Barefoot Networks, 프로그래밍 가능 네트워크 스위치 ASIC의 차세대 제품 Tofino™ 2 출시

최신 하이퍼스케일 데이터 센터를 지원하고 미래의 네트워크 아키텍처 및 애플리케이션 워크로드를 구현하는 초고속 ASIC 제품

2018-12-06 10:01 출처: Barefoot Networks

Barefoot Tofino 2-powered 12.8 Tbps 32xQSFP56-DD System

캘리포니아주, 산타클라라--(뉴스와이어) 2018년 12월 06일 -- 고성능의 완전 프로그래밍 가능형 네트워킹 솔루션 공급사인 Barefoot Networks가 2세대 P4-프로그래밍 가능 Tofino 이더넷 스위치 ASIC(주문형 집적회로) 제품군에 포함될 Tofino 2를 출시한다고 발표했다.

6.5Tb/s의 속도를 자랑하는 Tofino ASIC은 사상 최초로 P4-프로그래밍 가능 스위치 칩을 활용하여 최종 고객이 최초로 자사 네트워크에서 구현하고자 하는 모든 네트워크 구동 양식을 정의할 수 있게 하였으며 전력, 성능 및 비용 측면에서 레거시 고정형 장치에 필적할 수 있음을 입증한 바 있다.

첫 Tofino 제품군이 이를 실현하였고 이제 Tofino 2가 고성능 컴퓨팅과 프로그래밍 기능을 한 차원 향상하게 되었다. 7nm 공정 기술 환경에서 12.8 Tb/s의 속도로 패킷을 처리하는 Tofino 2는 완전한 P4-프로그래밍 기능을 유지하면서도 두 배의 성능을 제공한다. 따라서 이 제품은 하이퍼스케일 데이터 센터, 클라우드, 기업 및 서비스 공급업체의 네트워크 요건을 충족하는 최선의 솔루션이다.

또한 Tofino 2와 Tofino 제품은 여전히 전 세계 유일의 완전한 프로그래밍 가능 스위칭 칩으로 네트워크 아키텍트들은 이 제품을 활용하여 P4 레거시 고정 기능 스위치를 P4-프로그래밍 가능 스위치로 교체할 수 있다.

프로그래밍 가능 스위치가 급부상하는 이유는 무엇인가. 현재 클라우드 공급업체들은 용량과 네트워크의 안정성·보안 유지 과제 측면 모두에서 전례 없는 규모의 네트워크를 구축 중이다. 따라서 현대 네트워크들은 이전보다 훨씬 빠르게 진화할 필요가 있으며, 새로운 기능이 정기적으로 개발되고 있다. 그러므로 거의 모든 대형 데이터 센터가 라우팅, 터널링, 원격 분석, 로드 밸런싱 등, 흔히 새로운 자체 개발 기술을 테스트하고 있다는 것은 놀라운 일이 아니다.

레거시 스위치가 진화하는 데 수년씩 걸리는 반면 P4-프로그래밍 가능 스위치는 단 몇 시간 만에 새로운 기능을 추가하여 새로운 애플리케이션 세트를 급격히 확보함으로써 성능 향상 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 지금까지 Barefoot는 향상된 신뢰성, 가시성, 보안, 인공지능 및 머신러닝 워크로드, 네트워크 스토리지를 지원하는 100여 종의 새로운 기능과 애플리케이션을 개발한 바 있다.

Tofino 2는 인프라 구축 팀과 솔루션 공급업체에 상당한 이점을 제공한다.

· 단일 칩에서 32x400GE 속도를 구현하여 400G 이더넷(400GE) 속도를 요하는 하이퍼스케일 데이터 센터에 P4 프로그래밍 가능 기술의 이점을 제공하는 전 세계 최초의 7nm 스위치 ASIC
· 단일 칩에서 최대 256x10/25/50GE 포트를 구현하여 업계 최고의 기수(radix)를 지원함으로써 기하급수적으로 증가하는 전력 및 대기 시간 절감 효과
· Tofino 2는 완전한 P4-프로그래밍이 가능하므로 표준 랙 상단 스위치에서 서비스 공급업체 라우터, 또는 다양한 기능이 탑재된 스위치 장비에 이르기까지 다양한 형태로 배치할 수 있다. 라우팅, 터널 및 접근 제어 목록(ACL)에 필요한 거대하고 타의 추종을 불허하는 규모의 비표준 테이블을 지원할 수 있다.
· Barefoot가 개발한 산업 표준 인밴드(in-band) Network Telemetry(INT)의 업그레이드 버전 Barefoot SPRINT™를 지원하여 패킷 단위의 지능형 실시간 네트워크 트래픽 가시성 제공. 모든 네트워크 활동의 실측 정보를 제공하여 네트워크 장애 발생 시 근본 원인을 찾는 데 소요되는 시간 단축
· 다양한 스위치 및 네트워크 인터페이스 컨트롤러(NIC) 칩에 의해 지원되고 업계 전반에 걸쳐 확장 중인 P4 생태계 활용 가능
· 112G SerDes 및 실리콘 포토닉스(silicon photonics)의 신속한 통합을 가능하게 하는 모듈형 아키텍처

Barefoot Networks의 공동 설립자이자 수석 과학자인 닉 맥컨(Nick McKeown)은 “2016년 Tofino가 등장하기 전까지 네트워킹 스위치 ASIC은 20년간 큰 변화가 없었고 모든 제품이 거의 똑같은 피곤하고 고루한 옛 기능을 실행했었다”며 “우리 업계는 공룡 시대의 작업 방식에 갇혀 있고, 새로운 기능을 추가하려면 몇 년이 걸린다”고 밝혔다.

또한 맥컨 설립자는 “다행히 네트워킹 기술도 변신하고 있다. 세계 최초의 PISA 아키텍처 기반 칩인 Tofino는 하드웨어에서 오래된 프로토콜과 새로운 프로토콜을 들어내 소프트웨어로 이동시켰고 덕분에 소프트웨어의 발전 속도로 진화하는 것이 가능해졌다”며 “Tofino가 이러한 변화를 시작했고 이제 Tofino 2가 두 배의 용량과 두 배의 리소스를 제공함으로써 다시 과거로 회귀하는 일은 없을 것임을 입증한 셈이다. 5년 이내에 모든 스위치가 프로그래밍 기능을 갖출 것이다. 우리는 네트워크 프로그래밍이 컴퓨터 프로그래밍만큼 쉬워야 한다고 믿는다”고 덧붙였다.

◇관계자 발언

Barefoot의 네트워킹 기술 접근법이 지니는 강점은 Tofino 이더넷 스위치 ASIC 제품 파이프라인이 완전한 P4-프로그래밍 가능 제품으로 구성되어 있다는 점이다. 이는 애플리케이션의 성능과 가시성을 기하급수적으로 확대할 정밀한 기능을 수행할 수 있는 네트워크 노드를 구축할 자유를 제공한다는 것을 의미한다. Barefoot Tofino 2 스위치 실리콘은 이미 현장에서 성능을 입증한 이전 버전 Tofino 시리즈의 성능을 한층 더 향상한 제품이다. 400GE 배치를 통해 효율성을 얻는 것도 필수 요소이지만 이 스위치 제품 파이프라인을 정밀하게 가다듬을 능력을 갖춰 고객에게 더 나은 서비스를 제공하는 것이 우리에게는 더 중요하다.
-조시 매튜(Josh Matheus), 골드만삭스 매니징 디렉터

Cisco는 확대 중인 고객 니즈를 충족하고 초과하는 최상의 솔루션을 개발하기 위해 혁신의 최전선에 서 있다. 고객들은 자사 네트워크에서 더 빠른 속도, 피드, 지능을 지속적으로 요구하고 있다. Barefoot Tofino는 테이블 스테이크를 수행하는 솔루션을 제공할 뿐만 아니라 고객이 직면한 복잡한 새로운 과제도 해결할 수단을 제공한다. 우리는 이미 Tofino와 P4 프로그래밍 언어를 활용하여 차별화된 신제품을 출시했다. Tofino 2가 2019년에는 떠오르는 400G 이더넷 시장에 P4 프로그래밍 기능을 제공할 것으로 기대한다.
-톰 에드솔(Tom Edsall), 시스코(Cisco Systems) 데이터 네트워킹 사업부 부사장 겸 CTO

Alibaba는 Barefoot와 돈독한 관계를 맺고 있다. Barefoot의 P4 프로그래밍 가능 스위치 실리콘은 주문형 기능을 제공하여 우리 사용자들에게 애플리케이션을 더 원활하게 제공할 수 있는 네트워크 인프라를 구현해준다. 우리는 효율성과 가시성 향상을 위해 Barefoot의 차세대 프로그래밍 가능 스위치 실리콘을 계속 주목할 것이다.
-데니스 카이(Dennis Cai), 알리바바 인프라 서비스(Alibaba Infrastructure Services) 네트워크 인프라 담당 수석 아키텍트

Tencent는 다양한 범위의 애플리케이션과 서비스를 지원하는 능력을 갖춘 네트워크가 꼭 필요하다. 이 네트워크는 확장 가능하고 탄력적이어야 하므로 포워딩 플레인 단위에서부터 정의할 수 있는 스위치를 필요로 한다. Barefoot의 P4-프로그래밍 가능 이더넷 스위치 ASIC이 바로 그러한 기능을 제공한다. 이 제품을 활용하여 표준 기능은 물론 우리가 원하는 고유한 기능을 수행하는 스위칭 솔루션을 개발할 수 있다. 포워딩 플레인의 프로그래밍 기능은 우수한 확장성과 가시성을 제공하며 네트워크에서 중요한 가치를 창출하도록 지원한다. Barefoot의 Tofino 2 스위치 시리즈를 활용하면 우리가 십분 활용 중인 P4 프로그래밍 기능의 장점을 잃지 않는 형태로 다음 단계 속도인 400GE로의 마이그레이션이 가능해질 것이다.
-웨이드 샤오(Wade Shao), 텐센트 네트워크 플랫폼 개발부문장

스위치의 포워딩 플레인이 수행할 수 있는 기능을 정의하는 기술은 매우 매력적이다. 우리가 추구하는 슈퍼 클라우드 인프라의 미래를 보장하는 토대가 되기 때문이다. Barefoot의 기술은 우리와 같은 네트워크 설계자와 소유주의 니즈를 충족하고 초과하는 네트워크를 구현할 역량을 제공한다는 측면에서 혁신적인 기술이다. P4 프로그래밍 가능 Barefoot Tofino 2 칩세트는 최대 400GE의 높은 데이터 전송 속도를 처리하는 동시에 네트워크 전체에 대한 실시간 가시성을 포함한 프로그래밍 기능의 이점을 누리게 한다.
-푸칭밍(Fu Qingming), JD Cloud 인프라 R&D그룹 부사장

UCloud의 인프라는 네트워킹 프로그래밍 기능을 활용하는 고유한 역량을 갖추고 있다. P4와 Barefoot Tofino를 활용함으로써 증가하는 전산 및 스토리지 시스템 요건에 대처하여 네트워크의 성능, 확장성 및 가시성을 획기적으로 향상할 수 있었다. 현재 우리 네트워크에서 사용 중인 Tofino를 사용하여 우수한 솔루션을 구축했으며, 가까운 미래에 400GE 배치를 계획하고 있으므로 Tofino 2 출시는 희소식이다.
-왕카이(Wang Kai), UCloud 운영 및 유지 플랫폼 부문장

AI 및 머신러닝 채택이 확산됨에 따라 네트워크에 근본적으로 다른 유형의 애플리케이션 트래픽이 발생하고 있으며, 이러한 변화를 수용하려면 서로 다른 네트워크 아키텍처가 요구된다. 더 나아가 AI에서 비롯되는 새로운 트래픽은 매우 예측 불가능하며, 훨씬 큰 대역폭 요건을 수반한다. 100Gbit/s 서버 액세스 포트와 400Gbit/s는 애그리게이션/코어 부문에서 표준으로 자리 잡을 것이며, 12.8Tb/s 스위칭 칩이 다음 세대 표준이 될 것이다. Barefoot의 Tofino는 다른 기능의 손실 없이 탁월한 성능과 프로그래밍 기능을 제공할 수 있음을 입증했다. 이제 Tofino 2의 출시로 P4-프로그래밍 기능을 유지하면서도 획기적인 속도를 제공하게 되어 새로운 네트워크 애플리케이션이 줄을 이을 것이다.
-앨런 웨클(Alan Weckel), 650 Group 창업자 겸 기술 애널리스트

도메인별 아키텍처와 언어의 등장은 신호 처리, 그래픽 및 스토리지 분야의 크리티컬한 확장성과 효율성의 문제를 해결했다. Barefoot의 프로그래밍 가능한 Tofino 스위치 칩 제품군은 PISA 및 P4를 사용하여 도메인 지정 아키텍처와 언어가 제공하는 다양한 이점을 네트워킹 업계에 제공했다. Tofino는 동급 고정 기능 실리콘보다 우수한 성능과 더 낮은 전력을 제공함으로써 성능 저하 없이 프로그래밍 기능을 제공한다는 사실을 입증하였다. Tofino 2는 모듈식 칩 아키텍처를 사용하여 400G 이더넷에 이러한 이점을 구현함으로써 전력 및 가격 측면에서 효율성을 제공할 것을 약속한다.
-밥 윌러(Bob Wheeler), The Linley Group 수석 애널리스트

크레이그 배럿(Craig Barratt) Barefoot Networks CEO는 “400Gbps 이더넷은 인공지능, 머신러닝, 분산형 플래시 스토리지 및 서버리스 컴퓨팅을 지원하는 데 필요한 기하학적 대역폭 확대 니즈에 힘입어 2022년까지 하이퍼스케일 클라우드 네트워크 및 데이터 센터의 표준으로 자리 잡을 것으로 예상된다”며 “이번 발표와 함께 Barefoot는 네트워크 아키텍트들이 클라우드, 기업, 공공 네트워크의 틀을 재구성하는 데 필요한 기술과 도구를 제공함으로써, 수요 곡선에서 한발 앞서 달리고 있음을 다시 한번 입증하는 계기가 되었다"고 밝혔다.

◇P4 프로그래밍 기능

네트워크 소유주와 인프라 파트너들은 P4 데이터 플레인 프로그래밍 기능을 활용하여 새로운 차원의 고성능 데이터 플레인 애플리케이션을 구현하고 즉시 Tofino에 배포할 수 있게 되었다. Barefoot 고객은 P4 안에서 처음부터 애플리케이션을 개발하여 자체 기능을 구현한 후, 컴파일하여 Tofino에서 실행할 수 있다. 아니면 Barefoot에서 제공하고 지원하는 switch.p4와 같은 미리 빌드된 프로그램을 사용할 수 있다.

Barefoot P4 Studio™는 고객이 Tofino의 P4에서 자체 기능을 개발하는 데 필요한 소프트웨어 개발 도구 제품군이다. 기업, 하이퍼스케일 데이터 센터, 통신회사 및 무선 공급업체는 성능 저하 없이 새로운 기능과 특성을 구현할 수 있다. 그 과정에서 고정 기능 실리콘을 기반으로 한 솔루션과는 비교할 수 없는 경쟁 우위를 점하게 된다.

P4와 Barefoot의 P4-프로그래밍 가능 Tofino 스위치 실리콘 제품군은 새롭고 혁신적인 네트워크 기능과 애플리케이션의 캄브리아기 폭발에 준하는 대변화를 가져왔다. 네트워크 프로그래밍이 컴퓨터 프로그래밍만큼 쉬워지고 있다.

◇시판 제품

Tofino 2 스위치 시리즈를 지원하는 Barefoot P4 Studio Software Development Environment(SDE)는 현재 전 세계 고객에게 시판되고 있으며 이를 활용하여 자사 데이터 플레인과 제어 플레인 소프트웨어의 설계·개발 작업을 시작하고 준비할 수 있다. Barefoot Tofino 2 스위치 ASIC은 2019년 상반기 고객에게 샘플로 제공될 예정이다.

추가 제품 관련 상세 정보는 https://www.barefootnetworks.com/products/brief-tofino-2/ 페이지에서 확인할 수 있다. 오픈 소스 P4 프로그래밍 언어는 https://p4.org/ 에서 무료로 제공된다.

Barefoot Networks는 자사 고객 Cisco가 Barefoot과의 협업 경험에 관해 설명하는 동영상을 준비했다. 다음 페이지에서 해당 동영상을 시청할 수 있다. https://vimeo.com/304243835

Barefoot Networks는 12월 4일부터 6일까지 ONF Connect에 참가해 현장에서 Barefoot Tofino 및 Tofino 2 기반 플랫폼을 홍보하고 하이퍼스케일 데이터 센터 및 서비스 공급업체의 사용 사례를 비롯한 다양한 주제의 프레젠테이션을 진행할 계획이다. 이 이벤트에 관한 자세한 정보는 세션 일정 페이지에서 제공된다. Barefoot Networks와 미팅을 하고자 하는 미디어 및 애널리스트 barefoot@10fold.com에 문의하거나 #12 부스를 방문하면 된다.

Barefoot Networks, Foot 로고, Tofino, Tofino 2, Capilano, Deep Insight, SPRINT, P4 Studio 및 P4 Insight는 Barefoot Networks의 상표이다.

Barefoot Networks 개요

Barefoot Networks는 성능 저하 없이 소프트웨어 안에 정의된 포워딩 플레인을 갖춘 스위치 실리콘을 설계하는 기술을 2년간 개발한 후에 2016년 설립됐다. Barefoot는 네트워크 소유 기업과 그들의 인프라 협력사들이 각자의 요건을 충족하고 경쟁 우위를 확보하는 데 필요한 디자인, 최적화 및 혁신 역량을 지원한다. 신속하게 프로그래밍할 수 있는 스위치와 P4 프로그래밍 언어를 결합하는 과정에서 Barefoot는 누구나 P4에 액세스할 수 있는 컴파일러, 도구, P4 프로그램으로 구성된 생태계를 조성했다. 실리콘밸리에 본사가 있는 Barefoot Networks는 Alibaba, Dell Technology Capital, Google Inc., Goldman Sachs Principal Strategic Investments, Hewlett Packard Pathfinder, Tencent 등의 전략적 투자자와 Andreessen Horowitz, Lightspeed, Sequoia Capital을 포함한 1류 벤처캐피털 회사로부터 투자를 받았다. 자세한 정보는 https://barefootnetworks.com/ 페이지에서 참고할 수 있다.

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