NVIDIA Mellanox MCX653106A-HDAT Server Adapter في العمل: RDMA / RoCE نقل وخوادم بطء منخفض

في بيئات مراكز البيانات الحديثة - بدءًا من التخزين الموزع والتداول عالي التردد إلى مجموعات تدريب الذكاء الاصطناعي واسعة النطاق - أصبحت مجموعات بروتوكولات TCP/IP التقليدية بمثابة عنق الزجاجة الرئيسي. يستهلك الحمل الزائد لشبكات kernel ونسخ البيانات وتبديل السياق موارد كبيرة لوحدة المعالجة المركزية (CPU) مع تقديم زمن انتقال غير متوقع. تتناول دراسة الحالة هذه كيف تغلب أحد موفري البنية التحتية السحابية الرائدين على هذه التحديات من خلال نشرنفيديا ميلانوكس MCX653106A-HDATNIC للخادم، مما يحقق تحسينات هائلة في كل من زمن الوصول والإنتاجية.

كانت البنية التحتية الحالية لشبكة إيثرنت بسرعة 25 جيجابت الخاصة بالموفر، والتي تعمل بنظام TCP القياسي، تكافح من أجل مواكبة حركة تخزين NVMe-oF وأحمال عمل التحليلات في الوقت الفعلي. تجاوز استخدام وحدة المعالجة المركزية في عقد التخزين في كثير من الأحيان 70% لمعالجة الشبكة فقط، مما لا يترك مساحة كافية لمنطق التطبيق. تراوح زمن الاستجابة الشامل بين عقد الحوسبة والتخزين بين 50 إلى 150 ميكروثانية، مما أدى إلى ارتفاع كبير في زمن الاستجابة مما أثر على اتفاقيات مستوى الخدمة. لقد أدرك الفريق الهندسي أن هناك حاجة إلى تحول أساسي في بنية الشبكات، وهو تحول يتجاوز النواة ويتيح الوصول المباشر إلى الذاكرة بين نقاط النهاية.

وبعد تقييم خيارات متعددة، اختار الفريقبطاقة محول إيثرنت MCX653106A-HDATباعتبارها حجر الزاوية في تحديث شبكتهم. تم بناء هذا على بنية ConnectX-6بطاقة شبكة PCIe لمحول ConnectX MCX653106A-HDATيوفر اتصالاً ثنائي المنافذ بسرعة 100 جيجابت مع دعم الأجهزة الأصلي لـ RoCE (RDMA عبر Ethernet المتقاربة). اتبعت عملية النشر نهجًا مرحليًا:

• المرحلة 1:استبدل بطاقات NIC القديمة في عقد التخزين (10 عقد تعمل بنظام Ceph) بالمحول الجديد.
• المرحلة الثانية:قم بتكوين إيثرنت بدون فقدان البيانات باستخدام DCB (التحكم في التدفق ذو الأولوية وETS) على كل من بطاقات NIC والمحولات الموجودة أعلى الحامل.
• المرحلة 3:ترحيل حركة مرور التطبيق من مآخذ توصيل TCP إلى الأفعال المستندة إلى RDMA وNVMe-oF عبر RoCE.
• المرحلة 4:قم بتوسيع النشر لحساب العقد التي تتعامل مع التحليلات في الوقت الفعلي.

مهندسون استشاريونورقة بيانات MCX653106A-HDATومواصفات MCX653106A-HDATتم تأكيد التوافق الكامل مع نسيج محول Mellanox الحالي وتوزيع Linux المنشور (Ubuntu 22.04 مع برامج تشغيل MLNX_OFED). المتوافق مع MCX653106A-HDATأثبت النظام البيئي شموليته، ولا يتطلب أي تغييرات في الأجهزة تتجاوز استبدال NIC نفسه.

كشف اختبار ما بعد النشر عن تحسينات كبيرة في جميع المقاييس الرئيسية. ويلخص الجدول التالي المقارنة قبل وبعد:

وبعيدًا عن هذه المكاسب الكمية، لاحظ الفريق العديد من الفوائد النوعية. الحل بطاقة محول إيثرنت MCX653106A-HDATتمكين حركة البيانات بدون نسخة حقيقية بين ذاكرة التطبيق والتخزين البعيد، مما أدى إلى التخلص من مشكلات استنفاد المخزن المؤقت التي تسببت سابقًا في حدوث أعطال متقطعة أثناء انفجارات حركة المرور. بالنسبة لأعباء عمل التحليلات، أدى الانتقال إلى RDMA إلى تقليل أوقات إكمال المهام بنسبة 62%، مما أدى إلى تحسين نتائج الأعمال بشكل مباشر. عند تقييمسعر MCX653106A-HDATمقابل التكلفة الإجمالية للملكية، أدى الانخفاض بنسبة 30% في عدد عقد التخزين (بسبب ارتفاع كفاءة كل عقدة) إلى تحقيق الاسترداد في غضون تسعة أشهر. الMCX653106A-HDAT للبيعمن خلال شركاء NVIDIA قاموا أيضًا بتضمين الوصول إلى إطار عمل DOCA، مما يفتح إمكانية البرمجة المستقبلية لوظائف الشبكة المخصصة.

نشرنفيديا ميلانوكس MCX653106A-HDATحولت البنية التحتية للموفر من بيئة محدودة لـ TCP إلى نسيج عالي الأداء ومنخفض الكمون قادر على دعم أعباء العمل الحديثة. إن الجمع بين RoCE الذي تم تفريغه من الأجهزة، وواجهة PCIe 4.0، والنظام البيئي الشامل للبرامج يعالج المتطلبات الثلاثة الحاسمة لمراكز البيانات اليوم: تقليل زمن الوصول، وزيادة الإنتاجية، وتحسين كفاءة وحدة المعالجة المركزية.

بالنسبة للمهندسين المعماريين الذين يقومون بتقييم ترقيات مماثلة، تبدأ الرحلة بالتحققمتوافق مع MCX653106A-HDATالمكونات - بما في ذلك المفاتيح والكابلات وأنظمة التشغيل. التفصيليةورقة بيانات MCX653106A-HDATيوفر مواصفات الطاقة والحرارة والميكانيكية لتخطيط التكامل. نظرًا لأن الأقمشة التي تبلغ سعتها 200 جيجابت أصبحت قياسية وتتطلب مجموعات تدريب الذكاء الاصطناعي زمن وصول أقل من أي وقت مضى، فإنبطاقة محول إيثرنت MCX653106A-HDATيقف جاهزًا كحل مثبت ومقوى للإنتاج. يقوم الموفر الآن بتوسيع النشر ليشمل GPU Direct RDMA لأحمال عمل الاستدلال AI، مما يزيد من التحقق من صحة هذا المحول باعتباره حجر الزاوية في بنية مركز البيانات الحديثة.