حلول محولات الشبكة NVIDIA أساسيات النشر: RDMA / RoCE تحسين نقل تأخير منخفض
October 20, 2025
في بيئات مراكز البيانات الحديثة وأعباء عمل الذكاء الاصطناعي، أصبح أداء الشبكة عاملاً حاسمًا يحدد الكفاءة الإجمالية للنظام. توفر حلول محولات شبكة NVIDIA إمكانات إرسال ذات زمن استجابة منخفض ثوري لتطبيقات الحوسبة عالية الأداء والذكاء الاصطناعي من خلال تقنيات RDMA (الوصول المباشر إلى ذاكرة الوصول العشوائي عن بعد) و RoCE (RDMA عبر Ethernet المتقارب) المتقدمة.
تمكن تقنية RDMA أجهزة الكمبيوتر من نقل البيانات مباشرة بين الذاكرة دون إشراك نظام التشغيل الخاص بالكمبيوتر البعيد. توفر تقنية الشبكات ذات النسخ الصفري هذه تحسينات كبيرة في الأداء لبيئات الشبكات عالية الأداء:
- عبء عمل وحدة المعالجة المركزية منخفض للغاية، مما يحرر موارد الحوسبة لمنطق العمل الأساسي
- أداء زمن الاستجابة بأقل من ميكروثانية، مما يلبي متطلبات التطبيقات في الوقت الفعلي الأكثر تطلبًا
- استخدام نطاق ترددي أعلى، مما يزيد من العائد على الاستثمار في البنية التحتية للشبكة
- تحسين أوقات استجابة التطبيقات، مما يعزز تجربة المستخدم النهائي
تمكن تقنية RoCE RDMA من العمل في بيئات Ethernet القياسية، مما يسهل نشر محولات شبكة NVIDIA في البنية التحتية الحالية لمركز البيانات. ينقسم RoCE إلى إصدارين:
| الميزة | RoCE v1 | RoCE v2 |
|---|---|---|
| طبقة الشبكة | طبقة Ethernet 2 | طبقة UDP/IP 3 |
| إمكانية التوجيه | مقتصرة على نفس الشبكة الفرعية | دعم توجيه IP الكامل |
| مرونة النشر | مقتصرة على شبكات الطبقة 2 | نشر على مستوى المؤسسة |
يتطلب التنفيذ الناجح لمحولات شبكة NVIDIA مع RDMA و RoCE تخطيطًا دقيقًا عبر أبعاد متعددة:
يعد التكوين الصحيح للمحول أمرًا ضروريًا للحصول على أفضل أداء لـ RoCE. تشمل المتطلبات الرئيسية:
- تمكين إمكانات Data Center Bridging (DCB) على جميع أجهزة الشبكة
- تكوين Priority Flow Control (PFC) للتشغيل Ethernet بدون فقدان
- Enhanced Transmission Selection (ETS) لإدارة تخصيص النطاق الترددي
- تكوين MTU المناسب لاستيعاب أحجام إطارات RoCE
يتضمن زيادة فوائد محولات شبكة NVIDIA عدة تقنيات تحسين:
- ضبط حجم المخزن المؤقت بناءً على أنماط عبء العمل المحددة
- تعديل إعدادات الاعتدال للمقاطعة لتحقيق التوازن بين زمن الاستجابة واستخدام وحدة المعالجة المركزية
- تكوين أزواج قائمة الانتظار المحسّن لمتطلبات التطبيق
- محاذاة NUMA المناسبة للأنظمة متعددة المقابس
تعمل محولات شبكة NVIDIA المزودة بإمكانات RDMA على تغيير مختلف الصناعات وحالات الاستخدام:
في سيناريوهات التدريب الموزعة، تقلل RDMA بشكل كبير من أوقات مزامنة التدرج، مما يتيح تقاربًا أسرع للنموذج واستخدامًا أكثر كفاءة لوحدة معالجة الرسومات.
تستفيد المؤسسات المالية من زمن الاستجابة المنخفض للغاية لمحولات NVIDIA للحصول على مزايا تنافسية في معالجة بيانات السوق وتنفيذ الطلبات.
تستفيد المؤسسات البحثية من حركة البيانات المتسارعة بين عقد الحوسبة، مما يقلل من الوقت اللازم للحلول للمحاكاة المعقدة.
يجب على المؤسسات التي تخطط لنشر محولات شبكة NVIDIA مراعاة هذه الممارسات المثبتة:
- إجراء تقييم شامل للشبكة قبل النشر
- تنفيذ طرح تدريجي مع اختبار شامل في كل مرحلة
- تأسيس مقاييس أداء أساسية للمقارنة
- تدريب موظفي العمليات على تقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها الخاصة بـ RDMA
- الحفاظ على تحديثات البرامج الثابتة وبرامج التشغيل للحصول على الأداء والأمان الأمثل
يمثل الجمع بين محولات شبكة NVIDIA وتقنيات RDMA و RoCE تقدمًا كبيرًا في الشبكات عالية الأداء، مما يوفر الاتصال ذو زمن الاستجابة المنخفض والإنتاجية العالية المطلوبة من قبل التطبيقات الحديثة كثيفة البيانات.