한다. (두 기능을 사용하기 위해 RoCE를 바탕으로 함)

Bluefield에서는 CA라는 새로운 정의를 내리고 있는데 그냥 NIC이라고 편하게 생각하면 된다. 이 CA는 기존의 Ethernet의 TCP와 같이 Transport, Network, Link, Physical Layer로 이루어져있다. 그리고 Infiniband에서 제공하는 verbs를 통해 host와 상호작용 할 수 있다.

이 포스트에서는 IBA의 전체적인 구조를 매우 간략히 이해하고자 하고, 다음에 verbs를 통한 실제 RDMA의 구현을 알아보고자 한다.

구조

Bluefield는 다음과 같은 구조로 두 노드가 통신을 할 수 있게 된다. 이루어진 구성 요소로는 크게 QP, CQ, 네트워크 계층, port로 이루어지며, 각각의 기능을 통해 패킷을 주고 받을 수 있게 된다.

IBA

  • HCA(Host Channel Adapter):
  • QP(Queue Pair):
  • CQ(Completion Queue):

Physical Layer

  • Link/Phy:
  • Physical Link:
  • Port Signals:
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