ネットワーキング業界に到来した変革の時代。この変革をもたらした要因は、刻々と変化するサービスニーズに対応する必要性と、データセンターやクラウドの処理能力向上によって生まれた可能性です。サービス・プロバイダーは、短期間で新たなネットワーク・サービスを提供し、その管理と導入を簡素化すると同時に、インフラストラクチャー・コストの削減と早期の収益化を実現したいと考えています。再プログラム可能なインテル® FPGA と、ソフトウェアに優れた俊敏性をもたらすインテル® Xeon® プロセッサーによって実現される SDN/NFV は、一般的なサーバー・インフラストラクチャーとハードウェア・アクセラレーションをサポートすることで、物理的な場所や固定機能の専用機器といった制約を受けることなく、これらのビジネス目標の達成を支援します。インテルでは、Open vSwitch (OVS) 対応の FPGA ワイヤー・スピード・データ・パス・アクセラレーション・ソリューション、vRouter / スイッチ / ファイアウォール・ソリューションを実現するアルゴリズム検索 IP、セキュリティー暗号化 IP (IPSEC/MACSEC) への投資を続けています。インテルは、統合型パッケージ MCP (統合型インテル® Xeon® プロセッサー + FPGA) と SmartNIC PCIe* プラグイン・カード・ファミリーの両方を用いて FPGA アクセラレーションを実現します。これらのハードウェアと、DPDK アプリケーション・プログラミング・インターフェイス (API) などのソフトウェア・インフラストラクチャー、ソリューション・パートナー各社によるエコシステムを組み合わせれば、現在そして将来の NFVi 変革に対応可能なパフォーマンス、消費電力、コストが最適化されたソリューションを構築できます。

変革が進む光伝送ネットワークでは、5G、ハイブリッド・クラウド、IoT に求められるトラフィック帯域幅に対応するために、ますます大容量の回線が導入されています。通信事業者にとっては、市場投入までの期間、ビット当たりコスト、消費電力を考慮した的確な動的割り当てが欠かせません。加えて、サービスやアプリケーションの提供によって自社の伝送システムをさらに収益化する方法も模索しています。インテル® FPGA は、従来のデータ伝送にも、5G モバイル・フロントホール、データセンター・インターコネクト (DCI)、モバイル・エッジ・コンピューティング (MEC) などの急成長分野におけるさまざまなデータパスのニーズに対応できます。さらに、トランスポート層に構築されたサービスやアプリケーションの場合にはインテル® Xeon® プロセッサーを効果的に活用することも可能です。インテル® FPGA のプログラマビリティーは、柔軟性を高めてリスクを減らすと同時に、インテルの強力な Intellectual Property (IP) チームとソリューション・パートナーによるエコシステムを通じて、標準ベースの IP を活用し、全体的なソリューション・コストを削減できます。こうしたデータ伝送の領域全体を、インテルのソリューションで実現することが可能です。

今日のネットワーク通信インフラストラクチャーには、SOHO アプライアンスからハイブリッド・クラウド・データセンター、通信サービス・プロバイダーに至るまで、エンドツーエンドのセキュリティーが不可欠です。転送中でも保管時でも、通信全体を通してデータのセキュリティーは必須となっており、MACsec や IPsec などの業界標準のネットワーク・セキュリティー・プロトコルによって規定されています。このような要件が特に難しくなるのは、DC クラウド内の Bump-in-the-wire (BITW) VNF アクセラレーション (CPU オフロード)、ゲートウェイのファイアウォール / DPI アプライアンス、そして企業内の組込みラインカード・ストレージ・エンジンなどのさまざまなネットワーク・セキュリティー・ポイントと関連付けられた独自のソフトウェア環境を検討する場合です。インテルでは、すぐに利用可能な MACsec および IPsec のソフト IP FPGA ソリューションを提供しています。これらのソリューションには、一般的なエンドユーザー・アプリケーションに適した基本機能セットが備わっています。

FPGA の機能を効果的に引き出す DPDK 対応 IP を活用することで、ターンキー・ソリューションを短期間で導入し、テラビットレートで高性能な最先端のネットワーキング機能を構築できます。インテルでは、ネットワーキングのコントロール・プレーンとデータプレーンで広く応用可能なアルゴリズム TCAMや、ディープ・パケット・インスペクション、トラフィック管理、NPU に置き換わる IP 等を社内開発もしくはパートナー企業の協力を得て実現しました。また、オープン・ネットワーキング・スタンダード・エコシステムと連携し、P4 対応ネットワーキング IP の実現に向けた明確な計画を打ち出しています。通信サービス・プロバイダーはソフトウェアとハードウェアを柔軟にサポートするために、効率性が高く短期間で導入可能なネットワーク機能を通信機器メーカーに求めますが、P4 対応のネットワーキング IP を用いれば、そのような機能を短期間で開発できるようになります。

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このホワイトペーパーでは、インテル® FPGA、Hewlett Packard* Enterprise (HPE*)、China Telecom の Beijing Research Institute が、次世代ネットワークのニーズに応える効率性と拡張性に優れたアーキテクチャーの概念実証をどのように実施したかを紹介します。