Mellanox (NVIDIA) MCX631102AN-ADAT Server Adapter σε δράση: Μετατροπή της απόδοσης των εφαρμογών

Στο εξελισσόμενο τοπίο των σύγχρονων κέντρων δεδομένων, το χάσμα μεταξύ της υπολογιστικής ισχύος και της ικανότητας δικτύου έχει γίνει ένα κρίσιμο πρόβλημα για εφαρμογές με έντονο όγκο δεδομένων.Αυτή η μελέτη περιπτώσεων διερευνά τον τρόπο με τον οποίο μια κορυφαία εταιρεία χρηματοπιστωτικών υπηρεσιών μεταμόρφωσε την υποδομή συναλλαγών της με την ανάπτυξη του Mellanox (NVIDIA) MCX631102AN-ADAT, επιτυγχάνοντας αξιοσημείωτες βελτιώσεις στη μετάδοση χαμηλής καθυστέρησης και στην απόδοση του διακομιστή μέσω της τεχνολογίας RDMA/RoCE.

Ο πελάτης, ένα ποσοτικό ταμείο αντιστάθμισης που ειδικεύεται στην υψηλής συχνότητας διαπραγμάτευση, αντιμετώπιζε μια κρίσιμη πρόκληση υποδομής.ενώ είναι επαρκείς για τις συνήθεις λειτουργίεςΤο κύριο εμπόδιο ήταν το παραδοσιακό overhead στο TCP/IP stack, το οποίο είχε ως κύριο εμπόδιο την εξυπηρέτηση του συστήματος TCP/IP.που κατανάλωναν σημαντικούς πόρους CPU και εισήγαγαν απρόβλεπτες ακμές καθυστέρησης κατά τις ώρες αιχμής συναλλαγών.

Συγκεκριμένα, η εταιρεία χρειαζόταν να επεξεργαστεί τις τροφοδοσίες δεδομένων αγοράς και να εκτελέσει συναλλαγές σε πολλαπλές ανταλλαγές με καθοριστική χαμηλή καθυστέρηση.

• Κορεσμός του CPU σε 70-80% λόγω επεξεργασίας συστοιχίας δικτύου
• Αδιάφορη καθυστέρηση με jitter που υπερβαίνει τα 50 μικροδευτερόλεπτα κατά τη διάρκεια περιόδων υψηλού όγκου
• Περιορισμένη επεκτασιμότητα για τον αυξανόμενο αριθμό των αλγορίθμων συναλλαγών και των πηγών δεδομένων

The infrastructure team realized they needed a solution that could bypass traditional kernel networking overhead while maintaining compatibility with their existing SFP28-based switching infrastructure.

Μετά την αξιολόγηση πολλαπλών επιλογών, η εταιρεία επέλεξε το Mellanox (NVIDIA) MCX631102AN-ADAT ως τον ακρογωνιαίο λίθο της αναβάθμισης του δικτύου τους.βασίζεται στην προηγμένη αρχιτεκτονική ConnectX-6 Lx, προσέφερε τον τέλειο συνδυασμό του εύρους ζώνης 25GbE και των δυνατοτήτων εκφόρτωσης που βασίζονται σε υλικό.

Η στρατηγική ανάπτυξης επικεντρώθηκε σε τρεις βασικές τεχνικές εφαρμογές:

• RDMA/RoCE v2 Εφαρμογή:Η ομάδα διαμόρφωσε τις κάρτες NVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADAT για να υποστηρίξουν το RoCE (RDMA over Converged Ethernet), επιτρέποντας την άμεση πρόσβαση στη μνήμη μεταξύ διακομιστών συναλλαγών χωρίς παρέμβαση της CPU.Αυτό εξάλειψε την παράκαμψη του πυρήνα και μείωσε την καθυστέρηση κατά περισσότερο από 60% για την επικοινωνία μεταξύ των διακομιστών.
• Δυναμική διακοπή μετριοποίησης:Χρησιμοποιώντας τις λεπτομερείς προδιαγραφές του MCX631102AN-ADAT, οι μηχανικοί βελτιώνουν τις ρυθμίσεις μετριοποίησης διακοπών για να εξισορροπήσουν τη χρήση του CPU με τις απαιτήσεις καθυστέρησης,επίτευξη μέσης καθυστέρησης κάτω των 10 μικροδευτερολέπτων για την επεξεργασία δεδομένων αγοράς.
• Εκφόρτωση υλικού για εικονικοποίηση:Οι εφαρμογές εμπορίας της εταιρείας λειτουργούσαν σε ένα μείγμα γυμνών μεταλλικών και εικονικών περιβάλλοντων.διατήρηση σχεδόν εγχώριων επιδόσεων ακόμη και σε εικονικισμένους κόμβους συναλλαγών.

Η μετανάστευση πραγματοποιήθηκε σταδιακά σε διάστημα δύο εβδομάδων, με το βασικό εμπορικό σύμπλεγμα να αναβαθμίζεται πρώτα.Η διαμόρφωση MCX631102AN-ADAT διπλής θύρας 25GbE SFP28 επέτρεπε σε κάθε διακομιστή να διατηρεί μία ειδική θύρα για την παραλαβή δεδομένων αγοράς και μια άλλη για την εκτέλεση εντολών, εξαλείφοντας τα προβλήματα μπλοκάρισμα κεφαλής γραμμής που είναι κοινά σε κοινές διαδρομές δικτύου.

Οι μετρήσεις μετά την εγκατάσταση ξεπέρασαν τις προσδοκίες, αποδεικνύοντας την μετασχηματιστική επίδραση της λύσης κάρτας προσαρμογής Ethernet MCX631102AN-ADAT:

Πέρα από αυτές τις τεχνικές μετρήσεις, η επίδραση στις επιχειρήσεις ήταν εξίσου εντυπωσιακή.Η εταιρεία ανέφερε μείωση κατά 40% των χρόνων εκτέλεσης συναλλαγών και την ικανότητα να τρέχει 3 φορές περισσότερους παράλληλους αλγόριθμους συναλλαγών στο ίδιο υλικό διακομιστήΟ MCX631102AN-ADAT αποδείχθηκε εξαιρετικός, παρέχοντας δυνατότητες επιχειρηματικού επιπέδου σε ένα κλάσμα του κόστους των ιδιόκτητων λύσεων χαμηλής καθυστέρησης.

Με βάση αυτή την επιτυχία, η εταιρεία επεκτείνει τώρα την ανάπτυξη για να συμπεριλάβει τα συστήματα διαχείρισης κινδύνων και back-office.Το MCX631102AN-ADAT για πώληση μέσω του προτιμώμενου προμηθευτή τους έχει γίνει μια τυποποιημένη προδιαγραφή για όλες τις νέες προμήθειες serverΤο ολοκληρωμένο δελτίο δεδομένων MCX631102AN-ADAT που παρείχε η NVIDIA Mellanox επέτρεψε στην ομάδα να σχεδιάσει μελλοντικές αναβαθμίσεις, συμπεριλαμβανομένης της εξερεύνησης του NVMe-oF για την υποδομή αποθήκευσης.

Η μελέτη αυτής της περίπτωσης αποδεικνύει ότι η Mellanox (NVIDIA) MCX631102AN-ADAT δεν είναι απλώς μια κάρτα διεπαφής δικτύου, είναι ένας στρατηγικός παράγοντας για εφαρμογές ευαίσθητες στην καθυστέρηση και με έντονη απόδοση.Καθώς τα κέντρα δεδομένων συνεχίζουν να εξελίσσονται προς μια πιο κατανεμημένη, αρχιτεκτονικές με επίκεντρο τα δεδομένα,λύσεις όπως το MCX631102AN-ADAT ConnectX-6 Lx διπλής θύρας 25GbE SFP28 θα διαδραματίσει ολοένα και πιο κρίσιμο ρόλο στην απελευθέρωση της απόδοσης των εφαρμογών και τη μεγιστοποίηση της ROI της υποδομής.