Техническое решение: Сетевой адаптер Mellanox (NVIDIA) MCX556A-ECAT для серверов. Низколатентная передача RDMA/RoCE

Современные центры обработки данных находятся под огромным давлением, чтобы обрабатывать экспоненциально растущие объемы данных, сохраняя время отклика до миллисекунды для критических приложений.Традиционные сетевые архитектуры, основанные на TCP/IP протокольных стеках, изо всех сил пытаются идти в ногуЭто особенно очевидно в таких случаях использования, как высокопроизводительные вычисления (HPC).учебные кластеры по искусственному интеллекту (ИИ), распределенные базы данных и финансовый анализ в режиме реального времени.

The core requirement identified by network architects and operations leaders is the need for a network infrastructure that can deliver RDMA (Remote Direct Memory Access) capabilities over standard Ethernet fabricsЭто позволит осуществлять прямую передачу данных из памяти в память, обходя ядро операционной системы и резко снижая как задержку, так и использование процессора.экономически эффективный, и совместимы с существующими инструментами управления.

Предлагаемое техническое решение использует беспотерие Ethernet ткань, предназначенная для поддержки RoCE (RDMA над конвергированным Ethernet) трафика.обеспечение неблокировкиВ центре этой конструкции находятся высокопроизводительные серверные узлы, оснащенные сетевыми адаптерами Mellanox (NVIDIA) MCX556A-ECAT.

Сетевая структура сконфигурирована с расширенными механизмами QoS, включая контроль приоритета потока (PFC) и явное уведомление о перегрузке (ECN),создание безубыточной среды, необходимой для трафика RoCE v2Это гарантирует, что трафик RDMA проходит бесперебойно без пакетовых падений, что в противном случае приведет к серьезной деградации производительности.Кластеры хранения и вычисления взаимосвязаны через эту единую ткань, что позволяет объединить отдельные сети хранения и передачи данных (LAN и SAN) в единую высокоскоростную инфраструктуру.

NVIDIA Mellanox MCX556A-ECAT служит критической конечной точкой в этой архитектуре.Это не просто сетевой интерфейс, а сложное устройство обработки данных.Ее основная роль заключается в том, чтобы обеспечить и ускорить RDMA через конвергированную Ethernet ткань.Он освобождает серверные ядра для обработки приложений, непосредственно способствуя достижению цели повышения пропускной способности серверов.

Ключевые особенности, используемые в этом решении, включают:

• Аппаратно-основанный RoCE v2 Огрузка:Сетевая карта PCIe с адаптером MCX556A-ECAT ConnectX реализует весь стек RoCE v2 в аппаратном обеспечении.существенное значение для чувствительных к производительности приложений.
• Интеллектуальное ускорение PCIe:С поддержкой PCIe 3.0/4.0, карта максимизирует пропускную способность данных между сетью и хост-памятью.Такие функции, как PCIe TLP (Transaction Layer Packet) для обработки отгрузки, еще больше снижают задержку и повышают эффективность системы в целом..
• Поддержка расширенной виртуализацииАдаптер обеспечивает SR-IOV, позволяя назначать несколько виртуальных функций непосредственно на виртуальные машины, обеспечивая почти нативную производительность для виртуализированных сред.
• Комплексный мониторинг эффективности:Он включает в себя аппаратные счетчики и поддержку стандартных инструментов мониторинга, что позволяет администраторам отслеживать ключевые показатели, такие как трафик RoCE, перегрузки и упадок пакетов.

Развертывание этого решения предполагает поэтапный подход для обеспечения минимальных сбоев.Типичная топология включает подключение серверов, оснащенных MCX556A-ECAT, к переключателям ToR, которые поддерживают RoCE и PFCЗатем эти переключатели ToR подключаются к не блокирующей ткани позвоночника.

Для существующих центров обработки данных рекомендуется постепенное внедрение, начиная с кластеров приложений с наиболее критическими характеристиками.Совместимость обеспечивается тем, что MCX556A-ECAT совместим с широким спектром операционных систем (Linux).При масштабировании кластера, добавление новых узлов с тем же адаптером обеспечивает постоянную производительность.Архитектура может масштабироваться путем добавления большего количества переключателей листья и позвоночника, при этом 100GbE-порты MCX556A-ECAT обеспечивают большое пространство для головы.

Перед полномасштабным развертыванием архитекторы должны пересмотреть подробные спецификации MCX556A-ECAT для подтверждения требований к мощности и охлаждению.Пилотный развертывание с репрезентативными рабочими нагрузками настоятельно рекомендуется для проверки эффективностиИнформация о продаже и закупке MCX556A-ECAT может быть получена через уполномоченных дистрибьюторов.

После развертывания, поддержание оптимальной производительности требует надежной практики мониторинга и управления.Решение интегрируется со стандартными инструментами мониторинга сети через SNMP и включает в себя платформу NVIDIA Unified Fabric Manager (UFM) для передовой телеметрииКлючевые показатели для мониторинга включают:

• Статистические данные о трафике в RoCE:Отслеживать объем трафика RDMA для обеспечения его эффективного использования.
• Маркеры перегрузки (ECN):Следить за пакетами с маркировкой ECN для выявления потенциальных точек перегрузки в ткани.
• Поиск PFC-штормов:Следите за чрезмерными паузами PFC, которые могут указывать на неправильную конфигурацию или неисправное устройство в сети без потерь.

Устранение неполадок обычно включает проверку уровня прошивки NIC, проверку конфигурации QoS переключателя и использование диагностических инструментов, таких как `mlxconfig` и `mlxlink` для MCX556A-ECAT.Оптимизация может включать в себя тонкую настройку размеров буфера, корректировки пороговых значений ECN или обновления до последней версии драйверов и прошивки.Для команд, рассматривающих это решение карты адаптера MCX556A-ECAT Ethernet, понимание этих оперативных аспектов является ключом к долгосрочному успеху.

The technical solution centered around the Mellanox (NVIDIA) MCX556A-ECAT provides a clear and effective path to achieving RDMA/RoCE low-latency transmission and significant server throughput enhancementОтгружая сетевую обработку на аппаратное обеспечение адаптера, организации могут восстановить ценные циклы процессора, уменьшить задержку приложений на порядки величины, и построить унифицированный,масштабируемая инфраструктура для их самых требовательных рабочих нагрузок.

Оценка стоимости ясна: снижение общей стоимости владения (TCO) за счет повышения эффективности серверов, улучшения производительности приложений, что приводит к более быстрому пониманию бизнеса,и будущей сетевой базы, способной поддерживать новые технологии, такие как ИИ и NVMe-oFДля сетевых архитекторов и операционных менеджеров принятие этого решения представляет собой стратегическую инвестицию в производительность и эффективность дата-центра.Для последней версии MCX556A-ECAT цена и доступность, пожалуйста, свяжитесь с вашим представителем NVIDIA.