Virtualisation · Conteneurs · NVMe · 10 GbE

Plates-formes Mini-ITX pour nœuds de cloud computing

Matériel Mini-ITX destiné aux hôtes de virtualisation, aux nœuds de conteneurs, aux passerelles cloud en périphérie, aux caches de stockage et aux nœuds de calcul accélérés, avec des exigences définies en matière de processeur, de mémoire, de PCIe, de NVMe, d’Ethernet, d’alimentation, de dissipation thermique et de logiciels.

Devis matériel cloud Plateformes informatiques
Plateforme Mini-ITX pour le cloud computing et les nœuds « edge-cloud »

Conflit d'accès aux ressources · Chemin de données · Récupération

Dimensionner le nœud à partir des charges de travail mesurées

La conception des nœuds cloud repose avant tout sur les besoins en vCPU, les ensembles de mémoire active, les E/S de stockage, le trafic est-ouest, l'utilisation des accélérateurs, le temps de reprise et la compatibilité logicielle, plutôt que sur la marque du processeur seule.

Modèle de contention des ressources

Les machines virtuelles et les conteneurs partagent les ressources CPU, mémoire, stockage et carte réseau. Enregistrez le nombre maximal de connexions simultanées, les réservations, la politique de surallocation, la profondeur de file d'attente, le trafic réseau et le comportement des charges de travail simultanées.

Suivre le chemin complet des données

Répartissez le trafic des applications depuis la carte réseau vers les ressources PCIe, la mémoire, le stockage et les accélérateurs. Un composant rapide ne peut pas éliminer un goulot d'étranglement situé ailleurs dans le chemin.

Définir la reprise après sinistre

Définissez les paramètres relatifs à la récupération au démarrage, au comportement du chien de garde, au redémarrage du stockage, à la perte de liaison, à la restauration de l'image, à l'échec de la mise à jour, au rétablissement de l'alimentation et au redémarrage de la charge de travail avant de valider les nœuds sans surveillance.

Nœuds de virtualisation → Architecture de stockage →

Machines virtuelles · Conteneurs · Passerelles · Accélérateurs

Profils de charges de travail dans le cloud et en périphérie

La page d'origine traitait de la virtualisation, de l'agrégation IoT, du stockage distribué et de l'analyse accélérée. Ces groupes d'applications sont toujours présents après la suppression des pourcentages non pris en charge relatifs à la latence, aux transactions, aux diagnostics et à l'optimisation des coûts.

Hôtes de virtualisation

Définissez le nombre de machines virtuelles, la charge des vCPU, la réserve de mémoire, la latence de stockage, le trafic réseau, les périphériques en passthrough, la version de l’hyperviseur, la fenêtre de sauvegarde et la politique de redémarrage avant de sélectionner la carte.

Nœuds de travail pour conteneurs

Enregistrez les limites du processeur, les limites de mémoire, les volumes locaux, le trafic réseau de la couche superposée, la taille des images, la durée d'exécution, la version de l'orchestration, l'accès au registre, le redémarrage des nœuds et le comportement du stockage persistant.

Passerelles Edge-Cloud

Agréguer les données des périphériques locaux, les mettre en mémoire tampon en cas de perte de liaison montante, filtrer le trafic et transmettre les données sélectionnées en amont. Définir la charge du protocole, la durée de conservation en mémoire tampon, le VPN, l’authentification, le stockage et la restauration.

Les travailleurs de l'Accelerator

N'utilisez les accélérateurs PCIe qu'après avoir vérifié la largeur de voie, le pilote, l'environnement d'exécution, les transferts de mémoire, la prise en charge du modèle ou de l'application, l'alimentation auxiliaire, les dimensions de la carte, le refroidissement et le passthrough du conteneur.

Calcul IA en périphérie → Systèmes de passerelles IoT →

Informatique · Réseau · PCIe · Contrôle qualité

Utiliser des critères mesurables pour les nœuds cloud

Utilisez les spécifications des composants et des interfaces comme références techniques, puis validez le modèle exact du processeur, de la carte mère, de la carte réseau, du périphérique de stockage, de la mémoire, du bloc d'alimentation, du boîtier, du BIOS, de l'hyperviseur et de la charge de travail avant la mise en production.

Élément technique Valeur de référence Limites de conception
Format Mini-ITX 170 × 170 mm L'espace réservé à la carte mère doit être partagé avec les modules DIMM, les périphériques M.2, les cartes PCIe, le système de refroidissement des cartes réseau, le système de refroidissement du processeur, le câblage d'alimentation et l'espace nécessaire aux opérations de maintenance.
Liaison 10 GbE 10 Gb/s = 1,25 Go/s nominal Le débit des applications est réduit en raison des surcoûts liés à l'Ethernet, au protocole TCP, au stockage, à la virtualisation, au chiffrement, aux commutateurs, aux pilotes et au processeur.
Double 10 GbE 20 Gb/s = 2,5 Go/s au total (valeur nominale) Ces deux liaisons n'atteignent un débit global satisfaisant que lorsque les contrôleurs NIC, les ressources PCIe, le processeur, le stockage, le commutateur et les chemins logiciels sont capables de supporter un trafic simultané.
PCIe 4.0 16,0 GT/s par voie Le PCI-SIG définit la vitesse de transmission. La génération négociée et la largeur des voies dépendent du processeur, du chipset, du routage de la carte, du BIOS, du périphérique et des ressources partagées.
Intel i7-13700T de référence 16C / 24T ; 35 W en mode de base ; 106 W en mode turbo Intel indique une mémoire maximale de 192 Go pour le processeur. La prise en charge par la carte mère, la topologie des barrettes DIMM, le comportement ECC, le BIOS, le VRM et le refroidissement dépendent de la configuration.
Chemin de données NVMe Génération PCIe × largeur de voie négociée Ne vous fiez pas uniquement au connecteur M.2 pour évaluer la capacité de stockage. Vérifiez le contrôleur, la mémoire NAND, l’endurance, la profondeur de file d’attente, le système de fichiers, la limitation thermique et les ressources PCIe partagées.

Normes de fabrication et de qualité

Appliquez les normes au moyen de plans, de consignes de travail, de procès-verbaux de contrôle, de la traçabilité des lots et des justificatifs de mise en circulation. Ne considérez pas un numéro de document IPC comme une certification automatique du produit.

Standard Champ d'application Exécution en production
IPC-6012F Qualification et performances des circuits imprimés rigides Définir les spécifications relatives à la classe de carte et aux exigences de fabrication ; examiner les échantillons fournis par les fournisseurs, les micro-coupes, la qualité des trous traversants, l'espacement diélectrique, la soudabilité et, le cas échéant, les preuves de la présence de vias.
IPC-A-600M Admissibilité des cartes nues Procéder à une inspection visuelle ou au microscope des pièces entrantes afin de vérifier le masque de soudure, les conducteurs, les anneaux, les trous métallisés, l'état du stratifié et d'autres critères d'acceptation observables.
J-STD-001J Exigences relatives au processus d'assemblage par soudure Contrôler les matériaux de soudure, les opérations de soudure par refusion ou manuelle, l'installation du matériel, les paramètres de processus, le nettoyage et les preuves de vérification au moyen d'instructions d'assemblage documentées.
IPC-A-610J Conformité des assemblages électroniques Procéder à un contrôle visuel de réception après assemblage afin de vérifier le placement des composants, les soudures, les éléments de fixation, l'absence de dommages, la propreté et l'état des revêtements, en se référant à la classe de produit spécifiée dans le contrat.
ISO 9001:2015 Système de gestion de la qualité Plans de contrôle, révisions des nomenclatures, fournisseurs agréés, étalonnage, traçabilité des lots, non-conformités, CAPA, dossiers ECO/PCN et documentation de mise en service ; vérifier le champ d'application du certificat conformément au contrat.

Caractéristiques techniques du produit → Normes de qualité →

Matériel · Micrologiciel · Hyperviseur · Charge de travail

Séparer les couches des nœuds cloud

Les logiciels cloud doivent être déployés sur une base de référence fixe en matière de matériel et de micrologiciels. Le processeur, la mémoire, les ports PCIe, le stockage, les cartes réseau, le BIOS, l’hyperviseur, l’environnement d’exécution, les images et les procédures de restauration constituent une configuration.

  1. Plateforme physiqueProcesseur, mémoire, stockage NVMe ou SATA, cartes réseau, périphériques PCIe, alimentation, refroidissement et boîtier
  2. Couche firmwareBIOS, extensions de virtualisation, IOMMU, ordre de démarrage, watchdog, paramètres d'alimentation, mappage des périphériques, versions du micrologiciel et paramètres de récupération
  3. Couche de virtualisationHyperviseur ou système d'exploitation hôte, commutateurs virtuels, pilotes de stockage, transfert direct des périphériques, réservations de ressources et agents de gestion
  4. Couche de charge de travailMachines virtuelles, conteneurs, bases de données, caches, passerelles, outils d'analyse, applications, services locaux et volumes persistants
  5. Couche opérationnelleSurveillance, journalisation, orchestration, sauvegardes, registre d'images, application de correctifs, restauration en arrière, contrôle d'accès et récupération à distance

Plateformes de référence →

10 GbE · PCIe · NVMe · Mémoire

Cartographier tous les chemins de données des nœuds Cloud

Créez une carte des ressources pour les cartes réseau, les cartes PCIe, le stockage, la mémoire, les ports de service et l'alimentation. Enregistrez la source du contrôleur, la liaison négociée, les voies partagées, le pilote, le responsable de la charge de travail, les paramètres thermiques et le comportement de reprise.

Double port SFP+ 10 GbE
Attribuez des rôles de liaison montante, de stockage, de trafic est-ouest, de basculement ou de service. Vérifiez le contrôleur de carte réseau, le chemin PCIe, le module optique ou le DAC, le commutateur, la taille de trame (MTU), le pilote, la charge du processeur et le trafic soutenu.
Extension PCIe x16
Vérifiez la génération, la largeur électrique, la source de la voie, la bifurcation, les ressources partagées, les dimensions de la carte, l'alimentation du slot, l'alimentation auxiliaire, le pilote, le BIOS, la circulation d'air et l'accès au boîtier.
Stockage NVMe
Définissez le rôle de démarrage, de volume local, de cache, de journal, d'image ou de base de données. Vérifiez la largeur de voie, l'endurance, la température, le comportement en cas de coupure de courant, la profondeur de file d'attente, le système de fichiers et le processus de remplacement.
Stockage SATA
Utilisez les termes « capacité » ou « espace de stockage exploitable » selon le contexte. Vérifiez la source du contrôleur, le nombre de ports, le comportement RAID, le chemin de remplacement à chaud, l'alimentation des disques, le câblage, la circulation de l'air et la procédure de récupération.
Mémoire et ECC
Dimensionnez la réserve de l'hôte, les ensembles de travail des machines virtuelles ou des conteneurs, le cache et la marge de croissance. La prise en charge de la mémoire ECC dépend du processeur, du chipset, du routage de la carte mère, du BIOS et de la mémoire installée.
Énergie et thermique
Mesurez simultanément les charges du processeur en mode turbo, de la carte réseau, du disque NVMe, de la carte PCIe, de la mémoire et des ventilateurs. Vérifiez la marge du bloc d'alimentation, la température du VRM, la température du stockage, le flux d'air, la limitation des performances et le comportement en cas de redémarrage.

Plateformes Ethernet 10G → Budget énergétique des nœuds cloud →

Processeur · Mémoire · Réseau · Extensions

Choisir le matériel en fonction de la charge de travail cloud

Choisissez la plateforme après avoir défini la concurrence des machines virtuelles ou des conteneurs, l'empreinte mémoire, les E/S de stockage, le trafic réseau, les périphériques PCIe, la pile logicielle, la limite de consommation électrique, le refroidissement, le boîtier et le cycle de vie.

Déploiement Point de départ Logique de sélection
Nœud de virtualisation ou de calcul x86 à emplacements Plates-formes Intel Vérifiez la liste des processeurs pris en charge, les extensions de virtualisation, la carte mémoire, les voies PCIe, le stockage, les pilotes de carte réseau, la puissance du processeur, la température du VRM et la prise en charge de l'hyperviseur.
Calcul embarqué DDR5 ou charges de travail mixtes Plates-formes AMD Vérifier la gamme Ryzen Embedded, la topologie DDR5, le comportement ECC, les graphiques intégrés, les ressources PCIe, le stockage, le réseau, l'image logicielle, l'alimentation et le comportement thermique en régime continu.
Appareil « edge-cloud » à forte intensité réseau Technologie de plateforme Commencez par définir les rôles des liaisons requis, le trafic de stockage, la charge de routage ou de sécurité, la cible du processeur, la mémoire, la configuration PCIe, le type de support, l'alimentation et la facilité de maintenance du boîtier.

Revue technique des nœuds cloud

Figer la configuration de production

Indiquez le profil de charge de travail, l'hyperviseur ou l'environnement d'exécution, la cible CPU, la mémoire, le stockage, les rôles des cartes réseau, les périphériques PCIe, l'alimentation, le boîtier, le refroidissement, l'image du système d'exploitation, la méthode de restauration, la classe IPC, le cycle de vie, la quantité et le périmètre de validation.

Validation des nœuds cloud

FAQ sur le référencement naturel

FAQ sur le matériel informatique dédié au cloud computing

Qu'est-ce que le cloud computing et comment fonctionne-t-il ?

Le cloud computing regroupe des ressources de calcul, de stockage et de réseau gérées par des logiciels. Les charges de travail s'exécutent sur des machines virtuelles, des conteneurs ou des services, tandis que l'orchestration alloue les ressources, surveille leur état de santé et gère leur déploiement.

L'informatique en périphérie ou l'informatique en nuage ?

L'« edge computing » traite certaines données à proximité des appareils ou des utilisateurs. Le « cloud computing » centralise des pools de ressources plus importants. Les architectures hybrides répartissent les charges de travail en fonction des exigences en matière de latence, de bande passante, de confidentialité, de connectivité, de stockage et de gestion.

Quel matériel est nécessaire pour le cloud computing ?

Un nœud cloud nécessite un processeur, de la mémoire, de l'espace de stockage, une connexion réseau, une alimentation électrique, un système de refroidissement, un micrologiciel et des logiciels compatibles. La virtualisation, les accélérateurs, le 10 GbE, l'ECC ou le NVMe imposent des exigences supplémentaires en matière de processeur, de voies de communication, de pilotes et de gestion thermique.

De combien de mémoire vive (RAM) un hôte de virtualisation a-t-il besoin ?

La quantité de mémoire vive (RAM) dépend des charges de travail simultanées, de la réserve de l'hôte, de la mémoire allouée par machine virtuelle, du cache, de la politique de surallocation et de la marge de croissance. Déterminez la taille de la mémoire en fonction des ensembles de travail mesurés et du comportement de l'hyperviseur, et non pas uniquement en fonction du nombre de machines virtuelles.

Machines virtuelles ou conteneurs pour les charges de travail dans le cloud ?

Les machines virtuelles comprennent des systèmes d'exploitation invités et du matériel virtuel. Les conteneurs partagent le noyau de l'hôte. Ils se distinguent les uns des autres par leur niveau d'isolation, leur processus de démarrage, la taille de leur image, l'accès aux périphériques, la gestion des ressources, leur portabilité et les outils de gestion.

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