基于DPU的裸金属服务解决方案
方案背景
裸金属云服务是一类兼具云服务器灵活性和物理机性能的计算服务，为核心数据库、关键应用系统、高性能计算、大数据、人工智能等业务提供卓越的计算性能及数据安全，可灵活申请，按需使用。随着智能计算的广泛应用和快速发展，裸金属云服务受到行业内越来越多的关注和期待。传统的裸金属服务通常采用PXE+TFTP的安装引导流程，服务器的本地盘作为存储，本地物理网卡实现网络连接，这种方式导致了用户体验差、灵活性不足等诸多问题，难以满足用户越来越高的业务和技术需求。
行业痛点
部署时间
传统裸金属服务采用PXE+TFTP技术安装引导，部署时间长（约20分钟），导致业务弹性不足和效率低下，最终用户体验差。
存储能力
服务器本地盘作为系统盘，无法实现灵活扩容、整机克隆和冷迁移；数据保存在本地，挂载云盘需要侵入用户镜像。
网络配置灵活性
通过本地物理网卡实现网络连接，不支持网卡热插拔，网络配置不灵活，裸金属服务实例必须通过网关才能接入VPC。
架构复杂度和TCO
裸金属服务部署过程依赖 PXE、TFTP等外部组件，网络连接依赖于SDN控制器和VPC网关等外部组件，增加了系统架构复杂度，导致投资和运营成本上升。
解决方案描述
中科驭数自研的基于DPU的裸金属服务解决方案，在物理服务器上配置DPU卡，部署裸金属服务时，通过云管平台下发的调度指令，直接为镜像管理系统中的业务镜像创建快照并挂载给裸金属服务器，这样就避免了复杂、耗时的PXE+TFTP 装机过程。在裸金属服务操作系统启动后，可利用DPU的虚拟化能力动态实现业务系统存储挂盘，使裸金属服务器无需感知后端存储网络，同时可通过 DPU 上的网络虚拟化能力灵活配置VPC、EIP等功能，减少客户额外网关设备投资。
方案特点
部署时间短
裸金属服务器的部署启动采用直接挂载云盘系统的方式，只需云盘挂载好之后启动一次，不需要两次启动，而且省去了镜像下载和写入本地盘的过程，服务部署时间从20分钟缩短到2分钟。
存储能力增强
裸金属服务器的系统盘和数据盘均使用云盘，无需侵入用户镜像，由DPU 上的SPDK通过 PCIe模拟的设备，可实现灵活的扩容、整机克隆、冷迁移、数据盘热插拔。
灵活的网络配置
DPU提供的 PF/VF 作为裸金属服务器网卡设备，并由DPU SoC侧的OVS进行配置，不依赖外部交换机的VPC网关功能，可以实现 Vxlan、Geneve 等各种虚机网络组网。
降低架构复杂度和TCO
不需要依赖 PXE、TFTP、VPC网关等外部组件，降低了系统架构复杂度，减少投资和运营成本。
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方案价值
裸金属服务部署时间从20分钟缩短到2分钟，大幅提升客户体验和业务弹性；实现存算分离和存储资源的弹性使用，提升存储资源利用率和投资回报率；提供裸金属服务业务快照、温迁移等新特性，增强云服务竞争力；无需VPC网关转换，实现裸金属与虚拟机之间的VPC互通，降低硬件成本和运维复杂度。