Giải pháp Bộ điều hợp Extreme Networks: Khung kiến trúc để Tối ưu hóa Truyền tải Độ trễ Thấp RDMA/RoCE

Trong môi trường điện toán hiệu năng cao và tập trung dữ liệu, khả năng tương tác truy cập Extreme đạt đến các cấp độ hiệu quả mới thông qua các công nghệ RDMA (Truy cập bộ nhớ trực tiếp từ xa) và RoCE (RDMA qua Ethernet hội tụ) tiên tiến. Cách tiếp cận kiến trúc này cách mạng hóa việc truyền dữ liệu bằng cách giảm thiểu độ trễ và chi phí CPU đồng thời tối đa hóa thông lượng.

Yêu cầu về độ trễ thấp

Các ứng dụng hiện đại bao gồm khối lượng công việc AI/ML, hệ thống giao dịch tài chính và phân tích thời gian thực đòi hỏi độ trễ ở mức microsecond mà các ngăn xếp mạng truyền thống không thể đạt được. Các thách thức chính được giải quyết bởi giải pháp của Extreme bao gồm:

• Độ trễ xử lý ngăn xếp TCP/IP và các nút thắt cổ chai sử dụng CPU
• Các thao tác sao chép bộ nhớ giữa kernel và không gian ứng dụng
• Chi phí chuyển đổi ngữ cảnh trong quá trình truyền dữ liệu
• Di chuyển dữ liệu không hiệu quả trên các hệ thống phân tán

Nguyên tắc cơ bản về kiến trúc RDMA/RoCE

Bộ điều hợp Extreme Networks tận dụng công nghệ RDMA để cho phép truy cập bộ nhớ trực tiếp giữa các hệ thống mà không liên quan đến hệ điều hành, trong khi RoCE mở rộng khả năng này trên cơ sở hạ tầng Ethernet tiêu chuẩn. Kiến trúc này mang lại:

• Độ trễ đầu cuối dưới 10 microsecond cho các ứng dụng quan trọng
• Sử dụng CPU gần như bằng không trong quá trình truyền dữ liệu
• Khả năng bỏ qua kernel để truy cập bộ nhớ trực tiếp ứng dụng
• Khả năng tương thích Ethernet tiêu chuẩn mà không yêu cầu cơ sở hạ tầng chuyên dụng

Tích hợp LAG để có độ khả dụng cao

Các Nhóm tổng hợp liên kết (LAG) đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo cả độ khả dụng cao và tăng băng thông cho các triển khai RDMA/RoCE. Giải pháp của Extreme cung cấp:

• Chuyển đổi dự phòng tự động giữa các liên kết được tổng hợp mà không làm gián đoạn phiên
• Cân bằng tải trên nhiều kết nối vật lý
• Duy trì kết nối RDMA trong các tình huống lỗi liên kết
• Tích hợp liền mạch với các chính sách tổng hợp mạng hiện có

QoS nâng cao để đảm bảo hiệu suất

Việc triển khai Chất lượng dịch vụ (QoS) đảm bảo rằng lưu lượng RDMA/RoCE nhận được mức độ ưu tiên thích hợp trên cơ sở hạ tầng mạng. Các tính năng QoS chính bao gồm:

• Kiểm soát luồng ưu tiên (PFC) để hoạt động Ethernet không mất dữ liệu
• Lựa chọn truyền nâng cao (ETS) để phân bổ băng thông
• Giao thức DCBx (Trao đổi cầu nối trung tâm dữ liệu) để cấu hình
• Phân loại và đánh dấu lưu lượng cụ thể cho ứng dụng

Khả năng tương tác truy cập Extreme toàn diện

Giải pháp đảm bảo khả năng tương tác truy cập Extreme liền mạch trên các môi trường khác nhau thông qua:

• Khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng chuyển mạch Extreme Networking
• Hỗ trợ nhiều hypervisor và hệ điều hành
• Khả năng tương tác với các triển khai RDMA/RoCE theo tiêu chuẩn công nghiệp
• Khả năng tương thích ngược với các mạng Ethernet truyền thống

Kiến trúc triển khai và các phương pháp hay nhất

Việc triển khai thành công các giải pháp RDMA/RoCE đòi hỏi phải lập kế hoạch kiến trúc cẩn thận. Extreme Networks khuyến nghị:

• Cấu hình QoS đầu cuối trên tất cả các phân đoạn mạng
• Cấu hình LAG thích hợp để dự phòng và phân phối tải
• Tối ưu hóa kích thước bộ đệm cho các mẫu lưu lượng RoCE
• Giám sát và đo từ xa toàn diện để xác thực hiệu suất

Lợi ích hiệu suất có thể đo lường được

Các tổ chức triển khai các giải pháp bộ điều hợp RDMA/RoCE của Extreme Networks báo cáo những cải tiến đáng kể:

• Giảm độ trễ ứng dụng 85-95% so với TCP truyền thống
• Sử dụng CPU gần như bằng không cho các hoạt động truyền dữ liệu mạng
• Tăng băng thông hiệu quả thông qua việc sử dụng giao thức hiệu quả
• Nâng cao hiệu suất ứng dụng cho khối lượng công việc điện toán phân tán

Sự kết hợp giữa công nghệ RDMA/RoCE với các khả năng LAG mạnh mẽ và các chính sách QoS toàn diện tạo ra một nền tảng cho các ứng dụng có độ trễ cực thấp trong khi vẫn duy trì khả năng tương tác truy cập Extreme hoàn toàn với cơ sở hạ tầng hiện có.

Khi khối lượng công việc điện toán phân tán và AI tiếp tục phát triển, các giải pháp bộ điều hợp Extreme Networks cung cấp nền tảng độ trễ thấp quan trọng cần thiết cho các ứng dụng hiện đại, đảm bảo hiệu suất tối ưu thông qua việc triển khai RDMA/RoCE tiên tiến và tích hợp liền mạch với các dịch vụ mạng hiện có.Tìm hiểu thêm về tối ưu hóa RDMA/RoCE và các khả năng tương tác truy cập Extreme.