NVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADAT محول الخادم الحل الفني: RDMA / RoCE نقل وخادم بطء منخفض

NVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADAT محول الخادم الحل الفني: RDMA / RoCE نقل انخفاض التأخير وهندسة تعزيز إمكانية تسليم الخادم

1تحليل خلفية المشروع ومتطلباته

تشهد مراكز البيانات الحديثة انتقالًا أساسيًا من الهندسة المعمارية المركزة على الحوسبة إلى الهندسة المعمارية المركزة على البيانات.والبيانات الموزعة تصبح في كل مكان، ظهرت نسيج الشبكة كقرحة علب حاسمة تحد من أداء النظام العام. تفرض الشبكات التقليدية القائمة على TCP / IP تكاليفًا كبيرة لمعالجة البروتوكول.يُقدّم اضطرابًا غير متوقّع في فترة التأخير، وتفشل في الاستفادة الكاملة من إمكانات عرض النطاق الترددي للإعلام الحديث.

تتضمن المتطلبات الرئيسية التي تم تحديدها عبر بيئات المؤسسات والسحابة:

• فترة تأخير أقل من ميلي ثانيةتطبيقات مهمة حاسمة مثل منصات التداول المالية والتحليلات في الوقت الحقيقي تتطلب اتصالات ثابتة ذات تأخير منخفض.
• محرك المعالجة المركزية:يجب أن تستهلك معالجة بروتوكول الشبكة أقل من 10٪ من موارد وحدة المعالجة المركزية لكل عقدة للحفاظ على قدرة الحوسبة لحملات العمل التطبيقية.
• قابلية توسيع النطاق الترددي:يجب أن تدعم البنية التحتية 25GbE لكل منفذ مع مسار تحديث واضح إلى عمليات نشر 50/100GbE في المستقبل.
• التكامل السلس:يجب أن يكون الحل متوافقًا مع منصات الخادم الحالية وأنظمة التشغيل وأدوات الإدارة.

الـNVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADATتتناول هذه المتطلبات مباشرة من خلال بنيتها ConnectX-6 Lx ،توفير RDMA المتسارع بالأجهزة عبر Ethernet المتقارب (RoCE) مع نقل البيانات بدون نسخة وقدرات تجاوز النواة.

2تصميم بنية الشبكة/النظام بشكل عام

وتعتمد الهندسة المعمارية المقترحة على طبقة عمود الفقرة الورقي المثلى لنقل RoCE. في قلب هذا التصميم هوحل بطاقة MCX631102AN-ADAT Ethernet، يتم نشرها في كل عقدة خادم لتوفير اتصال 25GbE مزدوج الموانئ.

طبقات الهندسة المعمارية

• عقد الحسابات/التخزين:كل خادم مجهز بواحد أو أكثرMCX631102AN-ADAT ConnectX-6 Lx منفذ مزدوج 25GbE SFP28المكيفات، التي تم تكوينها مع كلتا الموانئ النشطة لتحقيق توفر عال وتوازن الحمل.
• طبقة الأوراق:توفر أجهزة التبديل NVIDIA Spectrum-3 إعادة توجيه Ethernet منخفضة الكمون وبدون خسائر مع التحكم في الازدحام الواعي لـ RoCE (PFC / ECN).
• طبقة العمود الفقري:تتصل مفاتيح العمود الفقري عالية السعة بعقدات الأوراق مع وصلات صعودية 100GbE ، مما يضمن أداءً غير مسدود في جميع أنحاء النسيج.
• خطة الإدارة:شبكة إدارة خارج النطاق لجمع القياسات عن بعد ، وتنسيق التكوين ، ومراقبة الصحة عبر NVIDIA DOCA و MLNX-OS.

يتضمن التصميم تقسيمًا صغيرًا وعزل حركة المرور باستخدام التحميل القائم على الأجهزة vSwitch ، مما يضمن أن حركة المرور المستأجر تبقى معزولة دون المساس بالأداء.

3الدور والميزات الرئيسية لـ NVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADAT في الحل

كما واجهة الشبكة الأساسية لكل خادم،NVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADATيلعب دورا محوريا في تحقيق أهداف الأداء والكفاءة من الهندسة المعمارية الشاملة. وتشمل الميزات التقنية الرئيسية التي تمكن هذه القدرة:

وفقًاورقة بيانات MCX631102AN-ADATكما يدعم المعدل تشفير IPsec و MACsec في الخط، مما يضمن أمن البيانات أثناء النقل دون التضحية بالسرعة.مواصفات MCX631102AN-ADATتأكيد دعم القياس عن بعد المتقدم بما في ذلك عدادات التدفق والهيستوجرامات المتأخرة واكتشاف الازدحام وهو أمر حاسم لإدارة الشبكة الاستباقية.

4توصيات النشر والتوسيع (مع الطوبولوجيا النموذجية)

بالنسبة للمنظمات التي تخطط لإنتاجNVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADAT، يوصى بالنهج التدريجي التالي:

المرحلة 1 ‬التنفيذ التجريبي (4 ‬8 عقدة):البدء مع مجموعة صغيرة للتحقق من صحة تكوين RoCE، ضبط معايير PFC / ECN، ومؤشر أداء التطبيق.بطاقة مكياج Ethernet MCX631102AN-ADATيجب تثبيت مع أحدث برامج تشغيل Mellanox OFED وبرامج التثبيت لضمان التوافق الأمثل.

المرحلة الثانية: توسيع القفص (2050 عقدة):التوسع إلى رف كامل أو غطاء ، ونشر زوج من مفاتيح الأوراق مع تكوين إيثيرنت غير الخاسر.تمكين إدارة الازدحام القائمة على الأجهزة وتهيئة معايير DCB (جسر مركز البيانات) حسب أفضل الممارسات الموصى بها.

المرحلة الثالثة: التطبيق على مستوى النسيج (أكثر من 100 عقدة):نشر عبر رفوف متعددة مع مفاتيح العمود الفقري ربط العقد الورقية. تنفيذ هندسة حركة المرور باستخدام قدرات توجيه الأجهزة من المحول، واستخداممتوافق مع MCX631102AN-ADATNVIDIA مدير النسيج الموحد للتنسيق والإمداد الآلي.

وصف الطوبولوجية النموذجي:يتكون تكوين الرف القياسي من 20 خادم حاسوب / تخزين ، كل منها مجهز بواحدMCX631102AN-ADAT ConnectX-6 Lx منفذ مزدوج 25GbE SFP28. يرتبط الميناء 1 بمفتاح الورقة A ، ويقوم الميناء 2 بالاتصال بمفتاح الورقة B ، مما يوفر مسارات زائدة. يربط مفاتيح الورقة بالاتصال مع مفاتيح العمود الفقري عبر 100GbE ، مما يشكل نسيج CLOS.هذا التوڤولوجي يضمن أن أي فشل في رابط واحد أو مفتاح لا يؤثر على توافر التطبيق.

5العمليات، المراقبة، حل المشاكل، وتحسين

تتطلب التشغيل الفعال لشبكة مبنية على RoCE ممارسات مراقبة ومعالجة مشاكل متخصصة.MCX631102AN-ADATتوفر أدوات مدمجة لدعم هذه الأنشطة:

• جمعية القياس عن بعد:استخدم عدادات الأجهزة في المحول لمراقبة معدل التدفق لكل تدفق ، وعمق الطابور ، وانخفاض الحزم ، وتوزيع فترة التأخير.هذه البيانات يتم تغذيتها في لوحات مراقبة مركزية للرؤية في الوقت الحقيقي.
• كشف الازدحام:مراقبة إطارات توقف PFC والحزم المميزة ECN لتحديد انفجارات الميكرو ونقاط حركة المرور.ورقة بيانات MCX631102AN-ADATيوفر إرشادات حول تفسير هذه العدادات.
• إدارة البرمجيات الثابتة والسائق:التحديثات المنتظمة لمجموعة برامج NVIDIA OFED والبرمجيات الثابتة للتكيف ضرورية للأداء والأمن. استخدم إطار عمل NVIDIA DOCA لإدارة دورة الحياة الآلية.
• ضبط الأداء:تتضمن معايير ضبط الرئيسية ضبط عتبة عازل PFC ، وتعيين حدود وضع علامة ECN المناسبة ، وتهيئة إعدادات تعديل الانقطاع في المحول لتوازن فترة الكمون والسرعة.
• تسوية المشاكل الشائعة:يمكن تتبع معظم مشاكل الأداء إلى إعدادات DCB غير مثبتة ، أو قيم MTU غير متطابقة ، أو إصدارات برامج التشغيل غير المتوافقة. أدوات التشخيص الخاصة بالمحول (مثل mstflint ، ethtool ،و mlxconfig) توفر رؤية شاملة في حالة التشغيل.

بالنسبة للمنظمات التي تقيم إجمالي تكلفة الملكية،MCX631102AN-ADAT السعريجب النظر إلى جانب وفورات وحدة المعالجة المركزية ومكاسب الإنتاجية.MCX631102AN-ADAT للبيعتوفر حزم مع مفتاحات NVIDIA Spectrum الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة للتنفيذات الخضراء.

6ملخص وتقييم القيمة

الـNVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADATيمثل استثمارًا استراتيجيًا في البنية التحتية يوفر قيمة تجارية قابلة للقياس عبر ثلاثة أبعاد:

كجزء من نهاية إلى نهايةحل بطاقة MCX631102AN-ADAT Ethernet، فهي تمكن المنظمات من بناء شبكات عالية الأداء بدون خسائر التي تحقق تماما إمكانات التطبيقات الحديثة.بيئات مقدمي خدمات السحابة، أو تجمعات البحوث HPC،MCX631102AN-ADATيوفر باستمرار تأخيرًا منخفضًا ، وسرعة عالية ، وبساطة تشغيلية يطالب بها مهندسو البنية التحتية.