GPUキャパシティをマネージドKubernetesビジネスに転換

マネージドKubernetesとGPU-as-a-serviceを提供するネオクラウドでは、ネットワーク内で各テナントを分離し、テナントごとに制御された専用の入出力経路を確保するとともに、他のテナントからアクセスされないという確信を持てることが必要です。F5はこれらを実現し、さらに多くの価値を提供します。

エンタープライズテナントが最初に確認するのは、自身の環境がどのように分離されているか


ベアメタルの提供からサービスを拡張するネオクラウドは、これまでテナントが自ら構築していたネットワーク機能を担うことになります。これには、顧客間の分離、インバウンドおよびアウトバウンド通信の制御、ファイアウォール機能、そしてこれらの実施を証明する電子ログが含まれます。オープンソースのプロキシとスクリプトで最初のクラスターは稼働できますが、テナントが増えるたびに新たな構築が必要になります。F5は、このレイヤーをF5 Application Delivery and Security Platformのサポート対象コンポーネントとして提供します。

ネットワーク内でテナントを分離
名前空間とラベルだけでなく、EVPN-VXLANとVRFによるテナントごとのルーティングドメインを使用します。

送受信トラフィックを制御
テナントごとのイングレス、固定の送信元アドレスを使用するエグレス、ノードエッジのファイアウォール。

ホストコアを販売用に再確保
The Tolly Groupが検証したテストでは、DPUモードでホストコア数が12から2に減少しました。

既存のサーバーで開始
標準的なホストCPU上で動作します。ホストのCPUコアを他の処理に割り当てるほうが価値を生む場合は、BlueField DPUを追加できます。

F5が支援する、GPU時間の販売にとどまらないネオクラウドのビジネス

テナントの分離

名前空間とネットワークポリシーによってKubernetes内のテナントは分離されますが、その基盤となるネットワークは依然として共有されており、企業のセキュリティチームもこの点を認識しています。BIG-IP Next for Kubernetesは、VRFを備えたBGP EVPN-VXLANを使用して各テナントを専用のルーティングドメインにマッピングし、各テナントのトラフィックが専用のVRFを経由してクラスターに出入りするようにします。テナントの追加は新たな構築ではなく設定で対応できるようになり、プラットフォームチームは顧客ごとにプロキシ、ルーター、ファイアウォールを運用する代わりに、単一のレイヤーを運用します。

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BIG-IP Next for Kubernetes

ネットワークレベルのテナント分離と、クラスター境界でのテナントごとのポリシー。

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NVIDIA BlueField DPU上にデプロイされたBIG-IP Next for Kubernetes

ホストオペレーティングシステムとは分離して、DPU上でテナントの制御を適用します。

イングレス、エグレス、ファイアウォール

すべてのテナントに、制御された通信の出入り口が必要です。BIG-IP Next for Kubernetesは、Kubernetes Gateway APIによるテナントごとのイングレス、外部システムで許可リストに登録できるテナントごとの固定送信元アドレスによるエグレス、そしてテナントごとのログストリームを備えたノードエッジファイアウォールを提供します。デフォルトでは、Podのエグレストラフィックはノードのアドレスを送信元として外部に出るため、外部システムはテナントを区別できません。F5により、テナントは自社のセキュリティチームが求める制御機能を利用でき、プロバイダーはその制御の実施をテナントに示す証拠を得られます。

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BIG-IP Next for Kubernetes

クラスタ境界でのネットワークレベルのテナント分離とテナントごとのポリシー。

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NGINX Gateway Fabric

テナントクラスター内のアプリケーショントラフィック向けのGateway API実装。

ホストのコアを再び収益創出に

標準的なサーバーでは、ネットワーク処理、暗号化、ポリシー処理が、課金対象にならないホストCPUコア上で実行されます。BIG-IP Next for KubernetesをNVIDIA BlueField DPUにDPUモードで導入すると、そのデータパスがDPUに移ります。The Tolly Groupが検証したテストでは、小規模なモデルで測定した結果、サーバー1台あたりのホストコア使用数が12から2に減少しました。ラック全体では、この差が、処理に費やすのではなく販売に回せる容量になります。まずはホスト上で稼働させ、それらのコアを販売可能な容量として活用する価値が高まった時点で、DPUに移行できます。

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NVIDIA BlueField DPUにデプロイされたBIG-IP Next for Kubernetes

ホストのオペレーティングシステムとは分離して、DPU上でテナントのポリシーを適用します。

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BIG-IP Next for Kubernetes

ネットワークレベルのテナント分離と、クラスター境界でのテナントごとのポリシー。

ファクトリーへの供給と保護

学習用テナントは、複数のサイトやクラウドにまたがるオブジェクトストレージからデータを取得します。データパスが停滞すると、GPUは待機状態になり、その間も稼働時間を消費します。公開推論エンドポイントとテナントAPIはインターネットに面しており、過負荷になると大きなコストが発生します。F5 BIG-IPは、サービスプロバイダー規模に対応するよう設計されたハードウェア上で、GPUへのS3データパスの負荷を分散し、セキュリティを確保するとともに、ファクトリーの境界でDDoS対策、ファイアウォール機能、グローバルなトラフィック制御を提供します。

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BIG-IP LTM

S3ストレージエンドポイント間の負荷分散とフェイルオーバー。

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BIG-IP DNS

サイト間でユーザーとデータトラフィックをグローバルに振り分けます。

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BIG-IP DNS

複数のサイトにわたり、ユーザーとデータトラフィックをグローバルに振り分けます。

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BIG-IP DNS

複数サイトにわたるユーザーとデータトラフィックのグローバルな振り分け。

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BIG-IP DNS

複数のサイトにまたがるユーザーとデータトラフィックをグローバルに振り分けます。

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BIG-IP DNS

複数のサイトにわたり、ユーザーとデータトラフィックをグローバルに振り分けます。

リソース

よくある質問

ネオクラウドとは、汎用コンピューティングではなく、AI向けのGPU処理能力を中心に構築されたクラウドプロバイダーです。その多くは、ベアメタルGPUサーバーの時間単位での貸し出しから事業を始めました。現在は、マネージドKubernetesやGPU-as-a-service、場合によっては推論サービスも追加し、企業のお客さまにサーバーそのものではなくプラットフォームを提供するようになっています。この移行により、GPUの稼働1時間当たりに得られる収益が高まるとともに、基盤となるネットワークに対するテナントの期待も高まります。

分離は複数のレイヤーで機能します。名前空間とロールベースのアクセス制御によって各テナントの管理範囲を定め、仮想クラスターによってテナントごとにコントロールプレーンを追加します。ネットワークレベルの分離には、通常、テナントごとに専用のVRFを備えたEVPN-VXLANを使用し、クラスターに出入りする各テナントのトラフィックを、それぞれ固有のルーティングドメイン内に保ちます。さらに、クラスター境界でテナントごとに適用するイングレス、エグレス、ファイアウォールのポリシーによって、各テナントがアクセスできる範囲を制御します。

ベアメタルではサーバー全体を貸し出し、テナントが独自のソフトウェアスタックを持ち込んで運用します。GPU as a ServiceとマネージドKubernetesは、その上にスケジューリング、ネットワーキング、テナントの分離、イングレスとエグレス、サポートを備えたプラットフォームを追加します。プロバイダーがより多くの責任を担うことで、GPUの時間単価を高く設定できます。また、企業テナントは、サーバー単体ではなく、こうしたプラットフォームを求めるようになっています。

テナントごとに専用のアウトバウンド経路を用意します。送信元アドレスが固定されたテナント単位のエグレスにより、外部システムではアドレスに基づいてテナントを許可リストに登録できます。また、あるテナントのトラフィックが別のテナントからのものと見なされることを防ぎ、宛先別のアウトバウンド接続のログ記録と監査を容易にします。Kubernetesのネットワークポリシーも役立ちますが、クラスター内のPodとIPブロックの単位で機能します。

いいえ。BIG-IP Next for Kubernetesは標準的なホストCPU上で動作し、テナント分離、イングレス、エグレスもそこで機能します。NVIDIA BlueField DPUはデータパスをホストからオフロードし、ホストOSの外部でポリシーを適用します。テナント数が増え、販売可能なキャパシティとしてホストコアの価値が高まるにつれて、この方式のメリットが大きくなります。DPUモードで測定した結果は、ホスト上のデプロイには当てはまりません。