Scheda di rete del server Mellanox (NVIDIA Mellanox) MCX631102AN-ADAT in azione

La sfida: network latency wall in distributed storage e HPC cluster

Negli ambienti di storage distribuito, di calcolo ad alte prestazioni (HPC) e di accelerazione dei database, lo stack TCP/IP tradizionale è diventato un collo di bottiglia primario per il throughput del server.Ogni volta che i dati attraversano la pila di rete del kernel, CPU interrupt overhead e latenza di copia in memoria si sommano, riducendo l'efficienza complessiva del cluster.Un fornitore di servizi cloud di medie dimensioni ha riscontrato questo classico "muro di latenza della rete" durante la costruzione di un cluster di storage NVMe over Fabrics (NVMe-oF)Anche con gli switch 25GbE installati, la capacità di stoccaggio a singolo nodo ha avuto difficoltà a superare il 60% della velocità di linea, mentre i core CPU sono stati consumati da interruzioni di rete per oltre il 30% dei loro cicli.Questa sfida ha spinto il team a cercare una NIC per server con supporto nativo per RDMA (Remote Direct Memory Access) e RoCE (RDMA over Converged Ethernet).

La soluzione: distribuire il Mellanox (NVIDIA Mellanox) MCX631102AN-ADAT

Dopo aver valutato più adattatori 25GbE, il team ha selezionato ilNVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADATQuesto adattatore SFP28 a doppia porta è progettato appositamente per l'accelerazione RoCEv2.La distribuzione ha sostituito le NIC 10GbE esistenti su quattro nodi di archiviazione e otto nodi di calcolo, con ciascun nodo dotato di unMCX631102AN-ADAT scheda di adattatore EthernetIl team ha configurato gli interruttori con ECN (Explicit Congestion Notification) e PFC (Priority Flow Control) per consentire il trasporto RoCE senza perdite, mentre il NIC stesso gestisce tutto lo scarico del percorso dei dati..Secondo ilFogli di dati MCX631102AN-ADAT, la scheda supporta PCIe 4.0 x8, garantendo una larghezza di banda sufficiente per il funzionamento a doppia velocità di linea completa 25GbE.

Una considerazione fondamentale è stata quella di assicurareMCX631102AN-ADAT compatibileIl team ha implementato con successo la scheda utilizzando standard 25GbE SFP28 DAC e 10GbE SFP+ per scenari di ricorso.MCX631102AN-ADAT ConnectX-6 Lx a doppia porta 25GbE SFP28La progettazione ha consentito l'aggregazione di collegamenti attivo-attivo (LACP), eliminando il rischio di un singolo punto di guasto che in precedenza richiedeva script di collegamento complessi.

Risultati e benefici: guadagni misurabili in latenza e throughput

I test post-implementazione hanno rivelato tre miglioramenti trasformativi. In primo luogo, NVMe-oF basato su RDMA ha ridotto la latenza media di I/O da 210 μs (su TCP) a soli 18 μs – un calo del 91,4%.La portata del server per le letture casuali 4K è aumentata da 4.2 GB/s a 9.8 GB/s per nodo, saturando efficacemente entrambe le porte 25GbE simultaneamente.e operazioni di istantanea. ilLe specifiche MCX631102AN-ADATcitare i discarichi hardware, tra cui l'accelerazione in linea IPsec / TLS e VirtIO, che il team prevede di sfruttare per il futuro isolamento della sicurezza multi-tenant.

Dal punto di vista operativo, il team ha apprezzato il supporto dei driver maturi su Ubuntu 22.04 e VMware ESXi 8.0. come unMCX631102AN-ADAT soluzione per schede di adattamento Ethernet, la scheda integrata perfettamente nel loro quadro di automazione Ansible esistente.MCX631102AN-ADAT in venditaLa Commissione ritiene che il sistema di distribuzione di dati sia stato sviluppato in modo da consentire ai distributori di utilizzare i dati disponibili in modo più efficiente.

Riassunto e prospettive: La fondazione RoCE 25GbE per i data center moderni

IlNVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADATha affrontato con successo le sfide fondamentali del cliente: eliminare la latenza indotta da TCP, raddoppiare il throughput effettivo per nodo e ridurre drasticamente i costi generali della CPU.Per gli architetti di rete e i responsabili IT che pianificano il prossimo aggiornamento del cluster, questo caso d'uso dimostra che il passaggio a RoCE hardware-offloaded non è più una caratteristica di nicchia dell'HPC it è un requisito pratico per lo storage e la scalabilità di calcolo convenienti.Con il suo design a doppia porta 25GbE, la prontezza PCIe 4.0 e la validazione completa NVMe-oF,MCX631102AN-ADAT scheda di adattatore EthernetIl team sta ora esplorando ulteriori funzionalità documentate nel programma di ricerca.Fogli di dati MCX631102AN-ADATPer le organizzazioni che valutano implementazioni simili, il sistema di controllo del flusso di dati (FSS) è stato sviluppato per consentire ai sistemi di gestione dei flussi di dati di gestire i flussi di dati, includendo il controllo del flusso e la sincronizzazione dell'orologio hardware per i carichi di lavoro dei servizi finanziari.contattare un partner autorizzato NVIDIA Mellanox per verificareMCX631102AN-ADAT prezzoe le matrici di compatibilità è il passo successivo raccomandato.

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