مخطط الحل الفني: Mellanox (NVIDIA) MCX631102AN-ADAT محول الخادم لنقل RDMA / RoCE منخفضة الكتلة

تقع معماريات مراكز البيانات الحديثة تحت ضغط مستمر لتقديم أداء أعلى مع الحفاظ على الكفاءة التشغيلية. The exponential growth in data-intensive workloads—from real-time analytics and AI training to distributed storage and financial trading—has exposed the limitations of traditional network infrastructuresتكمن الحاجز الرئيسي في كومة شبكات TCP / IP التقليدية ، والتي تستهلك موارد CPU كبيرة ، وتقدم تأخرًا لا يمكن التنبؤ به ، وتحد من سعة النظام الإجمالية.

يواجه مهندسو الشركات تحديًا حاسمًا: كيفية توسيع أداء الشبكة دون زيادة متناسبة في التكلفة والتعقيد.الحل يتطلب تحولًا أساسيًا من الشبكات التي تركز على وحدة المعالجة المركزية إلى الشبكات المتسارعة بالأجهزة، نماذج الاتصالات التي تركز على البيانات. هذه الورقة البيضاء التقنية تقدم حلًا شاملًا مبنيًا على Mellanox (NVIDIA) MCX631102AN-ADAT ،معالجة المتطلبات الأساسية لنقل التأخير المنخفض وتعزيز معدل تسجيل الخادم من خلال تقنية RDMA / RoCE.

تعتمد الهندسة المعمارية المقترحة توبولوجيا العمود الفقري المناسبة للاتصال 25GbE مع دعم RDMA / RoCE.في قلب هذا التصميم هو مبدأ القضاء على تكاليف العمليات المركزية المتعلقة بالشبكة مع الحفاظ على التكامل السلس مع استثمارات البنية التحتية الحالية.

• طبقة الأوراق:أجهزة التبديل العليا التي تم تكوينها مع PFC (تحكم تدفق الأولوية) و ECN (إخطار الازدحام الصريح) لدعم حركة RoCE v2 بدون خسائر
• طبقة العمود الفقري:مفاتيح ذات سعة عالية توفر اتصالاً من أي شيء إلى أي شيء بدون حجب مع وصلات صعودية 100GbE
• طبقة الخادم:عقدات الحوسبة والتخزين مجهزة بمحولات NVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADAT ConnectX-6 Lx مزدوجة الموانئ 25GbE SFP28
• شبكة التخزين:نسيج مخصص قادر على RoCE للوصول إلى NVMe-oF إلى صفوف التخزين الكاملة

تدعم الهندسة المعمارية مجالات حمولة العمل المتعددة بما في ذلك الظاهرية والمعادن العارية والبيئات المحمولة من خلال تقسيم حركة المرور الذكي وسياسات QoS.كل خادم يستفيد من قدرة منفذ مزدوج من MCX631102AN-ADAT إما لموازنة الحمل النشطة النشطة أو تكوينات التوافر العالي النشطة السلبية.

تعمل بطاقة محول Ethernet MCX631102AN-ADAT كواجهة حاسمة بين موارد الخادم ونسيج الشبكة. هذا المحول المتقدم ، المبني على بنية ConnectX-6 Lx ،يوفر العديد من القدرات التحويلية:

• RDMA/RoCE القائم على الأجهزة:ينفذ المحول كامل تحميل RoCE v2 في الأجهزة ، مما يتيح نقل البيانات المباشر من الذاكرة إلى الذاكرة دون تدخل وحدة المعالجة المركزية.هذا يقلل من فترة التأخير إلى ميكرو ثانية من رقم واحد مع تحرير نواة وحدة المعالجة المركزية لمعالجة التطبيقات.
• تحسين PCIe الذكي:مع واجهة المضيف PCIe 3.0/4.0 x8 ، تظهر مواصفات MCX631102AN-ADAT دعمًا لسرعة مرور ثنائية الاتجاه تصل إلى 50Gb / s ، مما يلغي اختناقات PCIe في خوادم عالية الأداء.
• دعم الافتراض المتقدم:يوفر المحول SR-IOV القائم على الأجهزة بما يصل إلى 512 وظيفة افتراضية ، مما يضمن أداءً متوقعًا للبيئات متعددة المستأجرين.
• تسريع التخزين:يدعم الدعم الأصلي لـ NVMe-oF و iSER أنماط الوصول إلى التخزين الفعالة الضرورية للبنية التحتية الحديثة المتقاربة.

يقدم تكوين 25GbE SFP28 مزدوج الموانئ مرونة التنفيذ ‬يمكن تكوين الموانئ لشبكات منفصلة (على سبيل المثال ، واحدة للتخزين ،واحد للحوسبة) أو مجتمعة لزيادة عرض النطاق الترددي والتكرار.

يتطلب النجاح في نشر حل MCX631102AN-ADAT ConnectX-6 Lx ذو منفذين 25GbE SFP28 تخطيطًا دقيقًا عبر شبكة وخادم وتطبيقات الطبقات.يوصى بالنهج التدريجي التالي:

بالنسبة للتنفيذات متعددة المواقع، فكر في تنفيذ RoCE عبر شبكات L3 باستخدام ميزات متقدمة مثل QoS القائم على DSCP ونشر إشعار الازدحام.الحل البطاقة MCX631102AN-ADAT إيثرنت محول يتضمن دعم شامل لهذه القدرات.

يحتاج الحفاظ على الأداء الأمثل إلى رؤية أنماط حركة RDMA / RoCE وصحة المحول. تضمن الممارسات التالية التشغيل الموثوق به:

• مراقبة الأداء:استخدم أدوات Mellanox من NVIDIA (mlxtool ، ethtool) ومرافق Linux القياسية لمراقبة إحصاءات الموانئ ومعدي RDMA وأخطاء PCIe. تشمل المقاييس الرئيسية انخفاضات ازدحام RoCE ، إطارات توقف PFC,والحزم التي تحمل علامة ECN.
• إدارة البرمجيات الثابتة والسائق:تحديثات منتظمة تضمن الوصول إلى أحدث الميزات وإصلاحات الأخطاء. يتضمن MCX631102AN-ADAT للبيع من خلال القنوات المعتمدة الحق في مستودع برامج NVIDIA.
• إدارة الازدحامتنفيذ ضبط عتبة ديناميكية لـ PFC buffers بناءً على أنماط حمولة العمل. للتطبيقات الحساسة لفترة تأخير ، قم بتكوين مجموعات أولوية منفصلة لحركة RDMA وحركة TCP التقليدية.
• إطار حل المشاكل:تطوير نهج منهجي للقضايا المشتركة:
  • مشاكل الرابط: التحقق من وحدات SFP28 ، جودة الكابلات ، والتفاوض على السرعات
  • ربط RoCE: التحقق من موازنة تكوين PFC عبر جميع المفاتيح
  • تدهور الأداء: التحقق من استنفاد العازل أو الازدحام المستمر

تتضمن مواصفات MCX631102AN-ADAT الشاملة قدرات تشخيص واسعة من خلال عدادات الأجهزة وسجلات التعديل التي يمكن الوصول إليها عبر واجهات الإدارة القياسية.

يمثل محول الخادم Mellanox (NVIDIA) MCX631102AN-ADAT كتلة بناء أساسية لعمارات مراكز البيانات من الجيل التالي.من خلال تمكين الاتصالات القائمة على RDMA / RoCE في كثافة 25GbE، هذا الحل يوفر:

• تخفيض 80-90% في تكاليف العمليات المركزية ذات الصلة بالشبكة، مما يسمح بتوحيد الخادم وخفض تكاليف الترخيص
• فترة تأخير أقل من 10 ميكرو ثانيةللتواصل بين الخوادم ، مما يتيح فئات جديدة من التطبيقات الموزعة
• مقياس الصلبة للسرعةمع حجم المجموعة، والقضاء على اختناقات الشبكة التقليدية
• الاستثمارات المستقبليةمع التوافق عبر أجيال متعددة من البنية التحتية للخادم والتخزين

يمكن للمنظمات التي تفكر في النشر الحصول على معلومات مفصلة عن أسعار MCX631102AN-ADAT والاستشارات التقنية من شركاء NVIDIA Mellanox المعتمدين.إن البنية المثبتة للحل ودعم النظام البيئي الواسع جعله الاختيار المفضل للمؤسسات التي تنتقل إلى نماذج الحوسبة التي تركز على البيانات.