Rozwiązania adapterów Extreme Networks: Architektura dla optymalizacji transmisji o niskim opóźnieniu RDMA/RoCE

W środowiskach obliczeniowych o wysokiej wydajności i intensywnym przetwarzaniu danych, interoperacyjność Extreme Access osiąga nowe poziomy wydajności dzięki zaawansowanym technologiom RDMA (Remote Direct Memory Access) i RoCE (RDMA over Converged Ethernet). To podejście architektoniczne rewolucjonizuje transmisję danych, minimalizując opóźnienia i obciążenie procesora, jednocześnie maksymalizując przepustowość.

Imperatyw niskich opóźnień

Nowoczesne aplikacje, w tym obciążenia AI/ML, systemy transakcji finansowych i analityka w czasie rzeczywistym, wymagają opóźnień na poziomie mikrosekund, których tradycyjne stosy sieciowe nie mogą osiągnąć. Kluczowe wyzwania, które rozwiązuje rozwiązanie Extreme, obejmują:

• Opóźnienia w przetwarzaniu stosu TCP/IP i wąskie gardła wykorzystania procesora
• Operacje kopiowania pamięci między jądrem a przestrzenią aplikacji
• Obciążenie przełączania kontekstu podczas transmisji danych
• Niewydajne przesyłanie danych w systemach rozproszonych

Podstawy architektury RDMA/RoCE

Adaptery Extreme Networks wykorzystują technologię RDMA, aby umożliwić bezpośredni dostęp do pamięci między systemami bez angażowania systemu operacyjnego, podczas gdy RoCE rozszerza tę funkcjonalność na standardową infrastrukturę Ethernet. Architektura zapewnia:

• Opóźnienie end-to-end poniżej 10 mikrosekund dla krytycznych aplikacji
• Prawie zerowe wykorzystanie procesora podczas operacji przesyłania danych
• Możliwości pomijania jądra dla bezpośredniego dostępu do pamięci aplikacji
• Zgodność ze standardem Ethernet bez konieczności stosowania specjalistycznej infrastruktury

Integracja LAG dla wysokiej dostępności

Grupy agregacji łączy (LAG) odgrywają kluczową rolę w zapewnianiu zarówno wysokiej dostępności, jak i zwiększonej przepustowości dla implementacji RDMA/RoCE. Rozwiązanie Extreme zapewnia:

• Automatyczne przełączanie awaryjne między zagregowanymi łączami bez zakłóceń sesji
• Równoważenie obciążenia na wielu połączeniach fizycznych
• Utrzymanie połączeń RDMA w scenariuszach awarii łączy
• Płynna integracja z istniejącymi zasadami agregacji sieciowej

Zaawansowana jakość usług (QoS) dla gwarancji wydajności

Implementacja jakości usług (QoS) zapewnia, że ruch RDMA/RoCE otrzymuje odpowiedni priorytet w całej infrastrukturze sieciowej. Kluczowe funkcje QoS obejmują:

• Kontrola przepływu priorytetów (PFC) dla bezstratnej pracy Ethernet
• Ulepszony wybór transmisji (ETS) dla alokacji przepustowości
• Protokół DCBx (Data Center Bridging Exchange) do konfiguracji
• Klasyfikacja i znakowanie ruchu specyficznego dla aplikacji

Kompleksowa interoperacyjność Extreme Access

Rozwiązanie zapewnia płynną interoperacyjność Extreme Access w różnych środowiskach poprzez:

• Zgodność z infrastrukturą przełączania Extreme Networking
• Obsługa wielu hiperwizorów i systemów operacyjnych
• Interoperacyjność ze standardowymi implementacjami RDMA/RoCE
• Zgodność wsteczna z tradycyjnymi sieciami Ethernet

Architektura wdrażania i najlepsze praktyki

Pomyślna implementacja rozwiązań RDMA/RoCE wymaga starannego planowania architektonicznego. Extreme Networks zaleca:

• Kompleksową konfigurację QoS we wszystkich segmentach sieci
• Właściwą konfigurację LAG dla redundancji i dystrybucji obciążenia
• Optymalizację rozmiaru bufora dla wzorców ruchu RoCE
• Kompleksowe monitorowanie i telemetrię w celu walidacji wydajności

Mierzalne korzyści z wydajności

Organizacje wdrażające rozwiązania adapterów RDMA/RoCE Extreme Networks zgłaszają znaczne ulepszenia:

• 85-95% redukcja opóźnień aplikacji w porównaniu z tradycyjnym TCP
• Prawie zerowe wykorzystanie procesora do operacji przesyłania danych w sieci
• Zwiększona efektywna przepustowość dzięki wydajnemu wykorzystaniu protokołu
• Zwiększona wydajność aplikacji dla rozproszonych obciążeń obliczeniowych

Połączenie technologii RDMA/RoCE z solidnymi możliwościami LAG i kompleksowymi zasadami QoS tworzy fundament dla aplikacji o ekstremalnie niskich opóźnieniach, zachowując jednocześnie pełną interoperacyjność Extreme Access z istniejącą infrastrukturą.

W miarę jak rozproszone obciążenia obliczeniowe i AI nadal ewoluują, rozwiązania adapterów Extreme Networks zapewniają krytyczny fundament niskich opóźnień wymagany przez nowoczesne aplikacje, zapewniając optymalną wydajność dzięki zaawansowanej implementacji RDMA/RoCE i płynnej integracji z istniejącymi usługami sieciowymi.Dowiedz się więcej o optymalizacji RDMA/RoCE i możliwościach interoperacyjności Extreme Access.