Lors de son événement virtuel VMworld 2020, VMware a présenté en avant-première une architecture baptisée « Project Monterey », qui ambitionne d’exploiter de concert les serveurs bare-metal, les accélérateurs GPU et FPGA, et surtout les SmartNIC (une carte réseau PCI qui embarque une puce multicoeur et un système Linux) dans un environnement virtualisé à grande échelle. « Les organisations introduisent dans leurs environnements des applications toujours plus sophistiquées, qu’elles soient cloud natives, de machine learning ou en streaming, distribuées et gourmandes en données », a expliqué Rajiv Ramaswami, COO chargé des produits et des services Cloud chez VMware. « Le nouveau Project Monterey permettra à nos clients de répondre aux besoins changeants des applications de dernière génération. En réinventant l’architecture du data center, du Cloud et l’Edge, nous avons l’intention de leur donner la possibilité d’exécuter ces applications dans le meilleur environnement qui soit. »

Monterey étendrait la VMware Cloud Foundation (VCF), qui intègre aujourd'hui les systèmes de virtualisation vSphere (serveurs), vSAN (stockage), NSX (réseau) et de gestion du cloud de l'entreprise pour prendre en charge les GPU, les FPGA et les cartes d'interface réseau dans une plate-forme unique pouvant être déployée sur site ou dans un cloud public.

Avec Monterey, VMware pousse une plateforme unique pour orchestrer toutes les ressources de calcul. 

Exploiter et partager toutes les ressources de calcul

La combinaison d'un VCF réarchitecturé autour du projet Monterey va désagréger les fonctions des serveurs, ajouter la prise en charge des serveurs bare-metal et permettre à une application s'exécutant sur un serveur physique d’exploiter les accélérateurs GPU ou FPGA d'autres serveurs physiques, a déclaré Kit Colbert, vice-président et directeur technologique de l'unité commerciale Cloud Platform de VMware. Il pourra être facile également d'accéder dynamiquement aux ressources physiques en fonction des règles ou via une API logicielle, adaptée aux besoins de l'application, a ajouté M. Colbert. « Ce que nous constatons, c'est que ces nouvelles applications utilisent de plus en plus les cycles CPU des serveurs. Traditionnellement, l'industrie s'est appuyée sur le CPU pour tout : les applications commerciales, le traitement des paquets réseau, les travaux spécialisés tels que la modélisation 3D, etc. », a écrit M. Colbert dans un blog décrivant le projet Monterey.

« Mais comme les besoins en calcul des applications ont continué à croître, des accélérateurs matériels, notamment des GPU, des FPGA, des cartes réseau spécialisées ont été développés pour traiter les charges de travail qui pourraient être déchargées du CPU. En exploitant ces accélérateurs, les entreprises peuvent améliorer les performances des charges de travail et libérer les cycles du CPU pour le travail de traitement des applications de base ».

Des cartes réseau étonnantes

Un élément clé du projet Monterey est la SmartNIC de VMware qui intègre un processeur polyvalent, une gestion hors bande et des fonctionnalités informatiques en périphérique virtualisées en plus des composants réseau. Dans le cadre de Monterey, VMware étend son hyperviseur ESXi aux SmartNIC, ce qui permettra aux clients d'utiliser un cadre de gestion unique pour gérer toute leur infrastructure informatique, qu'elle soit virtualisée ou non.

L'idée est qu'en prenant en charge les SmartNIC, VCF sera en mesure de maintenir la virtualisation des ressources de calcul sur l'unité centrale du serveur tout en déchargeant les fonctions d'E/S de réseau et de stockage sur la carte SmartNIC. Les applications peuvent alors utiliser la bande passante du réseau tout en économisant les cycles du processeur du serveur, ce qui améliorera les performances des charges de travail, a déclaré M. Colbert.

Une SmartNIC est une carte réseau avec un processeur, un OS Linux et des fonctionnalités de périphérique virtualisées. 

En ce qui concerne la sécurité, chaque SmartNIC peut faire fonctionner un pare-feu et une suite de sécurité avancée. « Comme cette suite s'exécutera dans la carte réseau et non dans l'hôte, des milliers de petits pare-feu pourront être déployés et automatiquement réglés pour protéger les services d'application spécifiques qui composent l'application, en enveloppant chaque service de défenses qui peuvent protéger ce service spécifique contre toute vulnérabilité », a déclaré M. Colbert. « Le fait d'avoir une instance ESXi sur la SmartNIC permet une meilleure défense en profondeur. Même si l'ESXi x86 est compromis d'une manière ou d'une autre, l'ESXi SmartNIC peut toujours appliquer une sécurité réseau appropriée et d'autres politiques de sécurité ».

Un partenariat clef avec Nvidia

Une partie du déploiement de Monterey comprenait un large accord de développement entre VMware et le géant des GPU Nvidia pour apporter son DPU (data processing unit) BlueField-2 et d'autres technologies à Monterey.  BlueField-2 décharge le CPU des tâches liées au réseau, à la sécurité et au stockage. Les DPU Nvidia peuvent exécuter un certain nombre de tâches, notamment la virtualisation du réseau, l'équilibrage de charge, la compression des données, la commutation par paquets et le cryptage, aujourd'hui sur deux ports, chacun d'eux transportant du trafic à 100 Gb/s. « C'est un ordre de grandeur plus rapide que les CPU adaptés aux applications d'entreprise. Le DPU prend en charge ces tâches pour que les cœurs des processeurs puissent exécuter plus d'applications, ce qui augmente l'efficacité de vSphere et des centres de données », selon un blog Nvidia. « En conséquence, les centres de données peuvent gérer plus d'applications, et leurs réseaux fonctionneront plus rapidement aussi".

En plus de l'accord sur Monterey, VMware et Nvidia ont indiqué qu'ils travailleraient ensemble pour développer une plateforme commune pour les applications exploitant des ressources IA.  Plus précisément, les deux fournisseurs ont déclaré que les logiciels d'IA optimisés pour les GPU disponibles sur le hub NGC de Nvidia seront intégrés dans vSphere, Cloud Foundation et Tanzu. Cela contribuera à accélérer l'adoption de l'IA, permettant aux clients d'étendre l'infrastructure existante pour prendre en charge l'IA et gérer toutes les applications avec un seul ensemble d'opérations.

Intel et Pensando ont annoncé l'intégration de la technologie SmartNIC dans le cadre du projet Monterey, et Dell Technologies, HPE et Lenovo ont déclaré qu'ils prendraient eux aussi en charge les systèmes intégrés basés sur le projet Monterey. Ce dernier est encore en cours de développement et VMware n'a pas précisé quand la plateforme sera effectivement disponible.