Acelerando TLS para Nuvem Nativa com FD.io VPP e QAT

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Acelerando TLS para Nuvem Nativa com FD.io VPP e QAT

📑 Índice

  • Introdução
  • Desafios do ambiente nativo de nuvem
  • Solução para acelerar a criptografia em nuvem
  • Melhoria da aplicação no ambiente nativo de nuvem
  • Aumento de desempenho com o uso do TS
  • Implantação do TS em um ambiente nativo de nuvem
  • Modo assíncrono para interação com hardware
  • Mudanças na interface de usuário e no código-fonte
  • Testes de desempenho e resultados
  • Conclusão

📝 Introdução

Neste artigo, vamos discutir sobre como melhorar a criptografia em um ambiente nativo de nuvem, os desafios envolvidos nesse processo e as soluções técnicas para alcançar um alto desempenho. Exploraremos o uso do Time Series (TS) para acelerar a execução de operações criptográficas, bem como a implementação de um ambiente transparente e de alto throughput. Ao final deste artigo, você terá uma compreensão clara de como a criptografia em nuvem evoluiu e como superar os desafios atuais.

📝 Desafios do ambiente nativo de nuvem

No ambiente nativo de nuvem, surgem desafios na otimização do desempenho da criptografia. Quando os aplicativos são migrados para a nuvem, ocorrem mudanças na forma como os dados são processados e transmitidos, afetando a eficiência da criptografia. É essencial encontrar soluções para reduzir a sobrecarga da criptografia e garantir a segurança dos dados em tráfego externo.

Na nuvem, a comunicação interna entre os serviços é substituída por tráfego de rede externa. A fim de lidar com essas demandas, é necessário acelerar a execução de operações criptográficas e garantir um alto throughput. As soluções precisam ser eficientes, transparentes e escaláveis para se ajustarem ao ambiente nativo de nuvem e lidar com o aumento do tráfego de rede.

📝 Solução para acelerar a criptografia em nuvem

Uma solução eficiente para acelerar a criptografia em ambientes nativos de nuvem é o uso do Time Series (TS). O TS é uma tecnologia que permite aproveitar o poder do hardware para acelerar as operações criptográficas. Ele oferece suporte à offload de tráfego de rede intenso em termos de uso da CPU, permitindo que a carga de trabalho seja transferida para o hardware específico.

Ao adicionar o modo assíncrono ao TS, é possível melhorar ainda mais o desempenho. O modo assíncrono permite que o tráfego seja enviado para o hardware sem esperar pela conclusão das operações anteriores. Isso ajuda a maximizar o throughput e a utilização do hardware, resultando em um desempenho significativamente melhor em comparação com modos síncronos.

📝 Melhoria da aplicação no ambiente nativo de nuvem

Quando a aplicação é migrada para um ambiente nativo de nuvem, algumas mudanças são necessárias para aproveitar ao máximo o TS. É importante adicionar suporte para o TS na aplicação e modificar o código-fonte para que ela possa se comunicar com o hardware. Isso pode ser feito adicionando um módulo ao aplicativo que permite a interação com o TS.

Além disso, é preciso realizar alterações na biblioteca de interface de usuário (UI) para integrar corretamente o TS. Isso envolve a atualização do código e a implementação de comunicação entre o TS e a interface de usuário. Essas mudanças garantem uma melhor integração entre a aplicação, o TS e o hardware subjacente.

📝 Aumento de desempenho com o uso do TS

Um dos principais benefícios do uso do TS é o aumento significativo de desempenho. Em testes de desempenho, observamos que, para um único núcleo, o TS apresenta um incremento de desempenho de até seis vezes em comparação com soluções de software e hardware tradicionais. Isso demonstra a eficácia do TS em acelerar as operações criptográficas e melhorar o throughput.

O TS utiliza o conhecimento de hardware específico para aproveitar ao máximo o suporte oferecido pelo hardware, como offload de tráfego de rede e compressão de dados. Ele permite uma comunicação mais eficiente e rápida entre a aplicação e o hardware, resultando em um desempenho superior e uma maior utilização dos recursos disponíveis.

📝 Implantação do TS em um ambiente nativo de nuvem

Para implantar o TS em um ambiente nativo de nuvem, é necessário seguir algumas etapas. Primeiro, é preciso adicionar comandos e configurações específicas para habilitar o TS. Isso pode ser feito através de linha de comando ou utilizando recursos adicionais fornecidos pelo TS.

Em seguida, é necessário realizar alterações no código do aplicativo para incluir suporte para o TS. Essas mudanças permitem que a aplicação utilize o TS em vez de sessões TCP tradicionais, possibilitando a aceleração das operações criptográficas e o aumento do throughput.

📝 Modo assíncrono para interação com hardware

Ao utilizar o TS, é recomendado o uso do modo assíncrono para interagir com o hardware. Esse modo permite que o tráfego seja enviado para o hardware sem a necessidade de esperar pela conclusão das operações anteriores. Isso melhora significativamente o desempenho, pois o tráfego pode ser enviado continuamente, sem interrupções.

No modo assíncrono, o TS utiliza um mecanismo de notificação de bypass do kernel. Ele compartilha um manipulador assíncrono com o VPP e o mecanismo de encaminhamento de pacotes. Quando a resposta é recebida, o manipulador assíncrono é acionado e inicia a continuação da sessão. Esse método é eficiente e permite que a aplicação continue a transmitir o tráfego sem esperar pelas respostas.

📝 Mudanças na interface de usuário e no código-fonte

Para habilitar o TS e a interação com o hardware, algumas mudanças são necessárias na interface de usuário e no código-fonte. No caso da interface de usuário, uma pequena alteração é feita para adicionar suporte ao TS. Isso pode envolver a atualização da biblioteca de interface de usuário e a inclusão de comandos relacionados ao TS.

No código-fonte, algumas alterações também são necessárias para permitir a utilização do TS. Isso pode incluir a adição de um novo módulo para interagir diretamente com o TS e a realização de correções e otimizações específicas para melhorar o desempenho e a eficiência.

📝 Testes de desempenho e resultados

Foram realizados testes de desempenho para avaliar os resultados do uso do TS. Os testes demonstraram que, em um único núcleo, houve um aumento de desempenho de até seis vezes em comparação com soluções de software e hardware tradicionais. Isso comprova a eficácia do TS em acelerar as operações criptográficas e melhorar o throughput.

Os testes também mostraram que o modo assíncrono proporciona melhorias significativas no desempenho. Através do uso do mecanismo de notificação de bypass do kernel, foi possível maximizar o throughput e utilizar totalmente o potencial do hardware.

📝 Conclusão

A criptografia em ambiente nativo de nuvem apresenta desafios que podem ser superados com o uso do Time Series (TS). O TS permite a aceleração das operações criptográficas e melhoria do throughput através do uso de hardware especializado. A implementação do TS requer algumas alterações na aplicação e na interface de usuário, mas proporciona um aumento significativo de desempenho.

Ao utilizar o modo assíncrono e a notificação de bypass do kernel, é possível maximizar ainda mais o desempenho e garantir uma integração transparente entre a aplicação, o TS e o hardware. Com o TS, é possível obter uma solução eficiente e escalável para a criptografia em ambiente nativo de nuvem, garantindo a segurança dos dados e o alto desempenho das operações criptográficas.

Pros:

  • Aumento significativo de desempenho em comparação com soluções tradicionais.
  • Utilização eficiente do hardware especializado.
  • Implantação transparente e escalável em ambientes nativos de nuvem.

Cons:

  • Necessidade de realizar alterações no código da aplicação e na interface de usuário.
  • Requer conhecimento técnico avançado para implementação e configuração adequadas.

✨ Destaques

  • O uso do Time Series (TS) como solução para acelerar a criptografia em ambiente nativo de nuvem.
  • A importância do modo assíncrono para a interação com o hardware e o aumento de desempenho.
  • As mudanças necessárias na interface de usuário e no código-fonte para habilitar o TS.
  • Os resultados dos testes de desempenho e o impacto positivo na criptografia em nuvem.

❓ Perguntas Frequentes

Q: Quais são os principais desafios da criptografia em um ambiente nativo de nuvem? R: Alguns dos principais desafios incluem otimizar o desempenho da criptografia, lidar com a mudança na comunicação interna para tráfego externo e garantir a segurança dos dados em um ambiente de nuvem.

Q: Como o uso do Time Series pode ajudar a acelerar a criptografia em um ambiente nativo de nuvem? R: O Time Series permite aproveitar o poder do hardware especializado para acelerar as operações criptográficas. Ele oferece suporte à offload de tráfego de rede e garante um alto throughput.

Q: Quais são os benefícios do modo assíncrono na interação com o hardware? R: O modo assíncrono permite que o tráfego seja enviado para o hardware sem a necessidade de esperar pelas operações anteriores. Isso maximiza o throughput e melhora o desempenho geral da criptografia em um ambiente nativo de nuvem.

Q: Quais são as etapas para implantar o Time Series em um ambiente nativo de nuvem? R: As etapas envolvem adicionar comandos, modificar o código-fonte da aplicação e realizar alterações na interface de usuário para habilitar o Time Series. É necessário garantir uma integração eficiente entre a aplicação, o Time Series e o hardware subjacente.

Q: Quais são os resultados dos testes de desempenho realizados com o Time Series? R: Os testes demonstraram um aumento de desempenho de até seis vezes em comparação com soluções tradicionais de software e hardware. O uso do Time Series permitiu uma aceleração significativa das operações criptográficas e um alto throughput.

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