Mellanox (NVIDIA) MCX556A-ECAT محول شبكة الخادم في الممارسة العملية: RDMA / RoCE نقل وتخلف منخفض والخادم

في عصر اليوم من انفجار البيانات، تواجه مراكز بيانات المؤسسات تحديات غير مسبوقة: كيفية تحقيق سرعات نقل أسرع وسرعة خدمة أعلى مع ضمان اتساق البيانات.خاصة في سيناريوهات مثل التداول المالي، التحليلات عالية التردد، والتخزين الموزع على نطاق واسع، أصبحت فترة الكمون التي أدخلتها بروتوكول TCP / IP التقليدي مكدسة عنق الزجاجة الأساسية تقييد تنمية الأعمال.هذه المقالة تتعمق في حالة تطبيق نموذجية تستند إلى محول شبكة الخادم Mellanox (NVIDIA) MCX556A-ECAT، والتي تظهر كيفية إعادة تشكيل بنية النقل منخفضة الكمون من خلال تكنولوجيا RDMA / RoCE.

شركة الإنترنت الكبيرة (يشار إليها فيما يلي باسم "المؤسسة") لديها أعمال أساسية تنطوي على تحليل مكافحة المخاطر في الوقت الحقيقي ومعالجة السجلات الضخمة.استخدمت بنية شبكة مركز البيانات الأصلية 25GbE NICs القياسية مع بروتوكول TCP / IPمع زيادة أحجام الأعمال، كانت وحدة المعالجة المركزية غالبا ما تكون مشغولة بمهمات معالجة حزم الشبكة، مما أدى إلى زيادة كبيرة في فترة تأخير استجابة التطبيق،وبقيت سعة الخادم عالقة أسفل مستويات القصور لفترات طويلةوفي الوقت نفسه، كانت فترة تأخر تبادل البيانات بين مجموعة التخزين وعقد الحوسبة مرتفعة بما يصل إلى عدة مئات من الميكرو ثانية، مما أثر بشدة على كفاءة تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي.كانت الشركة بحاجة ماسة إلى حل شبكي قادر على انخفاض فترة تأخير وتقليل استخدام وحدة المعالجة المركزية لدعم تطبيقات الجيل القادم المكثفة من البيانات.

أثناء تحقيقهم، حدد الفريق الفني تقنية RDMA (الوصول المباشر إلى الذاكرة عن بعد) كمفتاح لحل المشكلة.كانت حلول InfiniBand التقليدية مكلفة وصعبة التكامل مع بيئة Ethernet الحالية للمؤسسةولذلك، أصبح العثور على NIC عالية الأداء التي يمكن أن تدعم تماما RoCE (RDMA على الكونفيرجيت إثنر) المتطلبات الأساسية للمشروع.

بعد اختبار وتقييم صارم، اختارت المؤسسة في النهاية Mellanox (NVIDIA) MCX556A-ECAT كمكون أساسي لترقية شبكتها.هذه بطاقة الشبكة NVIDIA Mellanox MCX556A-ECAT، على أساس بنية ConnectX-5 ، يدعم تقنية RoCE v2 بشكل أصلي ، مما يتيح وظائف RDMA على بنية تحتية Ethernet القياسية ويتوازن بين الأداء والتكلفة تمامًا.قام فريق النشر بتثبيت بطاقة MCX556A-ECAT Ethernet adapter هذه في عقد الحوسبة والتخزين الرئيسية، شبكتهم مع مفاتيح 100GbE الحالية.

خلال عملية النشر، استفاد المهندسون بالكامل من ميزات التفريغ الذكية لهذه بطاقة الشبكة PCIe MCX556A-ECAT ConnectX.من خلال تمكين QoS (جودة الخدمة) و PFC (تحكم تدفق الأولوية)، أنها تضمن ضمان انخفاض فترة تأخير حركة المرور RoCE حتى أثناء ازدحام الشبكة. استغرق دورة التنفيذ بأكملها أسبوعين فقط وكانت شفافة للتطبيقات الموجودة في الطبقة العليا،تمكينهم من الاستفادة من مكاسب أداء RDMA دون أي تعديل للشفرة.

بعد النشر، حقق أداء الشبكة في المؤسسة قفزة نوعية.انخفضت فترة تأخير الوصول إلى البيانات بين عقدة التخزين وعقدة الحوسبة من 200 ميكرو ثانية إلى أقل من 5 ميكرو ثانية، تسريع بشكل كبير استجابات الاستعلامات لقواعد البيانات الموزعة. ثانيا، بفضل القدرات القويةتم تخفيض تكاليف المعالجة الشبكية للبروتوكولات بأكثر من 90%تمت إعادة تخصيص موارد الحوسبة المفرغة لتطبيقات الأعمال الأساسية، مما أدى إلى زيادة إجمالية في معدل تخزين الخادم بنحو ثلاثة أضعاف.

وفقاً لمواصفات MCX556A-ECAT المفصلة وبيانات المراقبة الفعلية، أظهرت NIC أداءً ممتازًا عند التعامل مع التزامن العالي لقطات البيانات الصغيرة.تحقيق التوصيل السريع بالأسلاك مع خسارة الحزم صفرهذه السمة حاسمة في سيناريوهات التداول عالية التردد ومراقبة المخاطر في الوقت الحقيقي.لقد تم القضاء تماماً على اختناقات شبكتنا. الآن يمكننا أن توسيع بثقة مجموعات تدريب الذكاء الاصطناعي لدينا دون القلق من الشبكة تصبح حلقة ضعيفة.هذه القضية توفر إشارة قيمة، مما يثبت أنها ليست مجرد قطعة من الأجهزة، ولكن حل مؤكد MCX556A-ECAT بطاقة محول Ethernet.

وبالإضافة إلى الفوائد الأساسية التي جلبتها RDMA/RoCE، اكتشفت الشركة أيضًا إمكانات أخرى من MCX556A-ECAT خلال تطبيقها.الاستفادة من ميزات إزالة تحميل الافتراضية المدمجة لزيادة كثافة الشبكة بشكل كبير في البيئات الافتراضية· تقنية التحكم في التوقف الديناميكي تحسين المزيد من معدلات نجاح ذاكرة التخزين المركزي. تشكل هذه التحسينات التفصيلية مجتمعة أساسا صلبا لجهود تحديث مركز البيانات في المؤسسة.

لمساعدة المستخدمين المحتملين الآخرين على فهم تفاصيل المنتج، توصي الشركة بالإشارة إلى ورقة بيانات MCX556A-ECAT الرسمية،الذي يحتوي على معايير الأداء الكاملة وقوائم التوافقفي الوقت الحالي، هذا MCX556A-ECAT للبيع متوفر في السوق العالمية، ويمكن الحصول على تفاصيل أسعار MCX556A-ECAT المحددة عن طريق الاتصال بالقنوات الرسمية لـ NVIDIA بناءً على حجم المشتريات.

تظهر هذه الحالة بوضوح الأداء الاستثنائي لشركة Mellanox (NVIDIA) MCX556A-ECAT في معالجة تحديات التخلف المنخفض والسرعة العالية.من خلال التطبيق العميق لتكنولوجيا RDMA/RoCE، فإنه لا يحل فقط اختناقات أداء بنية الشبكة التقليدية ولكن أيضا يمهد الطريق لابتكارات المشاريع المستقبلية كثيفة البيانات.مع اقتراب عصر 400G/800G، فإن مفهوم NIC الذكي الذي يتجسد في NVIDIA Mellanox MCX556A-ECAT سيواصل قيادة تطور شبكات مراكز البيانات نحو زيادة الكفاءة والذكاء.