[번역] vSphere 7 – Assignable Hardware

출처 : https://blogs.vmware.com/vsphere/2020/03/vsphere-7-assignable-hardware.html

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다양한 현대 워크로드는 하드웨어 가속기를 사용하여 특정 기능을 오프로드하고, CPU 싸이클을 절약하며, 일반적으로 많은 성능을 얻음으로써 큰 이점을 누린다. 예를 들어 통신 산업에 대해 생각해 보자. NIC 및 FPGA를 활용한 NFV(Network Function Virtualization) 플랫폼. VDI(Virtual Desktop Infrastructure) 구축 시 그래픽 가속을 위해 GPU를 사용하는 고객. AI/ML 공간은 애플리케이션이 GPU를 사용하여 계산을 오프로드할 수 있는 워크로드의 또 다른 예다. 일반적으로 PCIe 디바이스인 vSphere에서 하드웨어 가속기를 활용하려면 가상 시스템 내에서 실행되는 게스트 OS에 디바이스를 노출해야 한다.

vSphere 7 이전 버전의 vSphere에서는 가상 시스템이 해당 하드웨어 주소를 사용하여 PCIe 패스스루 디바이스를 지정한다. 이 식별자는 해당 ESXi 호스트의 특정 버스 위치에서 특정 물리적 디바이스를 가리키는 식별자다. 이렇게 하면 해당 가상 시스템이 특정 호스트로 제한된다. 가상 시스템은 동일한 PCIe 디바이스를 가진 다른 ESXi 호스트로 쉽게 마이그레이션할 수 없다. 이는 호스트 중단 시 PCIe 디바이스를 사용하는 애플리케이션의 가용성에 영향을 미칠 수 있다. vSphere DRS 및 HA와 같은 기능은 해당 가상 시스템을 클러스터의 다른 호스트 또는 생존 호스트에 배치할 수 없다. 해당 가상 시스템을 다른 호스트로 이동할 수 있으려면 수동 프로비저닝 및 구성이 필요하다.

우리는 애플리케이션 가용성과 구축의 용이성에 대해 타협하고 싶지 않다. 할당 가능한 하드웨어는 이러한 문제를 해결하는 vSphere 7의 새로운 기능이다.

Assignable Hardware 소개

vSphere 7의 Assignable Hardware는 워크로드에 하드웨어 가속기를 할당할 수 있는 유연한 메커니즘을 제공한다. 이 메커니즘은 하드웨어 주소가 아닌 장치의 속성으로 하드웨어 가속기를 식별한다. 이것은 PCIe 디바이스의 추상화 수준을 허용한다. Assignable Hardware는 호환성 검사를 구현하여 ESXi 호스트에 가상 시스템의 요구 사항을 충족하는 할당 가능한 디바이스가 있는지 확인한다.

하드웨어 가속기로 구성된 워크로드의 초기 배치를 위해 DRS(Distributed Resource Scheduler)와 통합된다. 이는 클러스터에 할당 가능한 디바이스를 사용할 수 있는 경우 Assignable Hardware가 vSphere HA 기능을 사용하여 워크로드(하드웨어 가속기 사용)를 복구할 수 있음을 의미하기도 한다. 이를 통해 워크로드 가용성이 크게 향상된다.

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Assignable Hardware 기능에는 두 가지 소모 장치가 있다 : 새로운 Dynamic DirectPath I/O 및 NVIDIA vGPU.

Dynamic DirectPath I/O

vSphere 7의 Assignable Hardware 프레임워크의 일부로 Dynamic DirectPath I/O가 도입된다. PCIe 디바이스를 사용하도록 가상 시스템을 구성할 때 고객에게 다음과 같은 세 가지 옵션이 제공된다.

  • DirectPath I/O
  • 동적 DirectPath I/O
  • 엔비디아 vGPU

DirectPath I/O는 vSphere DRS 및 HA와의 통합 없이 이전처럼 PCIe 디바이스를 패스스루하기 위한 레거시 기능이다. Dynamic DirectPath I/O는 패스스루 디바이스에 할당 가능한 하드웨어 인텔리전스를 지원하는 새로운 솔루션이다. 더 이상 PCIe 디바이스의 하드웨어 주소가 가상 시스템 구성 파일(.vmx 파일)에 직접 매핑되지 않는다. 대신 속성이나 기능이 가상 시스템에 노출된다.

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'Select Hardware'을 선택하면 패스스루가 가능한 모든 PCIe 디바이스가 드롭다운 메뉴에 나열된다. 특정 디바이스를 선택하면 DRS가 포함된 할당 가능한 하드웨어가 구성된 하드웨어 가속기에 대한 요청을 충족할 수 있는 적절한 호스트를 찾을 수 있다.

하드웨어 레이블

위의 스크린샷에서 'GPGPU 예제' 사용자 지정 레이블을 확인한다. 즉 Dynamic DirectPath I/O를 사용할 때 PCIe 디바이스에 대한 옵션 하드웨어 라벨이다. 가상 머신에 하드웨어 가속기를 할당할 때 훨씬 더 많은 유연성을 허용한다. PCIe 디바이스는 하나의 레이블로 구성할 수 있다. DRS는 동적 DirectPath I/O로 구성된 가상 시스템의 초기 배치를 처리한다. 할당 가능한 하드웨어가 구성된 것과 동일한 디바이스의 적절한 호스트를 찾거나 하드웨어 레이블이 동일한 디바이스의 호스트를 찾는다. 이는 다른 유형의 PCIe 디바이스가 해당 하드웨어 레이블을 백업하고 있음을 의미할 수 있다.

고객이 서로 다른 호스트 구성을 가지고 있을 수 있다. 클러스터의 ESXi 호스트에는 서로 다른 유형의 GPU가 장착될 수 있다. 예를 들어, Assignable Hardware 라벨을 사용하여 NVIDIA T4 GPU 또는 RTX6000 GPU를 사용할 수 있다. 둘 다 동일한 GPU 'Turing' 아키텍처를 사용하므로 잠재적으로 'Turing GPU' 하드웨어 라벨을 사용할 수 있다. 하드웨어 레이블을 사용하면 레이블이 일치하는 한 가상 시스템에 대해 GPU 모델을 유연하게 사용할 수 있다. 유사한 하드웨어 기능을 제공하는 특정 라벨에만 장치를 포함시키는 것이 좋다.

구성 방법

사용자 지정 하드웨어 레이블을 제공하는 것은 패스스루 지원 PCI 디바이스 옵션을 열고 레이블을 삽입하고, PCIe 디바이스로 가상 시스템을 구성하는 것만큼 쉽다. Assignable Hardware 및 Dynamic DirectPath I/O에는 VM 하드웨어 버전 17이 필요하다.

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NVIDIA vGPU

할당 가능한 하드웨어의 다른 소비자는 NVIDIA vGPU이다. 이 솔루션은 NVIDIA와 공동 개발되어 워크로드에 부분, 전체 또는 다중 GPU를 할당할 수 있는 다용도 솔루션이다. 여러 블로그 게시물을 검토하여 VMware vSphere 플랫폼에 NVIDIA vGPU를 통합할 수 있는 방법을 알아보기 바란다.

vSphere 6.7 이후, 공동 개발된 NVIDIA vGPU 솔루션은 vSphere 6.7 업데이트 1을 기준으로 vMotion을 사용하여 워크로드 이동성, 심지어 라이브-마이그레이션을 이미 허용하고 있다. vSphere 7 및 할당 가능한 하드웨어를 사용하면 vGPU 지원 가상 시스템에 대한 워크로드 배치가 개선된다. 할당 가능한 하드웨어는 가상 시스템에 대해 선택된 vGPU 프로파일의 가용성을 검증한다.

맺음말

Assignable Hardware는 고객이 하드웨어 가속기를 활용하는 방법을 크게 개선한다. PCIe 디바이스로 구성된 가상 시스템에 대한 vSphere HA 및 DRS(초기 배치) 기능을 다시 가져오는 것은 정말 엄청나다! 다음 비디오에서는 Assignable Hardware 개념도 설명한다. 곧 더 많은 컨텐츠와 데모를 기대하기 바란다.