Tecnología Intel QuickAssist: Mejora de la Seguridad y la Entrega de Aplicaciones

What is Intel QuickAssist Technology

Internet de las Cosas (IoT), Big Data y Blockchain son soluciones que requieren un uso intensivo de los ordenadores. Todas estas tecnologías utilizan una gran cantidad de datos y necesitan mover continuamente datos dentro y fuera del almacenamiento a través de una transmisión segura a través de la red. En esta era de la información, y ante la creciente demanda de manejar volúmenes de datos demasiado grandes, Intel introdujo la Tecnología QuickAssist (QAT). QAT está diseñado para optimizar el uso y la implementación de aceleradores de algoritmos en aplicaciones de seguridad y redes.

La complejidad de las aplicaciones de seguridad y redes crece día a día. Y debido a esto, los sistemas necesitan cada vez más recursos computacionales para gestionar las cargas de trabajo, lo que incluye funciones como la correspondencia de patrones, la compresión y el cifrado. La tecnología QuickAssist permite al usuario satisfacer la creciente demanda de datos, especialmente cuando es necesario cifrarlos y comprimirlos. Utilizando esta tecnología Intel, los usuarios pueden asegurarse de que las aplicaciones sean seguras, rápidas y estén disponibles en todo momento.

¿Qué es la Tecnología Intel QuickAssist?

La tecnología QuickAssist está desarrollada por Intel y funciona con la arquitectura Intel. La arquitectura Intel está emparejada con el chipset de comunicaciones Intel 8925 a 8955, para descargar algunas de las cargas de trabajo como la criptografía y la compresión de la CPU al chip de comunicaciones 89XX. El acelerador QuickAssist en el chip de comunicación 89XX actúa como compañero del procesador. El propósito principal de hacer esto es liberar al procesador de operaciones intensivas como los servicios de compresión y criptografía. Las capacidades de aceleración del QuickAssist mejoran el rendimiento y la eficiencia en el almacenamiento de datos, redes, seguridad y grandes aplicaciones de datos.

Ventajas de Intel QuickAssist

  1. La tecnología facilita a los desarrolladores la integración de los aceleradores en sus diseños y, por lo tanto, reduce el tiempo de desarrollo, soporta la migración a diseños utilizando SOC (System on Chip) y acelera el rendimiento para aplicaciones exigentes.
  2. Aumenta la flexibilidad del negocio al ofrecer las soluciones que mejor se adaptan a los requisitos cambiantes del negocio. También libera los valiosos ciclos de los procesadores y le permite realizar funciones de valor añadido.
  3. La tecnología proporciona un medio uniforme de comunicación entre aceleradores, aplicaciones y tecnologías de aceleración. Debido a esto, los recursos se gestionan de forma más productiva.
  4. Aumenta el rendimiento de las aplicaciones, al reducir la demanda en la plataforma y maximizar la utilización de la CPU.

QuickAssist ha sido diseñado para trabajar con sistemas inteligentes en industrias como la energía, la producción química y la fabricación, que están explorando el uso de FPGA (field programmable gate array). La matriz de puerta programable en campo puede acelerar los algoritmos específicos del dominio, implementándolos directamente en el hardware. La tecnología proporciona una forma uniforme para que las aplicaciones se comuniquen con los aceleradores e incluso los gestionen como recursos.
Lanner QuickAssist

OpenSSL y QuickAssist

La OpenSSL es la tecnología más utilizada a la hora de asegurar las comunicaciones entre nodos de cálculo. OpenSSL es responsable del cifrado de energía en un gran número de sitios web públicos y privados. No sólo esto, sino que también se utiliza para proteger las comunicaciones en otras aplicaciones. Es una de las partes más importantes de la infraestructura de comunicación moderna, y cuando se encuentra alguna vulnerabilidad en ella, muchos desarrolladores de software, administradores y ejecutivos tienden a pasar noches sin dormir.

Se puede acceder al acelerador QAT en el espacio del núcleo a través del controlador del dispositivo y de una biblioteca en el espacio de usuario. Los servicios criptográficos y de encriptación se proporcionan a OpenSSL con la ayuda de una estructura de motor estándar. El motor está construido en la parte superior de la biblioteca de espacio de usuario y está interconectado con QuickAssist API. Esta integración con el marco de OpenSSL proporciona una utilización sin problemas de los recursos y, por lo tanto, mejora su rendimiento general.

OpenSSL junto con QuickAssist simplifica el proceso de aceleración general. Después de instalar el motor QAT, puede dejar caer el motor en OpenSSL 1.1 en lugar de obtener una versión especial de OpenSSL, lo que hace que la solución sea mucho más fácil de implementar y obtenga las ventajas de los servicios de aceleración.

QuickAssist en el Software Stack

Los desarrolladores de aplicaciones que deseen acceder a la tecnología QuickAssist pueden hacerlo accediendo a la API QAT. La interfaz de la aplicación proporciona una interfaz fácil entre el controlador de aceleración QuickAssist y la aplicación del cliente. El usuario también puede acceder a él a través de marcos de trabajo de software de código abierto, capa SHIM. Esta capa actúa como un adaptador entre la API QAT y los marcos de trabajo estándar de la industria.

La API QAT accede al controlador QAT, que proporciona los servicios de aceleración al software de la aplicación. Estos controladores constan de dos capas. La estructura de controladores de aceleración y la capa de acceso al servicio.

  1. Acceleration Driver Framework

El acceleration driver framework tiene múltiples funciones que cumplir. Este rol incluye y es el siguiente.

  1. La driver framework es responsable de descargar el firmware que controlará el hardware que realiza los servicios de aceleración.
  2. Creación de timbres de recepción y transmisión. La estructura del controlador se comunica con el firmware a través de los anillos implementados en la DRAM host. Este sistema de anillo se utiliza para pasar el mensaje de respuesta entre el firmware y el SAL (Service Access Layer).
  3. Capa de Acceso al Servicio

La capa de acceso al servicio es responsable de crear e iniciar los servicios de aceleración. Los dos servicios disponibles son los siguientes.

  1. Servicios Criptográficos
  2. Servicios Criptográficos

Una vez que los servicios están habilitados, el SAL colocará un mensaje en los timbres de transmisión y una vez procesado el mensaje, el firmware colocará el mensaje de respuesta en los timbres de recepción. El SAL decodificará el mensaje presente en el anillo de recepción, en una función de devolución de llamada y actualizará los parámetros de salida de la API.
Conclusion:

Con millones de bytes de datos disponibles en Internet, la necesidad de procesar los datos, y funcionalidades como el cifrado y la compresión rápidamente es extremadamente importante. El QAT ayuda a reducir la carga de trabajo del procesador y así, a su vez, ayuda a utilizar los recursos más eficientemente.


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