Решения адаптеров Extreme Networks: Архитектурная основа для оптимизации передачи с низкой задержкой RDMA/RoCE

В высокопроизводительных вычислениях и средах с интенсивной обработкой данных, экстремальная совместимость доступа достигает новых уровней эффективности благодаря передовым технологиям RDMA (Remote Direct Memory Access) и RoCE (RDMA over Converged Ethernet). Этот архитектурный подход революционизирует передачу данных, минимизируя задержку и нагрузку на процессор, одновременно максимизируя пропускную способность.

Необходимость в низкой задержке

Современные приложения, включая рабочие нагрузки AI/ML, системы финансовой торговли и аналитику в реальном времени, требуют задержку на уровне микросекунд, которую традиционные сетевые стеки не могут обеспечить. Ключевые проблемы, решаемые решением Extreme, включают:

• Задержки обработки стека TCP/IP и узкие места использования ЦП
• Операции копирования памяти между ядром и пространством приложений
• Нагрузка переключения контекста во время передачи данных
• Неэффективное перемещение данных в распределенных системах

Основы архитектуры RDMA/RoCE

Адаптеры Extreme Networks используют технологию RDMA для обеспечения прямого доступа к памяти между системами без участия операционной системы, в то время как RoCE расширяет эту возможность через стандартную инфраструктуру Ethernet. Архитектура обеспечивает:

• Задержку от начала до конца менее 10 микросекунд для критически важных приложений
• Почти нулевое использование ЦП во время операций передачи данных
• Возможности обхода ядра для прямого доступа к памяти приложений
• Совместимость со стандартным Ethernet без необходимости специализированной инфраструктуры

Интеграция LAG для высокой доступности

Группы агрегирования каналов (LAG) играют решающую роль в обеспечении как высокой доступности, так и увеличения пропускной способности для реализаций RDMA/RoCE. Решение Extreme обеспечивает:

• Автоматическое переключение между агрегированными каналами без прерывания сеанса
• Балансировку нагрузки между несколькими физическими соединениями
• Поддержание соединений RDMA в сценариях сбоев каналов
• Бесшовную интеграцию с существующими политиками агрегирования сети

Расширенное QoS для гарантии производительности

Реализация Quality of Service (QoS) гарантирует, что трафик RDMA/RoCE получает соответствующий приоритет в сетевой инфраструктуре. Основные функции QoS включают:

• Управление приоритетом потока (PFC) для работы Ethernet без потерь
• Улучшенный выбор передачи (ETS) для распределения полосы пропускания
• Протокол DCBx (Data Center Bridging Exchange) для конфигурации
• Классификация и маркировка трафика, зависящие от приложения

Комплексная совместимость Extreme Access

Решение обеспечивает бесшовную совместимость Extreme access в различных средах посредством:

• Совместимости с коммутационной инфраструктурой Extreme Networking
• Поддержки нескольких гипервизоров и операционных систем
• Совместимости со стандартными реализациями RDMA/RoCE
• Обратной совместимости с традиционными сетями Ethernet

Архитектура развертывания и лучшие практики

Успешная реализация решений RDMA/RoCE требует тщательного архитектурного планирования. Extreme Networks рекомендует:

• Сквозную конфигурацию QoS во всех сегментах сети
• Правильную конфигурацию LAG для резервирования и распределения нагрузки
• Оптимизацию размера буфера для шаблонов трафика RoCE
• Комплексный мониторинг и телеметрию для проверки производительности

Измеримые преимущества производительности

Организации, развертывающие решения адаптеров Extreme Networks RDMA/RoCE, сообщают о значительных улучшениях:

• Снижение задержки приложений на 85-95% по сравнению с традиционным TCP
• Почти нулевое использование ЦП для операций передачи сетевых данных
• Увеличение эффективной пропускной способности за счет эффективного использования протокола
• Повышение производительности приложений для рабочих нагрузок распределенных вычислений

Сочетание технологии RDMA/RoCE с надежными возможностями LAG и комплексными политиками QoS создает основу для приложений с экстремально низкой задержкой, сохраняя при этом полную совместимость Extreme access с существующей инфраструктурой.

Поскольку распределенные вычисления и рабочие нагрузки AI продолжают развиваться, решения адаптеров Extreme Networks обеспечивают критически важную основу с низкой задержкой, требуемую современными приложениями, обеспечивая оптимальную производительность за счет передовой реализации RDMA/RoCE и бесшовной интеграции с существующими сетевыми службами.Узнать больше о RDMA/RoCE оптимизации и возможностях совместимости Extreme access.