데이터 처리 장치(DPU)로 가속화된 에너지 효율적인 네트워크가 데이터센터를 점점 더 친환경적으로 만들고 있습니다.
에릭슨(Ericsson), 레드햇(RedHat), VM웨어(VMware)로 여러 차례 실행한 테스트 결과, NVIDIA BlueField-2 DPU를 사용하는 서버에서는 최대 24%의 전력 절감 효과가 나타났는데요. 어떤 사례에서는 CPU 대비 54배 높은 성능을 제공했죠.
최근 백서에서 설명한 이 작업은 핵심 네트워킹 작업을 전력 소모가 많은 호스트 프로세서에서 효율성이 높게 설계된 DPU로 오프로드시켰습니다.
네트워킹 · 보안 · 스토리지용 DPU로 가속화된 컴퓨팅은 데이터센터의 전력 효율성을 높일 수 있는 차세대 방법 중 하나입니다. 이는 친환경 컴퓨팅 시대로 진입하는 데이터센터를 위한 가장 최신에 나온 최적화 방법에 속하죠.
VMware vSphere에서 테스트된 DPU
에너지 효율적인 네트워크로 나아가는 추세에 발맞춰 VMware는 DPU가 전세계 수천 개의 기업에서 사용하는 가상화 소프트웨어를 실행할 수 있도록 지원했습니다. NVIDIA는 올 가을 vSphere 8 소프트웨어 출시 이후에 VMware로 몇 가지 테스트를 진행했죠.
예를 들어, DPU를 사용해 네트워킹, 보안 기능을 오프로드하고 가속화하는 소프트웨어인 VMware vSphere Distributed Services Engine에서 BlueField-2는 DPU 가 없었을 때 요구되는 CPU 리소스를 최대 20%를 확보하면서 더 높은 성능을 제공했습니다.
다시 말해, 사용자는 동일한 작업량을 실행하기 위해 서버가 더 적게 필요하거나, 같은 개수의 서버에서 더 많은 애플리케이션을 실행할 수 있게 된 것이죠.
전력 비용 약 200만 달러 절감
통신 사업체가 운영하는 데이터센터는 거의 가장 까다로운 작업을 다루는 곳입니다. 이 네트워크는 스마트폰 사용자들이 만들어내거나 요청하는 데이터 각각을 셀룰러 네트워크와 인터넷 간에 이동시키는데요.
에릭슨 연구원들은 운영자가 SmartNIC(DPU 기능을 처리하는 네트워크 인터페이스 카드)를 통해 이 방대한 작업부하에 쓰이는 전력 소비를 줄일 수 있는지 테스트를 했습니다. 이 테스트는 NVIDIA ConnectX SmartNIC가 네트워크 작업을 처리하는 동안 CPU 속도를 떨어뜨리거나 절전 모드로 전환시켰죠.
최신 글에 따르면, 그 결과는 놀라웠습니다!
서버 CPU의 에너지 소비는 완전히 로딩된 네트워크에서 190와트에서 145와트로 24% 감소했습니다. 이 단일 DPU 애플리케이션은 대규모 데이터센터의 경우 3년 동안 전력비용을 거의 200만 달러를 줄일 수 있었습니다.
그 최신 글에서 에릭슨 CTO인 에릭 에쿠든(Erik Ekudden)은 이런 작업의 중요성을 강조했죠.
해당 글에서 그는 “통신 서비스 제공업체들 사이에서 네트워크 에너지 소비를 줄일 수 있는 혁신적인 솔루션을 찾고 시행해야 한다는 중압감이 커지고 있습니다”며, DPU 기술은 “다양한 교통 조건에서 에너지를 절약합니다”고 밝혔습니다.
간접비는 70% 감소, 성능은 54배 향상
포츈(Fortune)이 선정한 500대 은행, 항공사, 통신사 중 절반이 소프트웨어 컨테이너를 관리하는 데 사용하는 Red Hat OpenShift에 대한 테스트 결과는 훨씬 더 극적이었습니다.
테스트에서 BlueField-2 DPU는 이런 애플리케이션 및 코드의 휴대용 패키지를 관리하는 데 필요한 가상화, 암호화, 네트워킹 작업을 처리했는데요.
DPU는 CPU에 필요한 네트워킹을 70%까지 줄여 대신 다른 애플리케이션을 실행할 수 있도록 했습니다. 또한, 네트워킹 작업은 54배까지 가속화했죠.
테스트에 대해 자세한 내용은 이 기술 블로그에서 확인할 수 있습니다.
제로 트러스트(Zero Trust)로 빠르게 나아가기
모든 업계에 걸쳐 기업은 네트워크 보안을 향상시키기 위해 제로 트러스트(zero trust)의 철학을 받아들이고 있습니다. NVIDIA는 BlueField DPU에서 가장 인기 있는 데이터센터 암호화 프로토콜 중 하나인 IPsec을 테스트했습니다.
이 테스트에 따르면, DPU에서 IPsec을 실행하는 네트워크의 경우 데이터센터가 성능을 개선하고 전력 소비를 서버의 경우 21%, 클라이언트의 경우 34%를 줄일 수 있습니다. 대규모 데이터센터의 경우는 3년 동안 전기 요금을 거의 900만 달러 절감할 수 있죠.
NVIDIA와 NVIDIA의 파트너는 확장되는 사용사례 포트폴리오에서 DPU를 계속 테스트하고 있지만, 전체적인 상황은 분명합니다
백서에서는 “에너지 비용이 증가하고 친환경 IT 인프라에 대해 수요가 늘고 있는 상황에서 DPU는 점점 더 많이 사용될 것”이라고 결론을 내렸습니다.
수치로 아는 것도 좋지만 눈으로 직접 보면 믿음이 갈 것입니다. 여기에서 신청하고, VMware vSphere에서 직접 DPU를 테스트해보세요.