Project Monterey：VMware为下一代数据中心布局

VMworld 2020已经落幕。今年的大会发布了众多新产品、新技术和新服务和各种升级。在记者看来，这些众多发布中最引人关注的应该是Project Monterey计划。这是继VMworld 2019的Project Pacific之后又一个可能对数据中心未来的基础架构带来深远影响的计划。

众所周知，Project Pacific孕育出了今天的VMware Tanzu，让VMware实现了虚拟机和容器的统一调度和管理，把VMware从到底该用虚拟机还是容器的争论中彻底解脱出来。而Project Pacific要做的是实现软件硬件的充分解耦，让资源的自由分享，无论其是容器、虚拟机还是物理服务器上的应用，也无论计算资源是CPU、GPU还是FPGA、ASIC。应该说，Project Monterey也是对VMware为任意应用、任意设备、任意云提供可信赖数字基础设施这个承诺的兑现。

“未来大多数的资源都会实现跨基础架构进行分享，内存可以分享，加速器可以分享，FPGA也可以分享，Project Monterey的目的正是如此。” VMware产品与云服务首席运营官Rajiv Ramaswami说。

他说，Project Monterey最终愿景就是实现一个可以完全解耦的基础架构，可以让不同的应用自由地去消费它们所需的基础设施的资源，可以从不同的位置，包括物理服务器上去调取它所需要的内存和其他的资源。

VMware产品与云服务首席运营官Rajiv Ramaswami

Project Monterey要做什么

在解释Project Monterey之前，先看看当前数据中心面临的几个主要挑战。一个是大量云原生应用和5G应用的部署让数据中心内部网络流量大幅增加，而这些网络流量需要CPU来处理，因此消耗了大量的CPU资源；其次，是大量AI应用需要大量计算能力，带来FPGA、GPU等硬件加速器的普及；第三，各种多云和混合云的存在模糊了应用的边界，使得安全面临很大的威胁。

以越来越普及的AI应用为例，AI应用的普及使得越来越多的企业在服务器中部署GPU、FPGA等硬件加速器，这些新的硬件加速器带来挑战。这些硬件加速器成本很高，将加速器限制为仅某些服务器使用是对资源的浪费，而要实现这些加速器的共享会带来操作的复杂性，而且，虚拟环境和物理服务器环境并存也加剧了这种复杂性。

在VMware看来，这些挑战是有办法解决的。挑战一可以通过将网络包的处理下载到智能网卡来完成，从而节省宝贵的CPU资源；挑战二是可以实现资源的解耦，从而动态地访问CPU、GPU、FPGA等资源；挑战三是实现基于硬件的多租户安全和基于零信任网络的隔离。而这一切将要靠Project Monterey来实现。

Project Monterey的关键是用SmartNIC（智能网卡），将部分功能（主要是网络管理和安全功能）放到智能网卡中进行。具体而言，就是会在SmartNIC上运行ESXi（VMware的虚拟化引擎）。根据Project Monterey计划，每个物理服务器上会有两个ESXi同时运行，一个在x86 CPU上，一个在SmartNIC上。因为SmartNIC 中的ESXi可以管理x86操作系统，所以它可以像部署ESXi一样容易地部署Linux或Windows，这是VCF现在可以通过其管理裸机OS的关键。此外，借此VCF也可以为该裸机OS提供存储和网络服务。

而在安全方面，通过将网络安全功能转移到SmartNIC，每个SmartNIC都可以有自己的防火墙，因此可以部署数千个针对特定应用的防火墙，来保护构成该应用的特定服务，从而可以提供全面的应用程序安全功能，而不会影响应用程序性能。

随便提一句，因为大多数SmartNIC都具有基于Arm的处理器，所以VMware会将ESXi移植到Arm，这也是VMware首次表示vSphere要支持Arm。

Project Monterey对数据中心软件架构带来的改变

挑战显而易见

为了推进Project Monterey计划，VMware正在与英特尔、NVIDIA和Pensando Systems等公司合作开发该项目的硬件，并且戴尔、HPE和联想已经承诺提供使用该硬件的集成系统。这些合作伙伴中NVIDIA扮演了非常重要的角色，NVIDIA收购的Mellanox很早就在研究智能网卡。在大会期间，两家公司对外宣布将为基于SmartNIC技术（包括可编程的NVIDIA BlueField-2）的混合云提供架构，将VMware Cloud Foundation和NVIDIA BlueField-2结合，提供专为AI、机器学习、高吞吐量和数据型应用需求而构建的新一代基础设施。

Rajiv Ramaswami 表示，Project Monterey会是从私有云开始的，不过，VMware也跟像AWS和Azure这样的合作伙伴在探讨，未来是否会有类似VMware Cloud on AWS和Azure VMware Solution类似的能力。

“长期而言答案是肯定的，有了这些合作伙伴的支持，我们会从私有云开始逐渐扩展到公有云和混合云，最后会涵盖到所有云。”Rajiv Ramaswami表示。

那么，看起来非常美好的这一切到底何时会实现？Rajiv Ramaswami坦诚，考虑到应用SmartNIC的复杂性，Project Monterey可能需要多年的努力。因为，和之前的Project Pacific相比，Project Monterey可能面临更多的挑战。如果说Project Pacific的重点是软件本身，那么Project Monterey的重点则是软件+硬件。

“首先，要把ESXi放在SmartNIC上运行，其次需要有路由，需要有网络交换，需要确保SmartNIC的安全性，要在SmartNIC上去加密，还有裸机的管理只有把所有这些问题都解决，最后才算成功。因此，这会是一个非常复杂的持续多年的项目。” Rajiv Ramaswami说。

而让事情更复杂的是，不像NSX是运行在服务器和CPU上，实现了标准化，而SmartNIC并没有标准化。

“我们谈过的合作伙伴，包括英特尔、NVIDIA和Pensando Systems都有不同的标准，还有它们的硬件加速器的一些性能和具体功能也不一样的，这样就使问题复杂化了，我们需要为每一个合作伙伴开发定制化的方案。” Rajiv Ramaswami表示。

Rajiv Ramaswami希望，行业最终能够实现API的标准化，这样无论用什么样的SmartNIC都可以有一个标准化的抽象层，然后通过这些API支持上层的应用。今天的vSphere就是这样做的，vSphere跨越所有的服务器的基础架构就是靠这样的抽象层。

显然，VMware对于Project Monterey的长期性和复杂性都有所准备，也许Project Monterey很可能不会像Project Pacific那么快就有结果，考虑Project Monterey承诺的愿景，这种等待也是值得的。让我们共同期待Project Monterey！

（编辑：源码网）

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