NVIDIA Mellanox MCX4121A-ACAT Προσαρμοστής διακομιστή Τεχνική λύση

Αυτή η τεχνική λύση έχει σχεδιαστεί για αρχιτέκτονες δικτύων, μηχανικούς προ πωλήσεων και διευθυντές επιχειρήσεων.υψηλής απόδοσης δικτυακή υποδομή κέντρου δεδομένων βασισμένη στην τεχνολογία RoCE (RDMA over Converged Ethernet) χρησιμοποιώντας τηνNVIDIA Mellanox MCX4121A-ACATΤο έγγραφο καλύπτει το σχεδιασμό αρχιτεκτονικής, τις βασικές τεχνολογίες, τις στρατηγικές ανάπτυξης και τις βέλτιστες πρακτικές λειτουργίας.

1. Προηγούμενο έργο & Ανάλυση απαιτήσεων

Τα σύγχρονα κέντρα δεδομένων αντιμετωπίζουν τρεις θεμελιώδεις προκλήσεις: το CPU overhead των παραδοσιακών TCP/IP stacks, το απρόβλεπτο jitter αργίας για κατανεμημένες εφαρμογές,και το αυξανόμενο κόστος του εύρους ζώνης ανατολικά-δυτικάΚαθώς τα φορτία εργασίας μετατοπίζονται προς την εκπαίδευση της τεχνητής νοημοσύνης, τις κατανεμημένες βάσεις δεδομένων και τα υφάσματα αποθήκευσης NVMe-oF, οι συμβατικοί προσαρμογείς 10GbE ή 25GbE χωρίς εκφόρτωση RDMA γίνονται κρίσιμα σημεία συμφόρησης.Το περιβάλλον-στόχος, τυπικό για μεσαία έως μεγάλα cloud ή κέντρα δεδομένων επιχειρήσεων, απαιτεί καθυστέρηση μικρότερη των 3μs., λιγότερο από 10% χρησιμοποίηση του CPU για την επεξεργασία δικτύου και συνολική χωρητικότητα 50Gb/s σε κάθε διακομιστή.Πίνακας προσαρμογής Ethernet MCX4121A-ACATαπευθύνεται άμεσα στις απαιτήσεις αυτές.

2Συνολικό σχεδιασμό δικτύου και αρχιτεκτονικής συστήματος

Η προτεινόμενη αρχιτεκτονική ακολουθεί μια τοπολογία δύο επιπέδων φύλλου-ορθοπλασίας με μεταφορά Ethernet χωρίς απώλειες.

• Σκάφος φύλλου:Ενεργοποιούνται οι διακόπτες ToR με υποστήριξη DCB (Data Center Bridging) PFC, ETS και DCBX.
• Σπονδυλική στήλη:Μη μπλοκαριστικοί διακόπτες που παρέχουν πλήρη σύνδεση μεταξύ των φύλλων.
• Το στρώμα του διακομιστή:Κάθε κόμβος υπολογισμού/αποθήκευσης εξοπλισμένος με τοMCX4121A-ACAT ConnectX-4 Lx διπλής θύρας 25GbE SFP28Αναπροσαρμοστή.
• Πρότυπο μεταφοράς:RoCE v2 με υποστήριξη δρομολόγησης IP, επιτρέποντας RDMA σε σύνορα στρώματος 3.

Η αρχιτεκτονική κλιμακώνεται από 48 σε πάνω από 1.000 κόμβους, διατηρώντας συνεπή καθυστέρηση υπομικροδευτερολέπτου.Οι διπλές θύρες κάθε προσαρμογέα μπορούν να ρυθμιστούν σε ενεργό-ενεργό σύνδεση για τη συλλογή εύρους ζώνης ή ενεργό-παθητικό για υψηλή διαθεσιμότητα.

3Ο ρόλος του NVIDIA Mellanox MCX4121A-ACAT & Βασικά χαρακτηριστικά

Στο πλαίσιο αυτής της λύσης, ηNVIDIA Mellanox MCX4121A-ACATΗ λειτουργία του κινητήρα αποφόρτισης υλικού είναι κρίσιμη.Δελτίο δεδομένων MCX4121A-ACAT, τα βασικά χαρακτηριστικά που επιτρέπουν:

• Εγκατάσταση μεταφορών με βάση το υλικό:Συμπληρώνει την επεξεργασία πρωτοκόλλου RDMA/RoCE στο υλικό του προσαρμογέα, εξαλείφοντας τη συμμετοχή της CPU στην κίνηση δεδομένων.
• Δύο θύρες 25GbE SFP28:Ελαστική υποστήριξη μέσων για καλώδια SR, LR και DAC· συμβατή προς τα πίσω με 10GbE και 1GbE.
• PCIe 3.0 x8 Διασύνδεση υποδοχής:Παρέχει έως και 64Gb / s αμφίδρομο εύρος ζώνης, μη αποκλεισμός στην ταχύτητα καλωδίου.
• Επιτάχυνση NVMe-oF:Εθνική εκφόρτωση για επεξεργασία εντολών NVMe/TCP και NVMe/RoCE.
• Επικάλυψη εκφόρτωσης:Επιτάχυνση υλικού για τις σήραγγες VXLAN, GENEVE και NVGRE.

ΗΕιδικές προδιαγραφές MCX4121A-ACATεπιβεβαιώνει την υποστήριξη έως 1 εκατομμυρίου IOPS ανά θύρα με καθυστέρηση sub-0,8μs για μεταβιβάσεις που συνδέονται με τη μνήμη, καθιστώντας το ιδανικό για συναλλαγές υψηλής συχνότητας, αναλύσεις σε πραγματικό χρόνο και διαχωρισμένη αποθήκευση.

4Συστάσεις ανάπτυξης και κλιμάκωσης (με τοπολογία)

Η τυπική ανάπτυξη ακολουθεί μια προοδευτική ανάπτυξη σε επίπεδο ράκα.

Για την κλιμάκωση πέρα από δύο ράφια, οι σπονδυλικοί διακόπτες διασυνδέουν όλους τους διακόπτες φύλλων.Συμβατό με MCX4121A-ACATΟι οργανισμοί μπορούν να προμηθεύονται από τους κατασκευαστές δοκιμασμένες μονάδες SFP28 από τη λίστα συμβατότητας της NVIDIA για να εξασφαλίσουν τη σταθερότητα της εκπαίδευσης PFC και σύνδεσης.MCX4121A-ACAT προς πώλησημέσω εξουσιοδοτημένων διανομέων, μεMCX4121A-ACAT τιμήΣυνήθως κυμαίνονται από $ 400- $ 600 ανά προσαρμογέα ανάλογα με τον όγκο.

5. Παρακολούθηση των λειτουργιών, αντιμετώπιση προβλημάτων και βελτιστοποίηση

Η αποτελεσματική ανάπτυξη RoCE απαιτεί προληπτική παρακολούθηση.

• Τηλεμετρία:Χρησιμοποιήστε τη σειρά οδηγών MLNX_OFED της NVIDIA με ενσωματωμένους μετρητές RoCE (port_xmit_wait, port_rcv_remote_physical_errors).
• Ανίχνευση συμφόρησης:Παρακολούθηση των πλαισίων παύσης των PFC· διαρκείς μη μηδενικές τιμές υποδεικνύουν την πίεση του απόσβεσης.
• Εναρμόνιση αποθηκών:Προσαρμόστε το 2-3x BDP (προϊόνς καθυστέρησης εύρους ζώνης) για αποθέματα αποθέματος ασφαλείας χωρίς απώλεια.
• Δείκτες ECN/RED:Ορίστε την πιθανότητα σήμανσης σε βάθος ουράς 1% για προληπτική αποφυγή συμφόρησης.

Συνηθισμένα σενάρια αντιμετώπισης προβλημάτων: Εάν η απόδοση RoCE υποβαθμιστεί, επαληθεύστε ότι η διαμόρφωση DCB είναι πανομοιότυπη σε όλους τους διακόπτες και το λογισμικό προσαρμογής.Λύση κάρτας προσαρμογέα Ethernet MCX4121A-ACATπεριλαμβάνει διαγνωστικά εργαλεία (ibdiagnet, mlxlink) για την επικύρωση της ακεραιότητας των καλωδίων και της υγείας των συνδέσμων.να ενσωματώσει αυτές τις μετρήσεις στους πίνακες ελέγχου Prometheus/Grafana με ειδοποιήσεις για πτώση των πλαισίων παύσης ή υπερβολικές επαναμεταδόσεις.

6Συνοπτική & Αξιολόγηση

ΗNVIDIA Mellanox MCX4121A-ACATπαρέχει μετρήσιμη αξία σε τρεις διαστάσεις:επιδόσεις(θυμή υπο-2μs, 49Gb/s αποτελεσματική απόδοση),αποδοτικότητα(κάτω από 5% χρησιμοποίηση CPU για Ε/Υ δικτύου) καιΤΣΟΓια τους οργανισμούς που κατασκευάζουν κέντρα δεδομένων επόμενης γενιάς, αυτός ο προσαρμογός παρέχει μια αποδεδειγμένη από την παραγωγή,εξαιρετικά κλιμακώσιμηΛύση κάρτας προσαρμογέα Ethernet MCX4121A-ACATΟι αρχιτέκτονες δικτύων ενθαρρύνονται να αναφέρουν τηνΔελτίο δεδομένων MCX4121A-ACATγια λεπτομερείς προδιαγραφές σε επίπεδο μητρώου και οδηγούς ένταξης.