NVIDIA BlueField-2 DPU性能测试方法
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DPU（数据处理器）将服务器和存储之间的 IOPS 性能提升至 4100 万以上，超过之前世界纪录的四倍。
数据中心需要超高速存储访问，而目前还没有哪个 DPU 的速度能比 NVIDIA BlueField-2 更快。
NVIDIA 近期测试显示，两个 BlueField-2 DPU（数据处理器）的每秒输入/输出（IOPS）性能达到 4150 万次，超过任何其他 DPU 性能的 4 倍。
BlueField-2 DPU 使用标准网络协议和开源软件打破性能纪录，使用业界常用的存储介质访问方法 NVMe over Fabrics（NVMe-oF）以及最通用的互联网协议之一 TCP 网络，其 4KB IOPS 性能超过 500 多万，而 512B IOPS 则达到 700 万至 2000 万以上。
为了加速 AI、大数据和高性能计算应用，BlueField 还支持流行的 RoCE 网络传输选项以提供更高的存储性能。
在测试中，initiator 端和 target 端都部署了 BlueField，使用不同类型的存储软件库和不同的应用来vwin 真实世界的存储配置，都展现出超强的性能。BlueField 在 InfiniBand 网络上还支持快速存储连接，而 InfiniBand 是许多 HPC 和 AI 应用的首选网络架构。
测试方法
BlueField 所达到的 4150 万 IOPS，是之前使用专有存储产品创造的 1000 万 IOPS 世界纪录的 4 倍多。这一性能是通过连接两台快速 Hewlett Packard Enterprise Proliant DL380 Gen 10 Plus 服务器实现的，其中的一台作为应用服务器（存储 initiator），另一台作为存储系统（存储 target）。
每台服务器均配备两个英特尔 “Ice Lake” 至强白金 2.3GHz 8380 处理器，支持 160 个超线程核以及 512GB 的 DRAM、120MB 的 L3 缓存（每个处理器60MB）和 PCIe Gen4 总线。
为了加速网络和 NVMe-oF，每台服务器均配备了两块 NVIDIA BlueField-2 P系列 DPU 卡，每块卡带有两个 100Gb 以太网端口，在 initiator 和 target 之间有四个网络端口合计 400Gb/s 线速带宽，并通过 NVIDIA LinkX 100GbE Direct-Attach Copper（DAC）无源电缆背对背连接。两台服务器均安装 Red Hat Enterprise Linux（RHEL）8.3 版本。
对于存储系统软件，测试 SPDK 和标准 upstream Linux 内核 target，使用默认内核 4.18 和最新内核之一 5.15。对三种不同的存储 initiator 进行了基准测试，分别为 SPDK、标准内核存储 initiator 和 SPDK FIO 插件。使用 FIO 和 SPDK 生成负载并进行测量，使用 4KB 和 512B 这两种常见的中型和小型存储 I/O 大小来测试。
在网络传输层使用了 TCP 和 RoCE 两种协议来测试 NVMe-oF 存储，每种配置都在全双向网络的条件下以 100% 读取、100% 写入和 50/50 读取/写入负载模型进行测试。
测试显示 BlueField DPU 还具有以下性能特点：
用较小的 512B I/O 大小测试，结果显示 IOPS 更高，但吞吐量低于端口线速，而用 4KB I/O大小测试，结果显示吞吐量很高，而 IOPS 有所降低。
100% 读取和100% 写入两种负载的 IOPS 和吞吐量性能类似，而 50/50 读/写混合负载由于充分使用网络连接的两个方向产生了更高的性能。
使用 SPDK 测试，得出的性能高于内核软件性能，但同时带来了更高的服务器 CPU 利用率，这是因为 SPDK 在用户空间中运行并不断进行轮询，因此这一情况在预期之内。
由于 Linux 社区会定期加入存储改进，因此较新的 Linux 5.15 内核比 4.18 内核表现更好。
创纪录的 DPU 存储性能
为存储安全提供了性能保障
在如今的存储领域，绝大多数云和企业部署都需要快速、分布式、通过以太网或 InfiniBand 访问的网络闪存。更快的服务器、GPU、网络和存储介质都要求服务器的 CPU 能够跟上，而最好的方法就是部署具有存储功能的 DPU。
BlueField-2 DPU 所展现的惊人存储性能，使整个数据中心的应用服务器和存储设备都具有更高的性能和效率。
在快速存储访问的基础上，BlueField 还支持对以太网存储流量和存储介质本身的硬件加速加密和解密，这有助于防止数据被盗或外泄。
它能以高达 100Gb/s 的速度卸载 IPsec（线上数据），以及高达 200Gb/s 的速度卸载 256 位 AES-XTS（静态数据），能够在对手入侵存储网络或者物理存储驱动器被盗、被出售或被不当处置的情况下，减少数据被盗的风险。
客户和领先的安全软件厂商正在使用最近更新的 BlueField 的 NVIDIA DOCA 框架，以在 DPU 上运行分布式防火墙，或提供微分段的安全组等网络安全应用，来进一步提高计算服务器的应用和网络安全，降低服务器存储的不当访问或数据修改风险。
NVIDIA BlueField-2 DPU 测试结果细节如下图：
使用 NMe-oF on TCP 测试 NVIDIA BlueField-2 DPU。测试结果是配置了两个 BlueField-2 DPU 的合并性能。
使用 NVMe-oF RoCE 测试 NVIDIA BlueField-2 DPU。测试结果是配置了两个 BlueField-2 DPU 的合并性能。
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原文标题：NVIDIA BlueField 再创 DPU 性能世界纪录
文章出处：【微信公众号：NVIDIA英伟达企业解决方案】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
审核编辑：汤梓红
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