面向边缘云的 OCP 数据平面加速

核心观点与关键数据

1. AirFrame 开放式边缘服务器

• 产品定位：紧凑型 5G 性能 x86 解决方案，支持边缘/远端云部署。
• 硬件规格：
  • 1U 和 2U 底座，搭载英特尔至强® SP 下一代处理器。
  • ConnectX-5 适配器（10/25/40/50/100G），全球首款 PCIe Gen4 适配器。
  • 16 个通道 PCIe Gen3/Gen4，PCIe 交换机。
• 性能优势：
  • 零 CPU 负载，66 MPPS 数据包速率（2 核 @ 100% 负载）。
  • OVS 硬件卸载性能优于传统 OVS 20 倍，优于 DPDK 上的 OVS 8-10 倍。
  • 支持高级 OVS 卸载、DPDK 硬件可编程分组交换、灵活 SRIOV。

2. Mellanox OVS 卸载技术

• 技术优势：
  • 完全 OVS 硬件卸载，实现 SDN 可编程性与高速切换性能。
  • 支持虚拟机管理程序（VMVMSR、IOVVFSR-IOVVF）和嵌入式交换机（eSwitch）。
  • VXLAN 吞吐量与数据包速率提升显著，节省 100% 资本支出。
• 开源支持：
  • 广泛采用 Linux 社区与行业支持，无供应商锁定。
  • 社区支持（OVS、Linux、OpenStack），生态合作（Nuage/诺基亚、Red Hat、ODL）。

3. Nuage Networks 虚拟化服务平台 (VSP)

• 功能：
  • 利用 VXLAN 实现电信云部署自动化，支持多租户策略与控制。
  • 统一虚拟化服务目录（VSD）与控制器（VSC），支持混合连接。
  • 支持容器（OpenShift、Kubernetes、Mesos）与云原生架构。
• 自动化优势：
  • VNF 自动实例化（分钟级完成），传统流程需天/周。
  • 网络配置自动化（VLAN、ECMP、BGP、BFD），提升效率。

4. OpenEdge 项目

• 目标：分层管理数据中心产品组合，支持 Far Edge 到 HyperScale 部署。
• 技术架构：
  • Mellanox ConnectX-5、Nuage VSP、OCP 2.0/3.0 标准。
  • 支持RDMA、NVMe-oF、机器学习/AI/大数据卸载。
• 性能测试：
  • VXLAN 性能：零 CPU 使用率，零数据包丢失。
  • 测试环境：RHEL 7.5、Mellanox SN2100 交换机、2 个活动隧道流。

5. 购买与参与

• 购买渠道：OpenCompute 官网。
• 开源社区：邮件列表、Project Wiki。
• 现场演示：诺基亚展位，欢迎参与项目。

研究结论

• AirFrame 开放式边缘服务器与 Mellanox OVS 卸载技术显著提升边缘云性能与效率。
• Nuage VSP 通过 SDN 自动化解决传统电信云部署痛点。
• OpenEdge 项目整合 OCP 标准，支持分层部署，性能优异。