Calcul Nexus de l’opérateur Azure

Azure Operator Nexus repose sur des constructions de base telles que des serveurs de calcul, des appliances de stockage et des appareils de structure réseau. Ces serveurs de calcul, également appelés les machines bare-metal (BMM), représentent les machines physiques sur le rack. Ils exécutent le système d’exploitation Linux Azure (anciennement CBL-Mariner) et fournissent une prise en charge d’intégration fermée pour les charges de travail hautes performances.

Ces machines virtuelles complètes sont déployées dans le cadre de la suite d’automatisation Azure Operator Nexus. Ils existent en tant que nœuds dans un cluster Kubernetes pour servir diverses charges de travail virtualisées et conteneurisées dans l’écosystème.

Chaque BMM d’une instance Azure Operator Nexus est représentée en tant que ressource Azure. Les opérateurs ont accès à différentes opérations pour gérer le cycle de vie de BMM comme toute autre ressource Azure.

Fonctionnalités clés du calcul Nexus de l’opérateur Azure

Alignement NUMA

L’alignement de l’accès à la mémoire nonuniforme (NUMA) est une technique permettant d’optimiser les performances et l’utilisation des ressources dans les serveurs à plusieurs sockets. Elle implique l’alignement des ressources de mémoire et de calcul pour réduire la latence et améliorer l’accès aux données au sein d’un système serveur.

Grâce à l’emplacement stratégique des composants logiciels et des charges de travail de manière compatible avec l'architecture NUMA, les opérateurs peuvent améliorer les performances des fonctions réseau, telles que les routeurs virtualisés et les pare-feu. Ce placement permet d’améliorer la prestation de services et la réactivité dans leurs environnements cloud.

Par défaut, toutes les charges de travail déployées dans une instance Nexus d’opérateur Azure sont alignées sur NUMA.

Épinglage du processeur

L’épinglage du processeur est une technique permettant d’allouer des cœurs de processeur spécifiques à des tâches ou charges de travail dédiées, ce qui permet de garantir une isolation cohérente des performances et des ressources. L’épinglage de fonctions réseau critiques ou d’applications en temps réel à des cœurs de processeur spécifiques permet aux opérateurs de réduire la latence et d’améliorer la prévisibilité dans leur infrastructure. Cette approche est utile dans les scénarios où des exigences strictes de qualité de service existent, car ces tâches peuvent recevoir une puissance de traitement dédiée pour des performances optimales.

Toutes les machines virtuelles créées pour les fonctions de réseau virtuel (VNF) ou les fonctions réseau conteneurisées (CNF) sur l'infrastructure de calcul d'Azure Operator Nexus sont épinglées à des cœurs virtuels spécifiques. Cette attribution offre de meilleures performances et évite le vol de temps CPU.

Isolation du processeur

L’isolation du processeur fournit une séparation claire entre les processeurs alloués pour les charges de travail et les processeurs alloués pour les activités du plan de contrôle et de la plateforme. L’isolation du processeur empêche les interférences et limite la prévisibilité des performances pour les charges de travail critiques. En isolant les cœurs de processeur ou les groupes de cœurs, les opérateurs peuvent atténuer l’effet des voisins bruyants. Elle permet de garantir la puissance de traitement requise pour les applications sensibles à la latence.

Azure Operator Nexus réserve un petit ensemble de processeurs pour le système d’exploitation hôte et d’autres applications de plateforme. Les processeurs restants sont disponibles pour l’exécution des charges de travail réelles.

Prise en charge des pages mémoire de grande taille

L'utilisation de grandes pages de mémoire dans les charges de travail informatiques désigne l'utilisation de pages de mémoire de taille volumineuse, généralement 2 Mio ou 1 Gio, au lieu des pages standard de 4 KiB. Cette approche permet de réduire la surcharge mémoire et d’améliorer les performances globales du système. Elle réduit le taux d’absence de mémoire tampon de recherche de traduction (TLB) et améliore l’efficacité de l’accès à la mémoire.

Les charges de travail qui impliquent des jeux de données volumineux ou des opérations de mémoire intensives telles que le traitement des paquets réseau peuvent tirer parti d’une utilisation énorme de la page, car elles améliorent les performances de la mémoire et réduisent les goulots d’étranglement liés à la mémoire. Par conséquent, les utilisateurs voient un débit amélioré et une latence réduite.

Toutes les machines virtuelles créées sur Azure Operator Nexus sont soutenues par des pages énormes 1GiB(1G) pour la mémoire demandée. Le noyau exécuté à l’intérieur de la machine virtuelle peut gérer ces mémoires disponibles de toute façon, y compris l’allocation de mémoire pour prendre en charge les énormes pages (2M ou 1G).

Prise en charge de double pile

La prise en charge à double pile fait référence à la capacité de l’équipement réseau et des protocoles à gérer simultanément le trafic IPv4 et IPv6. Avec l’épuisement des adresses IPv4 disponibles et l’adoption croissante d’IPv6, la prise en charge du mode double pile est essentielle pour une transition fluide et la coexistence entre les deux protocoles.

Les opérateurs télécom utilisent la prise en charge à double pile pour garantir la compatibilité, l’interopérabilité et la pérennité de leurs réseaux. Il leur permet de prendre en charge les appareils et services IPv4 et IPv6 tout en effectuant progressivement une transition vers un déploiement IPv6 complet.

La prise en charge dual-stack permet de garantir une connectivité ininterrompue et une livraison fluide des services aux clients, quel que soit leur protocole réseau. L’opérateur Azure Nexus prend en charge la configuration IPv4 et IPv6 sur toutes les couches de la pile.

Cartes d’interface réseau

Les calculs dans Azure Operator Nexus sont conçus pour répondre aux exigences relatives à l’exécution d’applications critiques de qualité telco. Ils peuvent effectuer un transfert de données rapide et efficace entre les serveurs et les réseaux.

Les charges de travail peuvent utiliser la virtualisation d’E/S racine unique (SR-IOV). SR-IOV permet l’affectation directe de ressources d’E/S physiques, telles que les interfaces réseau, aux machines virtuelles. Cette affectation directe contourne la couche de commutateur virtuel de l’hyperviseur.

Cet accès matériel direct améliore le débit réseau, réduit la latence et permet une utilisation plus efficace des ressources. Il rend SR-IOV un choix idéal pour les opérateurs exécutant des fonctions réseau virtualisées et conteneurisées.

État BMM

Les propriétés suivantes reflètent l’état opérationnel d’un BMM :

• Power State indique l’état dérivé d’un contrôleur nu (BMC). L’état peut être soit On ou Off.

• Ready State fournit une évaluation globale de la préparation de BMM. Il examine une combinaison de Detailed Status, Power Stateet l’état d’approvisionnement de la ressource pour déterminer si le BMM est prêt ou non. Quand Ready State est True, le BMM est activé, Detailed Status est Provisioned, et le nœud qui représente le BMM a correctement rejoint le cluster Kubernetes sous-cloud. Si l’une de ces conditions n’est pas remplie, Ready State est définie sur False.

• Cordon State reflète la possibilité d’exécuter toutes les charges de travail sur une machine. Les valeurs valides sont Cordoned et Uncordoned. Cordoned empêche la création de nouvelles charges de travail sur l’ordinateur. Uncordoned assure que les charges de travail peuvent désormais être exécutées sur ce BMM.

• Detailed Status reflète l’état actuel de la machine :

  • Preparing: la machine est en cours de préparation pour l’approvisionnement.
  • Provisioning: l’approvisionnement est en cours.
  • Provisioned: le système d’exploitation est approvisionné sur l’ordinateur.
  • Available: la machine est disponible pour participer au cluster. La machine a été correctement approvisionnée, mais est actuellement désactivée.
  • Error: La machine n’a pas pu être provisionnée.

  Preparing et Provisioning sont des états transitoires. Provisioned, Availableet Error sont des états d’état final.

• MachineRoles permet d’identifier les rôles que BMM remplit dans le cluster Nexus. Les rôles suivants sont attribués aux ressources BMM :

  • Control plane: Ces BMM exécutent les agents de plan de contrôle Kubernetes pour le cluster de plateforme Nexus.
  • Management plane: BMM exécute les agents de la plateforme Nexus, y compris les contrôleurs et les extensions.
  • Compute plane: BMM responsable de l’exécution des charges de travail réelles d’un locataire, y compris les clusters Nexus Kubernetes et les machines virtuelles.

  Pour plus d’informations sur les rôles de la machine, reportez-vous à ce lien.

Opérations BMM

• Update/Patch BareMetal Machine : Mettez à jour les propriétés de la ressource BMM.
• List/Show BareMetal Machine : récupérer les informations de la BareMetal Machine.
• Reimage BareMetal Machine : reprovisionnez un BMM qui correspond à la version d’image utilisée sur le cluster.
• Remplacez BareMetal Machine : remplacez un BMM dans le cadre d’un effort de service de l’ordinateur.
• Redémarrez bareMetal Machine : redémarrez un BMM.
• Désactiver la machine BareMetal : désactiver un BMM.
• Démarrez BareMetal Machine : activez un BMM.
• Cordon BareMetal Machine : Empêcher la planification des charges de travail sur le nœud Kubernetes spécifié de la BMM. Si vous le souhaitez, autorisez l’évacuation des charges de travail à partir du nœud.
• Uncordon BareMetal Machine : autorisez la planification des charges de travail sur le nœud Kubernetes de BMM spécifié.
• BareMetalMachine Validate : déclenchez la validation matérielle d’un BMM.
• BareMetalMachine Run : autoriser le client à exécuter un script spécifié directement dans l’entrée sur le BMM ciblé.
• BareMetalMachine Run Data Extract : autoriser le client à exécuter une ou plusieurs extractions de données sur un BMM.
• BareMetalMachine Exécuter en lecture seule : autoriser le client à exécuter une ou plusieurs commandes en lecture seule sur un BMM.

Informations spécifiques au facteur de forme

Azure Operator Nexus offre un groupe de solutions cloud locales qui répondent aux environnements à périphérie proche et à périphérie éloignée.

SKUs du cloud Nexus de l’opérateur

Pour plus d’informations sur l’unité de conservation de stock (SKU), consultez les références SKU du cloud de réseau Nexus de l’opérateur.