Λύσεις προσαρμογέα δικτύου NVIDIA: Αρχιτεκτονική RDMA/RoCE για βελτιστοποίηση μετάδοσης χαμηλής καθυστέρησης

Λύσεις προσαρμογέα δικτύου NVIDIA: Αρχιτεκτονική RDMA/RoCE για βελτιστοποίηση μετάδοσης χαμηλής καθυστέρησης

Στην εποχή της τεχνητής νοημοσύνης και της υπολογιστικής υψηλής απόδοσης, τα παραδοσιακά πρωτόκολλα δικτύου δημιουργούν σημαντικά μειονεκτήματα που περιορίζουν τις επιδόσεις των εφαρμογών.Οι λύσεις προσαρμογή δικτύου της NVIDIA με τεχνολογίες RDMA και RoCE παρέχουν επαναστατικές βελτιώσεις στην αποτελεσματικότητα μετάδοσης δεδομένων και μείωση της καθυστέρησης.

Η πρόκληση του μειονεκτήματος του δικτύου

Τα σύγχρονα κέντρα δεδομένων αντιμετωπίζουν πρωτοφανείς απαιτήσεις από την εκπαίδευση της τεχνητής νοημοσύνης, την συμπερίληψη της μηχανικής μάθησης και τα φορτία υπολογιστών υψηλής απόδοσης.Η συμβατική δικτύωση TCP/IP εισάγει διάφορους κρίσιμους περιορισμούς:

• Υψηλή χρησιμοποίηση CPU για επεξεργασία πρωτοκόλλου
• Σημαντική καθυστέρηση από πολλαπλά αντίγραφα μνήμης
• Περιορισμένη επεκτασιμότητα σε ευρείας κλίμακας αναπτύξεις
• Αποτελεσματική χρήση πόρων που επηρεάζει τη συνολική απόδοση του συστήματος

Τεχνολογία RDMA: Επαναστατική μεταφορά δεδομένων

Η Απομακρυσμένη Άμεση Πρόσβαση Μνήμης (RDMA) επιτρέπει την άμεση επικοινωνία μνήμης-μνήμης μεταξύ συστημάτων, παρακάμπτοντας τους πυρήνες λειτουργικού συστήματος και τις CPU.

• Μεταφορές δεδομένων μηδενικών αντιγράφων με εξάλειψη των επιβαρύνσεων αποθηκευτικού αποθέματος
• Παράκαμψη του πυρήνα μειώνοντας τη χρήση της CPU κάτω από 3%
• Υπό 1,5 μικροδευτερόλεπτο καθυστέρηση για επικοινωνία εντός ράκα
• Αληθινή γραμμική επεκτασιμότητα για κατανεμημένες εφαρμογές

RoCE: RDMA μέσω Converged Ethernet

Το RoCE επεκτείνει τα οφέλη του RDMA στην τυποποιημένη υποδομή Ethernet, καθιστώντας τη δικτύωση υψηλών επιδόσεων προσβάσιμη χωρίς εξειδικευμένο υλικό.

• Υποστήριξη RoCE v2 για δρομολόγηση δικτύου στρώσης 3
• Προηγμένοι μηχανισμοί ελέγχου συμφόρησης
• Ελέγχος ροής με βάση την προτεραιότητα (PFC) για μη απώλεια Ethernet
• Βελτιωμένη συμβατότητα TCP κέντρου δεδομένων (DCTCP)

Σύγκριση απόδοσης: Παραδοσιακές λύσεις έναντι των λύσεων NVIDIA

Βασικά σενάρια εφαρμογής

Οι λύσεις προσαρμογή δικτύου NVIDIA παρέχουν μετασχηματιστικές επιδόσεις σε πολλαπλά πεδία:

• Τεχνητή Νοημοσύνη και Μηχανική Μάθηση:Διανεμημένη εκπαίδευση σε χιλιάδες GPU
• Υπολογιστές υψηλών επιδόσεων:Επιστημονικές προσομοιώσεις και φορτία εργασίας έρευνας
• Κέντρα δεδομένων cloud:Πρόσβαση αποθήκευσης και μετανάστευση εικονικών μηχανών
• Χρηματοοικονομικές υπηρεσίεςΧρηματιστηριακές συναλλαγές υψηλής συχνότητας και ανάλυση σε πραγματικό χρόνο

Συστατικά της αρχιτεκτονικής λύσεων

Η πλήρης λύση δικτύωσης της NVIDIA ενσωματώνει πολλαπλές τεχνολογίες:

• Προσαρμοστές σειράς ConnectX με κινητήρες εκφόρτωσης υλικού
• BlueField DPU για ολοκληρωμένη επεξεργασία δεδομένων
• Δοκιμαστές NVIDIA και SDK για απρόσκοπτη ενσωμάτωση εφαρμογών
• Μέσα διαχείρισης και παρακολούθησης για την ανάπτυξη των επιχειρήσεων

Βέλτιστες πρακτικές εφαρμογής

Η επιτυχής ανάπτυξη απαιτεί προσεκτική εξέταση πολλών παραγόντων:

• Υποδομή δικτύου που υποστηρίζει τη σύνδεση κέντρων δεδομένων (DCB)
• Ορθή διαμόρφωση QoS για λειτουργία Ethernet χωρίς απώλειες
• Βελτιστοποίηση εφαρμογών για τα πρότυπα επικοινωνίας RDMA
• Συνολικές διαδικασίες δοκιμών και επικύρωσης

Οι λύσεις προσαρμογέα δικτύου της NVIDIA με τεχνολογίες RDMA και RoCE αποτελούν τη βάση για την επόμενη γενιά υποδομών δικτύων υψηλής απόδοσης.Αυτές οι καινοτομίες επιτρέπουν στους οργανισμούς να ξεπεράσουν τους παραδοσιακούς περιορισμούς του δικτύου και να απελευθερώσουν το πλήρες δυναμικό των επενδύσεών τους στον τομέα των υπολογιστών σε εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης και εντατικών δεδομένων.Μάθετε περισσότεραγια την εφαρμογή αυτών των πρωτοποριακών λύσεων στο περιβάλλον σας.