PHYSec安全加密技术及在智算中心的应用.pdf
《PHYSec安全加密技术及在智算中心的应用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PHYSec安全加密技术及在智算中心的应用.pdf(21页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、演讲人:王豪杰演讲单位:中国移动研究院目目 录录01场景与安全需场景与安全需求求02现有技术分析现有技术分析03PHYSecPHYSec技术思技术思路路04总结与展望总结与展望场景与安全需求场景与安全需求01Chapter one网络攻击日渐频繁,无处不在!在Internet上每天有超过1亿次的网络攻击,每秒超1000次以上的攻击发生。攻击者企图访问用户个人或组织的信息数据,没有一家公司能幸免中国数据安全法中国网络安全法中国个人信息保护法 中国密码法网络安全审查办法关键信息基础设施保护条例网络安全等级保护条例(征求意见)网络安全审查办法(修订)商用密码管理条例(修订征求意见)网络产品安全漏洞管
2、理规定网络数据安全管理条例(征求意见)201620182019202020212022德国电信安全法2.0德国安全要求目录欧盟网络安全法GDPR工业和信息化部关于工业大数据发展的指导意见工业和信息化领域数据安全管理办法(试行)(征见)英国电信安全业务守则草案PCI-DSS v4.0全球100多个国家已对数据安全提出要求;中国、英国、德国、欧盟相继颁布网络安全法案,要求通信网络确保数据传输安全用户入算上载样本数据、算内及算间训练生成模型及参数、下载训练后的模型及参数,涉及敏感数据的频繁交互,存在泄露、窃听的风险智算中心A远端用户入算网络数据上传:端到端安全加密,确保样本数据安全模型下载:端到端安
3、全加密,确保模型框架、参数安全算间网络参数传递:端到端安全加密,确保模型框架、参数安全算内网络数据转移:存储节点直接(对象文件),需确保样本数据安全数据读取:计算节点访问文件存储节点(读),需确保样本数据安全归档写回:计算节点访问文件存储节点(写),需确保模型与参数安全模型复制:存储节点直接(文件对象),需确保模型与参数安全承载网络智算中心B入算网络入算关键诉求:用户访问以及用户数据的安全关键能力:高安全、低开销算内关键诉求:AI模型架构、参数核心资产的存储、使用安全关键能力:低时延、高吞吐、低开销安全,不占用算力,不影响算效算间关键诉求:数据与协议安全,防窃听关键能力:高安全、高吞吐、低开销
4、智算中心内实现网络安全机制的从无到有,入算网络和算间网络实现安全防护能力的由低到高;面向算内、入算和算间的不同诉求,研究合适的安全加密机制用户智算中心BEthernet智算中心AEthernet算间网络上述智算中心网络场景的底层承载网络主流技术是以太网,为了应对上述日益严峻的数据安全挑战,须对以太网提供安全认证、密钥管理以及数据加解密能力,构筑以太网安全机制,为新型智算中心提供安全数据传输能力现有技术分析现有技术分析02Chapter one智算中心采用CLOS组网来满足日益增长的转发规模需求,通用性有明显优势。智算中心的AI典型Leaf-Spine组网,ALL-TO-ALL通讯,100GE/
5、400GE/800GE接口,1K计算节点(3232)训练和推理*:*2023 usenix,Accelerating Distributed MoE Training and Inference with Lina,HKU 模型:Mixture of Experts(MoE)通讯方案:all-to-all800GEspine交换机spine交换机spine交换机spine交换机core交换机core交换机TORTORTORTOR400GE100GERack1323232256168128Rack32优势可以实现计算节点与计算节点,计算节点与存储节点,存储节点与存储节点之间的安全加密管控复杂O?
6、:N台Server 全网需维护?安全连接(SA会话)每连接1对密钥,全网管理维护2?个密钥静态时延增加超30%:以4 Hops为例,server-to-server典型静态链路时延?.?考虑TLS/RDMASec/IPSec加解密时延最优性能1s,静态时延增加=?/?.?%劣势带宽开销增加至少21字节:TLS逐包增加21B开销,RDMASec逐包增加40B开销,IPSec逐包增加48B开销须升级硬件支持:在AI计算场景下,将TLS/IPSec/PSP安全加密功能卸载到硬件,需要Server硬件支持*RFC5042提出RDMASec基于IPSec改进,Google在2022年发布基于IPSec
7、ESP的改进方案PSPTLS/RDMASec*/IPSec等端到端安全加密方案,服务器间实施典型的ALL-TO-ALL通讯方案;但没有网络的参与,计算节点之间部署端到端方案成本、难度和算力代价较大spine交换机spine交换机spine交换机spine交换机core交换机core交换机TORTORTORTOR优势管控复杂度低?:Server-TOR,TOR-Spine,Spine-Core部署MACSec,全网维护=44N安全连接(SA会话)静态时延增加32%:4 Hops 以4 Hops为例,Server-to-server典型静态时延?.?Server-to-server使能MACSec
8、时典型静态时延 3.77?静态时延增加=?3.77 2.85?/2.85 32%劣势带宽开销增加至少32字节:对64B包而言,逐包开销增加超30%须升级硬件支持:在AI计算场景下,须将MACSec安全加密功能卸载到硬件,需要Server升级硬件支持,需要交换机升级硬件支持*MACSec2017版本,IEEE802.1AEcg支持VLAN in clear端到端加密方案,此方案优劣势同 TLS/RDMASec/IPSec智算中心内采用MACSec链路级安全加密方案*,服务器间实施典型的ALL-TO-ALL通讯方案;MACSec在管控复杂度有改进,但10多年前主要面向传统园区设计,时延开销无法满足
9、智算时代需求spine交换机spine交换机spine交换机spine交换机core交换机core交换机TORTORTORTOR比较项RDMASecMACsec?Sec加密层级应用层/传输层链路层新层次?加密开销带宽开销增加36%带宽开销增加30%接近0?加密时延静态时延增加35%静态时延增加32%静态时延增加 10%?加密配置相对复杂O?简单O?简单O??加载难度Server升级硬件支持Server升级硬件支持,交换机升级硬件支持易升级易部署?最佳 最差 一般竞争分析:智算中心最关注算效,通讯时延*对算效影响大Server-to-Server端到端时延每降低1us,有效算力线性度提升3%IB
10、控标静态时延?1.2?TOR ServerServer?1.2?*AI训练和推理,对每一次迭代通讯的尾时延敏感;HPC小包通讯,对RTT时延敏感各项性能指标对比分析设定新安全性能目标,兼顾成本、代价方面,探索智算时代的以太网安全新机制PHYSecPHYSec技术思路技术思路03Chapter one199419952006NowL2PHYL3L4L5TimeTLS/DTLSIPSecMACSecPHYSecsoftwareSoftware+hardwareHardwareHardwareMACIPTCPMACIPMACMACCipher textCipher textCipher textCi
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- PHYSec 安全 加密 技术 中心 应用
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【Stan****Shan】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【Stan****Shan】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。