NVIDIA Mellanox MCX653105A-HDAT Server Adapter Soluzione tecnica: RDMA/RoCE Trasporto a bassa latenza per server massimizzati

I moderni data center sono sotto pressione senza precedenti per fornire informazioni più veloci da enormi set di dati.o piattaforme di trading ad alta frequenza, l'infrastruttura di rete sottostante diventa spesso il principale collo di bottiglia delle prestazioni.La rete tradizionale basata su TCP/IP impone un notevole sovraccarico alla CPU a causa dell'elaborazione del kernel e della copia dei dati, portando ad una maggiore latenza e una riduzione del throughput effettivo.Trasferimento di dati ad alta velocità senza tassare i processori host.

Il requisito è chiaro: gli architetti hanno bisogno di una soluzione di rete che supporti l'accesso remoto diretto alla memoria (RDMA) per bypassare il kernel del sistema operativo,che consentono il trasferimento diretto di dati tra la memoria e lo storage del server o altri server. RDMA over Converged Ethernet (RoCE) è emerso come lo standard leader, fornendo latenza di classe InfiniBand su infrastrutture Ethernet standard.迈络思 (NVIDIA Mellanox) MCX653105A-HDATl'adattatore del server è appositamente progettato per soddisfare queste esigenze, fornendo la base hardware per un server ad alte prestazioni,tessuto RoCE senza perdite che massimizza il throughput del server e riduce al minimo la latenza delle applicazioni.

L'architettura proposta si concentra su un tessuto Ethernet non bloccante progettato per supportare il traffico RoCEv2.Questa topologia garantisce la connettività da qualsiasi luogo a qualsiasi luogo con una bassa latenza e un'elevata larghezza di bandaLe principali considerazioni di progettazione includono:

• Configurazione del tessuto senza perdite:Per abilitare il RoCE, la rete deve essere senza perdite, ottenuto attraverso il controllo di flusso prioritario (PFC) come definito dalla norma IEEE 802.1Qbb,che impedisce la caduta dei pacchetti per il traffico RDMA ad alta priorità interrompendo i flussi a bassa priorità quando si verifica congestione.
• Gestione della congestione:La notifica esplicita di congestione (ECN) segna i pacchetti per segnalare la congestione agli endpoint, consentendoMCX653105A-HDATgli adattatori per ridurre le velocità di trasmissione prima che si verifichi un sovraccarico del buffer.
• Disegno delle foglie e della colonna vertebrale:Ogni server si connette a un switch a 100 GbE, che si connette a più switch di spina dorsale, fornendo una larghezza di banda bisettale completa.Questa architettura scala linearmente con l'aggiunta di più rack.
• Segmenti di memorizzazione e calcolo:Il tessuto supporta sia il traffico di archiviazione NVMe-oF che la comunicazione interserver per applicazioni distribuite, tutte utilizzando la stessa infrastruttura abilitata a RoCE.

All'interno di questa architetturaNVIDIA Mellanox MCX653105A-HDATfunge da endpoint critico, consentendo ai server di partecipare pienamente al tessuto RDMA mentre scaricano le attività di rete dalla CPU.

IlMCX653105A-HDATè un adattatore a doppia porta da 100 Gb/s basato sull'architettura NVIDIA Mellanox ConnectX-6.

• Scarico RoCE basato su hardware:L'adattatore gestisce tutte le funzioni di trasporto RDMA nell'hardware, inclusa l'incapsulamento dei pacchetti, l'affidabilità e il controllo della congestione.contribuire direttamente al miglioramento del rendimento dei server.
• Supporto PCIe Gen3/Gen4:Con supporto fino a PCIe 4.0 x16, ilscheda di adattatore Ethernet MCX653105A-HDATfornisce una larghezza di banda di host sufficiente per raggiungere una velocità di linea di 100Gb/s su entrambe le porte contemporaneamente, essenziale per carichi di lavoro NVMe-oF e HPC esigenti.
• Virtualizzazione avanzataL'accelerazione SR-IOV e VirtIO consente all'adattatore di fornire prestazioni quasi native a carichi di lavoro virtualizzati, rendendolo adatto per ambienti cloud e NFV.
• Pipeline programmabile:L'analisi flessibile consente l'elaborazione di pacchetti personalizzati e il trasferimento di nuovi protocolli senza aggiornamenti hardware, garantendo l'investimento in futuro.

Secondo il funzionarioLe specifiche MCX653105A-HDAT, l'adattatore supporta anche la crittografia in linea basata su hardware e la gestione delle chiavi, fornendo RDMA sicuro senza degrado delle prestazioni.Ciò è particolarmente importante per i servizi finanziari e le distribuzioni cloud multi-tenant in cui l'isolamento e la crittografia dei dati sono obbligatori.

Si raccomanda un approccio di distribuzione graduale per ridurre al minimo i rischi e garantire prestazioni ottimali:

• Fase 1 ¢ Gruppo pilota:ImpiegareMCX653105A-HDAT ConnectX adattatore scheda di rete PCIeConfigurare gli switch per abilitare PFC ed ECN sulle porte collegate a questi server.Valida la funzionalità RDMA utilizzando strumenti di benchmark come perftest.
• Fase 2: integrazione della rete di archiviazione:Migrare il traffico NVMe-oF al tessuto RoCECompatibile con MCX653105A-HDATLa natura con i principali software di archiviazione garantisce una transizione agevole.
• Fase 3  Impiego completo della produzione:Impiegare ilSoluzione per schede di adattamento Ethernet MCX653105A-HDATAbilita RDMA per applicazioni distribuite come Spark, TensorFlow e database in-memory.

Per il ridimensionamento, assicurarsi che il tessuto spina-foglia sia sovra-provvisto per gestire il traffico di punta.MCX653105A-HDAT in venditanel tuo impiego cresce, sfrutta l'Unified Fabric Manager (UFM) di NVIDIA per l'ottimizzazione automatica del tessuto e il monitoraggio dello stato.

Il mantenimento di un tessuto RoCE ad alte prestazioni richiede un monitoraggio e una regolazione proattivi:

• Strumenti di monitoraggio:Utilizzare Mellanox NEO e UFM per monitorare la salute del tessuto, monitorare i fotogrammi di pausa PFC e rilevare i punti di congestione.scheda dati MCX653105A-HDATfornisce informazioni dettagliate sui contatori disponibili tramite strumenti standard come ethtool.
• Tuning delle prestazioni:L'adattatore ha caratteristiche avanzate, come la moderazione dinamica dell'interruzione (DIM), la capacità di accendere i dispositivi e la capacità di accendere i dispositivi.può regolare automaticamente in base ai modelli di traffico.
• Risoluzione dei problemi:I problemi comuni includono le tempeste PFC a causa di QoS mal configurato o esaurimento del buffer.Prezzo MCX653105A-HDATin termini di prestazioni è giustificata da regolari prove di convalida.
• Aggiornamenti del firmware e del driver:Tenere aggiornato il firmware dell'adattatore e la pila di driver NVIDIA per beneficiare delle ultime ottimizzazioni e correzioni di bug.scheda di adattatore Ethernet MCX653105A-HDATsupporta firmware aggiornabile sul campo per aggiornamenti senza soluzione di continuità.

IlNVIDIA Mellanox MCX653105A-HDATL'adattatore server fornisce una base robusta e ad alte prestazioni per le moderne architetture di data center che richiedono bassa latenza e elevato throughput.si rivolge direttamente al collo di bottiglia della CPU, liberando risorse di calcolo per applicazioni generatrici di entrate.tessuto Ethernet senza perdite in grado di supportare i carichi di lavoro più esigentiPer gli architetti che cercano un'infrastruttura di rete a prova di futuro, laMCX653105A-HDATrappresenta un elemento fondamentale che offre sia guadagni immediati di prestazione che valore a lungo termine.