NVIDIA Mellanox MCX653105A-HDAT Server Adapter Techniczne rozwiązanie: RDMA/RoCE Transport niskiej opóźnienia dla maksymalnego serwera

Współczesne centra danych są pod presją, by dostarczać szybszy wgląd z ogromnych zbiorów danych.lub platform handlowych o wysokiej częstotliwości, podstawowa infrastruktura sieci staje się często głównym wąskim gardłem wydajności.Tradycyjne sieci oparte na TCP/IP wymagają znacznych kosztów CPU z powodu przetwarzania jądra i kopiowania danych, co prowadzi do zwiększonego opóźnienia i zmniejszonego efektywnego przepustowości.szybki przepływ danych bez obciążania procesorów hosta.

Wymóg jest jasny: architekci potrzebują rozwiązania sieciowego obsługującego zdalny bezpośredni dostęp do pamięci (RDMA) w celu obejścia jądra systemu operacyjnego,umożliwiające bezpośrednie przesyłanie danych między pamięcią serwera a pamięcią magazynową lub innymi serwerami. RDMA over Converged Ethernet (RoCE) stał się wiodącym standardem, zapewniającym opóźnienie klasy InfiniBand na standardowej infrastrukturze Ethernet.迈络思 (NVIDIA Mellanox) MCX653105A-HDATadapter serwera jest specjalnie zaprojektowany, aby sprostać tym wymaganiom, zapewniając podstawy sprzętowe dla wysokiej wydajności,bezstratna tkanina RoCE, która maksymalizuje przepustowość serwera i minimalizuje opóźnienie aplikacji.

Zaproponowana architektura opiera się na nieblokowanej tkance Ethernet, zaprojektowanej w celu wspierania ruchu RoCEv2.Ta topologia zapewnia łączność dowolna z dowolnym z przewidywalną niską opóźnieniem i dużą przepustowościąDo kluczowych aspektów projektowania należą:

• Konfiguracja tkaniny bez strat:Aby umożliwić RoCE, sieć musi być bez strat.który zapobiega upadkom pakietów dla ruchu RDMA o wysokim priorytetach poprzez zawieszenie przepływów o niższym priorytetach w przypadku wystąpienia zatłoczenia.
• Zarządzanie zatłoczeniami:Eksplicit Congestion Notification (ECN) oznacza pakiety w celu sygnalizowania zatłoczenia punktów końcowych, umożliwiającMCX653105A-HDATAdaptory zmniejszające prędkość transmisji przed wystąpieniem przepływu bufora.
• Projekt liści i kręgosłupa:Każdy serwer łączy się z przełącznikiem liściowym o prędkości 100 GbE.Architektura ta skaluje się liniowo, gdy dodaje się więcej półek.
• Segmenty pamięci masowej i obliczeniowe:Tkanina obsługuje zarówno ruch pamięci masowej NVMe-oF, jak i komunikację między serwerami dla rozproszonych aplikacji, wszystkie wykorzystując tę samą infrastrukturę umożliwiającą RoCE.

W ramach tej architekturyNVIDIA Mellanox MCX653105A-HDATsłuży jako krytyczny punkt końcowy, umożliwiając serwerom pełne uczestnictwo w tkance RDMA przy jednoczesnym odładowywaniu zadań sieciowych z procesora.

W sprawieMCX653105A-HDATjest dwu-portem 100Gb / s adapter oparty na architekturze NVIDIA Mellanox ConnectX-6.

• RoCE oparte na sprzęcie:Adapter obsługuje wszystkie funkcje transportu RDMA w sprzęcie, w tym enkapsulację pakietów, niezawodność i kontrolę zatłoczenia.bezpośrednio przyczyniające się do poprawy przepustowości serwerów.
• Wsparcie PCIe Gen3/Gen4:Z obsługą do PCIe 4.0 x16,Karta adaptera MCX653105A-HDAT Ethernetzapewnia wystarczającą przepustowość hosta do osiągnięcia prędkości linii 100Gb/s na obu portach jednocześnie, co jest niezbędne dla wymagających obciążeń roboczych NVMe-oF i HPC.
• Zaawansowana wirtualizacja:Przyspieszenie SR-IOV i VirtIO pozwala adapterowi dostarczać niemal natywną wydajność do wirtualizowanych obciążeń roboczych, co czyni go odpowiednim dla środowisk chmurowych i NFV.
• Programatyczny rurociąg:Elastyczny analizator umożliwia niestandardowe przetwarzanie pakietów i nowy protokół bez aktualizacji sprzętu, co zapewnia przyszłość inwestycji.

Według urzędnikaSpecyfikacje MCX653105A-HDAT, adapter obsługuje również szyfrowanie in-line oparte na sprzęcie i zarządzanie kluczami, zapewniając bezpieczne RDMA bez pogorszenia wydajności.Jest to szczególnie istotne w przypadku usług finansowych i wdrożeń chmury dla wielu użytkowników, w których konieczne jest izolowanie i szyfrowanie danych..

W celu zminimalizowania ryzyka i zapewnienia optymalnej wydajności zaleca się stopniowe podejście do wdrażania:

• Faza 1 WdrożenieKarta sieciowa PCIe MCX653105A-HDAT ConnectX adapterKonfiguracja przełączników leaf, aby umożliwić PFC i ECN na portach podłączonych do tych serwerów.Zweryfikuj funkcjonalność RDMA przy użyciu narzędzi porównawczych, takich jak perftest.
• Etap 2  Integracja sieci pamięci masowej:Rozszerzenie wdrożenia na wszystkie węzły pamięci masowej.Kompatybilny z MCX653105A-HDATZapewnia płynne przejście.
• Faza 3 WdrożyćRozwiązanie karty adaptera MCX653105A-HDAT EthernetWłącz RDMA dla rozproszonych aplikacji, takich jak Spark, TensorFlow i bazy danych w pamięci.

W przypadku skalowania należy upewnić się, że tkanina kręgosłupa jest nadmiernie wyposażona, aby poradzić sobie z szczytem ruchu.MCX653105A-HDAT na sprzedażw rozmieszczeniu rośnie, wykorzystuj NVIDIA's Unified Fabric Manager (UFM) do zautomatyzowanej optymalizacji tkaniny i monitorowania stanu.

Utrzymanie wysokiej wydajności tkaniny RoCE wymaga proaktywnego monitorowania i dostrojenia:

• Narzędzia monitorowania:Użyj Mellanox NEO i UFM do monitorowania stanu tkanin, śledzenia ram przerwy PFC i wykrywania punktów gorących zatłoczenia.Arkusz danych MCX653105A-HDATdostarcza szczegółowych informacji dostępnych za pośrednictwem standardowych narzędzi, takich jak ethtool.
• Dostrajanie wydajności:Precyzyjne dostrojenie przerwy, rozmiary buforów pierścieniowych i parametry PCIe w oparciu o charakterystykę obciążenia.może automatycznie dostosowywać na podstawie wzorców ruchu drogowego.
• Rozwiązywanie problemów:Powszechne problemy obejmują burze PFC z powodu nieprawidłowej konfiguracji QoS lub wyczerpania buforu.Cena MCX653105A-HDATw zakresie wydajności jest uzasadnione regularnymi badaniami walidacyjnymi.
• Aktualizacje oprogramowania i sterowników:Utrzymuj aktualizowane oprogramowanie adaptera i sterek sterowników NVIDIA, aby korzystać z najnowszych optymalizacji i poprawek błędów.Karta adaptera MCX653105A-HDAT Ethernetobsługuje oprogramowanie naprawcze podlegające aktualizacji w terenie dla bezproblemowych aktualizacji.

W sprawieNVIDIA Mellanox MCX653105A-HDATserwer adapter zapewnia solidne, wydajne podstawy dla nowoczesnych architektury centrów danych wymagających niskiego opóźnienia i wysokiej przepustowości.To bezpośrednio rozwiązuje wąski gardło CPU., uwalniając zasoby obliczeniowe dla aplikacji generujących przychody.tkanina Ethernet bez strat, zdolna do obsługi najbardziej wymagających obciążeń roboczychDla architektów poszukujących przyszłościowej infrastruktury sieciowej,MCX653105A-HDATstanowi kluczowy element budowlany, który zapewnia zarówno natychmiastowe zyski w zakresie wydajności, jak i długoterminową wartość.