NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADAB محول الخادم في العمل.

NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADAB محول الخادم في العمل.

الخلفية والتحدي: اختناق الكمون في التخزين الموزع

فريق البنية التحتية في شركة الإنترنت الكبيرة واجه مؤخرا تحديا مألوفا: مجموعة التخزين الموزعة الخاصة بهم،كان يكافح لمواكبة متطلبات التطبيقات المتزايدةفي حين تم تجهيز عقد التخزين مع وحدة المعالجة المركزية القوية وأقراص NVMe سريعة، أصبح تأخير الشبكة خنقا أساسيا خاصة أثناء عمليات I / O الذروة.لم تكن المكيفات الحالية 10GbE تفتقر إلى قدرات تحميل الأجهزة، مما يسبب تدخلاً مفرطًا في وحدة المعالجة لكل حزمة يتم معالجتها.

كان هذا التكلفة العامة أكثر وضوحًا في أحمال العمل كثيفة الكتابة ، حيث تتطلب كل عملية إدخال / إخراج رحلات شبكة عديدة ذهابًا وإيابًا.كان الفريق بحاجة إلى حل يمكن أن يقلل بشكل كبير من فترة تأخير الذيل مع زيادة معدل تسليم الخادم العامبعد تقييم خيارات متعددة، تحولوا إلىNVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADAB- محول SFP28 مزدوج الموانئ 25GbE مصمم خصيصًا لتطبيقات RDMA عبر شبكة Ethernet المتقاربة (RoCE).

الحل والتنفيذ: نشر RoCE مع ConnectX-6 Lx

استهدفت عملية النشر ثلاث عقدة تخزين تعمل كخوادم للبيانات الوصفية داخل مجموعة Ceph ، حيث تكون حساسية الكمون أعلى. تم تجهيز كل عقدة بـMCX631432AN-ADAB ConnectX-6 Lx منفذ مزدوج 25GbE SFP28المكيف، والاتصال إلى 25GbE على رأس الرف المفتاح مع دعم RoCEv2. قام الفريق بتكوين كل من الموانئ في وضع الربط النشط النشط،يجمع ما يصل إلى 50 جيجابايت / ثانية من عرض النطاق الترددي الإجمالي مع توفير إضافية الانقلاب الخاطئ.

كان أحد الجوانب الحاسمة للتنفيذ هو تمكين RoCEv2 مع التحكم في تدفق الأولوية (PFC) وإخطار الازدحام الصريح (ECN) لضمان سلوك الشبكة دون خسائر.بطاقة مكياج إثنتر MCX631432AN-ADABتدعم هذه الآليات المتقدمة لإدارة الازدحام بشكل أصلي، مما يلغي الحاجة إلى مفاتيح خاصة أو ترخيص إضافي.استخدم الفريق أيضاً طوابع الوقت المضمنة في الأجهزة والمقاييس عن بعد لمراقبة صحة النسيج في الوقت الحقيقي خلال مرحلة الحرق الأولية.

وفقًاورقة بيانات MCX631432AN-ADAB، يدعم المحول PCIe Gen 4.0 x8 ، والذي أثبت أنه ضروري لتملأ منفذ 25GbE المزدوج بالكامل دون إعاقة الحافلة المضيفة. كانت الخوادم الحالية قادرة بالفعل على Gen 4.0.جعل الترقية مباشرة-بالنسبة للبيئات التي لا تزال على PCIe Gen 30، المكيف يبقى بالكاملمتوافق مع MCX631432AN-ADABمع التوافق الخلفي ‬ مرونة تبسط خطة التنفيذ التدريجي.

تم تبسيط عملية النشر بشكل ملحوظ. مع كومة برامج تشغيل الشبكات NVIDIA ، تم التعرف على المحولات على الفور في جميع أنحاء بيئة CentOS 8. استخدم الفريق الإصدار الرسمي.مواصفات MCX631432AN-ADABلتحسين تخصيصات العازل وقطع إعدادات التجمع، وتخصيص سلوك المحول إلى أنماط عبء العمل المحددة.

النتائج والفوائد القابلة للقياس

كانت مكاسب الأداء فورية وقابلة للقياس. يُقارن الجدول أدناه بين المقاييس الرئيسية قبل وبعد نشر البرنامج.NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADAB:

وبالإضافة إلى الأرقام، لاحظ الفريق زيادة الاتساق في أوقات استجابة الإدخال والإخراج، مما يلغي تأثير "الجيران الصاخبين" الذي كان يؤثر سابقاً على تطبيقات المستأجرين الذين يشاركون الخلفية التخزينية.تحميلات الأجهزة المقدمة من قبلحل بطاقة MCX631432AN-ADAB Ethernetخفضت تكاليف وحدة المعالجة المركزية بشكل كبير بحيث يمكن للعقد التعامل مع حوالي 60٪ من IOPS قبل بلوغ تشبع وحدة المعالجة المركزية ، مما يؤخر بشكل فعال دورة تحديث الأجهزة المخطط لها.

بالنسبة لفريق تشغيل الشبكة، والتكيّف المدمج في التليمتري والقدرة على الوصول إلى عدادات الأداء في الوقت الحقيقيمواصفات MCX631432AN-ADABأسهل عملية استكشاف الأخطاء وتخطيط القدرة بشكل كبير. تمكن الفريق من تحديد الانفجارات الصغيرة ومشاكل عمق الطابور قبل أن تؤثر على أحمال العمل في الإنتاج.

ملخص وتوقعات: أساس للمستقبل

هذا النشر أكد أنNVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADABليس مجرد ترقية تدريجية ولكن مكون تحويلي للأنظمة الموزعة الحساسة لفترة تأخير.لقد قدم المكيف تخفيضات كبيرة في متوسط ومتأخرة الذيل مع زيادة في الوقت نفسه من معدل خدمة الخادم الإجمالي بنحو 6xيتم الآن إعادة تخصيص دورات وحدة المعالجة المركزية المحررة لمعالجة مستوى التطبيق، مما يزيد من تحسين الكفاءة العامة للمجموعة.

بالنظر إلى المستقبل، الفريق يستكشف حالات استخدام إضافية للمحولات،بما في ذلك NVMe على الأقمشة (NVMe-oF) لتخزين الكتل عالية الأداء وربما GPUDirect لحملات عمل تدريب الذكاء الاصطناعي. مرونة بنية ConnectX-6 Lx يضمن أن نفسMCX631432AN-ADABيمكن للأجهزة أن تدعم هذه المتطلبات المتطورة دون استبدال.MCX631432AN-ADAB السعر، عندما يُوزّن مقابل وفورات التشغيل ومكاسب الأداء، يقدم قضية تجارية مقنعة.

وتؤكد تجربة الفريق اتجاهًا أوسع نطاقًا: مع اعتماد مراكز البيانات بشكل متزايد لـ 25GbE وأكثر من ذلك ، يصبح اختيار محول الخادم قرارًا معماريًا حاسمًا.بطاقة مكياج إثنتر MCX631432AN-ADABيقدم حلًا مثبتًا جاهزًا للإنتاج لأولئك الذين يسعون إلى سد الفجوة بين البنية التحتية الحالية ومتطلبات الأداء من الجيل التالي.