2024年3月29日，中科驭数以"DPU构建高性能云算力底座"为主题的线上技术开放日活动成功举办。在开放日上，中科驭数集中展现了其在低时延网络、云原生网络及智算中心网络三大关键场景下的技术成果与五大核心DPU解决方案，凸显了中科驭数在高性能数据中心建设与云算力基础设施升级中的坚实力量。
中科驭数创始人、CEO鄢贵海在开场致辞中表示，DPU是解决数据中心计算效率低、资源利用率低、安全性低"三低"问题的关键技术。中科驭数正不遗余力地参与并积极推动算力基础设施的发展，DPU技术开放日既是对DPU技术应用的典型方案展示，也是DPU技术在重要细分场景走向成熟的标志。
下面，一起来感受首届DPU技术开放日精彩方案吧！
高性能云原生底座方案
为IaaS服务安装DPU加速引擎
当前，云计算业务对处理能力和灵活管理的需求日益增长，传统架构存在着处理能力与数据量增长不匹配、资源利用不足、安全风险等问题，对于计算、网络、存储、安全、管控等基础设施性能提升尤为迫切。
中科驭数高性能云计算底座解决方案为DPU在云计算中落地应用夯实基础，带来物理隔离、业务卸载、硬件加速、业务快速迭代等诸多优势。基于DPU的强大能力，拓展了Kubenetes的管理范围和能力，实现裸金属、虚拟机和容器的共池管理，提供统一监控、灵活调度和部署、集中管理等能力。通过将工作节点的存储、网络、管理等基础设施组件完全卸载到DPU硬件，释放Worker节点的CPU算力资源给到业务系统，帮助集群算效比大幅提升。
值得注意的一点是，中科驭数高性能云计算底座解决方案也提供了一个DPU统一管理的平台，既能通过该平台来调度DPU上的各种业务，也能使得客户在庞杂的云管系统中引入一个新的DPU组件时，实现整个DPU系统状态和现有云管平台的无缝集成。
基于DPU的极速服务网格方案
为云原生业务提供极致时延体验
随着云业务发展，微服务架构广泛应用，服务治理成关键环节。当前，服务网格sidecar模式面临资源开销和时延两大挑战。每个微服务需一个Sidecar容器，占用CPU核数。若服务器运行多个POD，额外CPU占用量相应增加。且应用程序的每个数据包都必须通过Sidecar容器，数据包往返于应用程序和内核，增加时延。
中科驭数基于DPU的服务网络加速技术，可以高效应对服务治理所面临的挑战。该方案将服务网格的sidecar容器集中卸载到DPU卡上执行，可以显著降低服务器CPU的算力消耗。同时，DPU卡对容器网络CNI进行了硬件卸载，高性能转发引擎实现了网络转发功能的加速，从而能够有效降低业务时延。该方案支持和原生Istio的无缝对接，对用户业务无侵入，可以实现业务的平滑迁移。
目前，基于DPU的服务网格方案已成功应用于国内某知名证券机构。 考虑到金融行业对时延的高度敏感，该客户不仅需要丰富的服务治理功能，还需兼顾其对性能的影响。**引入中科驭数方案后，在七层服务治理下，时延降至100-130us；在四层流量下仅需40us。**同时，通过插上DPU卡并配置网络，即可实现简便的流量控制，实现即插即用的效果。
高性能国产密码卸载方案
自研加解密引擎，高效运营安全业务
随着网络安全法等法律法规政策的实施，密码应用得越来越多，国产密码技术对于网络通讯、应用和数据加解密能力的新要求也随之而来。传统CPU软加密、国密卡硬件加密两种技术架构均存在性能瓶颈，且不适用于国产和信创服务器平台，挑战着国产密码方案的性能与体验。
为了解决上述问题，中科驭数基于DPU的高性能国产密码卸载安全方案应运而生，自主研发国产高性能加解密算力引擎，实现国产密码的全卸载。该方案在满足满足国家商密认证技术要求的前提下，将网络加密算法、密码算法完全卸载到DPU卡上，解决了CPU负担大、性能瓶颈明显的问题，同时实现了快速的加密解密流程，也支持防火墙访问控制功能，为每台服务器提供分布式贴身隔离防护，助力安全业务高效运营。采用此方案可降低主机CPU利用率至90%以上，确保业务零丢包，提高安全性能，减少客户工作量。
RDMA加速并行文件系统解决方案
解锁存算高速通道
在超算、智算场景中，并行文件系统是一种很常见也很重要的分布式文件存储系统，其同时具备高性能、可扩展、可共享的特点，因此在高性能计算业务中广泛使用。
为了以更少的计算资源提供更强的网络传输能力，中科驭数以支持RDMA协议的DPU卡代替传统网卡，将RDMA网络应用于并行文件系统，用RDMA高性能网络替代传统TCP/IP网络，提出RDMA加速并行文件系统解决方案。
该方案基于RDMA协议零拷贝、内核旁路的特性，大幅降低并行文件系统在数据读写，数据传输的时延，提高带宽利用率，进而提升并行文件系统整体性能。同时利用DPU卡上的VirtIO-FS技术，将业务侧host的虚拟化功能卸载至DPU，减少host端CPU的算力损耗。最终实现降低时延、提升带宽、并释放CPU算力。
证券期货交易信创低时延网络解决方案
异构加速 技术创新 自主安全 时延领先
随着国内金融信创快速推进，国内金融机构对国产高性能、低时延网络方案，有着迫切的需求。
面向证券期货交易场景，中科驭数推出了信创低时延网络解决方案，基于自主研发并量产的低时延网络DPU卡KPU SWIFT®-2200N和超低时延数据处理开发平台NDPP，搭配6大国产CPU构建低时延服务器，在系统层兼容各类国产操作系统，在应用层广泛适配多家业内金融软件厂商的交易系统，从而支撑核心交易业务从底层硬件到上层软件，向全信创平台迁移，同时还能获取媲美非信创的时延性能。
整体方案，在性能上达到国际领先的水平，完备的生态为业务提供端到端的保障，业内权威机构的认证评测让方案成为信创示范标杆。同时，驭数的专业化交付运维和本地化技术支持。也让客户创新无忧，提供更高效、更稳定、更可靠的交易服务。
■ 写在最后
DPU作为新型算力基础设施的一股新生力量，在各行各业数据中心的应用也逐步深入。中科驭数DPU技术开放日是一场蓄势已久的、关于"DPU典型应用"的技术分享与交流平台，在此，我们感谢广大的用户、技术开发者的关注，也期待着更多的产业链合作伙伴加入到DPU的探索和应用中来，加入到下一代算力基础设施演进的浪潮中来，共同推动国内算力的技术发展和产业进步！