Card máy chủ NVIDIA Mellanox MCX4121A-ACAT hoạt động | Vận chuyển độ trễ thấp RDMA/RoCE & Máy chủ

Khi lưu trữ phân tán, cụm HPC và đường ống đào tạo AI tăng tốc nhanh chóng, ngăn xếp TCP / IP truyền thống đang trở thành một nút thắt cho truyền thông nội bộ trung tâm dữ liệu.Chi phí CPU cao và độ trễ ở mức microsecond cản trở hiệu suất ứng dụngĐối với các kiến trúc sư và quản lý CNTT đang tìm kiếm một con đường nâng cấp thực tế,MCX4121A-ACAT- dựa trên giải pháp RDMA / RoCE đã mang lại kết quả đã được chứng minh trên các triển khai thực tế.

Bối cảnh & Thách thức: Khoảng cách hiệu suất từ 10GbE đến 25GbE

Trong một dự án hiện đại hóa trung tâm dữ liệu gần đây tại một nhà cung cấp dịch vụ đám mây cỡ trung bình, mạng lưu trữ dựa trên TCP / IP 10GbE hiện có đã tiết lộ hai điểm khó khăn quan trọng.sao lưu cơ sở dữ liệu và NVMe trên lưu lượng truy cập Fabrics bị ảnh hưởng bởi độ trễ ngăn xếp TCP vượt quá 50 microsecond, ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian phản hồi giao dịch. thứ hai, lõi CPU bị choáng ngợp, gần 30% công suất xử lý được tiêu thụ bởi các hoạt động gián đoạn mạng và sao chép dữ liệu.để lại không đủ nguồn lực cho các ứng dụng kinh doanhNhóm cần một giải pháp có thể cung cấp băng thông 25GbE và cho phép bỏ qua lõi với truy cập bộ nhớ trực tiếp từ xa.

Giải pháp: triển khai NVIDIA Mellanox MCX4121A-ACAT với RoCE

Sau khi đánh giá nghiêm ngặt, khách hàng đã chọnNVIDIA Mellanox MCX4121A-ACATĐẹp hơn, nó được xây dựng trên kiến trúc ConnectX-4 Lx,bộ chuyển đổi SFP28 cổng kép này cung cấp tốc độ đường 25GbE mỗi cổng và tích hợp bản địa RoCE (RDMA trên Converged Ethernet) động cơ giảm tải phần cứngCác kỹ sư đã lắp đặtMCX4121A-ACAT Ethernet adapter cardvào các khe cắm máy chủ x86 tiêu chuẩn PCIe 3.0 x8, được ghép nối với các công tắc 25GbE có khả năng PFC / ECN để tạo ra một mô Ethernet không mất mát.

Về phần mềm, nhóm đã kích hoạt chế độ RoCE v2 bằng trình điều khiển Mellanox OFED và gắn tải trọng lưu trữ quan trọng (cổng Ceph OSD và NVMe-oF) vào giao diện RDMA.MCX4121A-ACAT ConnectX-4 Lx cổng kép 25GbE SFP28adapter hoạt động liền mạch với SFP28 hiện có quang học và DAC cáp, loại bỏ chi phí rewiring.Bảng dữ liệu MCX4121A-ACATcung cấp các hướng dẫn kỹ thuật đầy đủ.

Kết quả & Lợi ích: 5 lần độ trễ thấp hơn, 1.7 lần thông lượng cao hơn

Sau hai tuần xác nhận phát hành màu xám, nhóm dự án đã đo lường sự cải thiện đáng kể.Độ trễ truyền khối ngang nút trung bình giảm từ 52μs xuống chỉ 9μs ∙ giảm hơn 80%Về thông lượng máy chủ,MCX4121A-ACATHiệu suất cổng kép tốc độ đường dây được hứa hẹn, được xác nhận đầy đủ: một nút duy nhất xử lý giao thông iSCSI và NVMe-oF đồng thời đạt tổng thông lượng 46,8Gb / s,tiếp cận tối đa lý thuyếtQuan trọng hơn, với RDMA cho phép truy cập bộ nhớ trực tiếp, việc sử dụng CPU cho xử lý mạng giảm từ 32% xuống còn 6%.kết quả là 1.7x hiệu suất nâng ứng dụng tổng thể.

Các nhóm hoạt động cũng phát hiện ra rằng khả năng ảo hóa SR-IOV của bộ chuyển đổi vượt trội trong môi trường container quy mô lớn.MCX4121A-ACAT tương thíchkết quả xác thực, bộ chuyển đổi hoạt động hoàn hảo với các bản phân phối Linux chính, VMware ESXi, và Kubernetes Multus-CNI plugin.Giải pháp thẻ adapter MCX4121A-ACAT Ethernetnhư một thành phần cơ bản cho thông số kỹ thuật cơ sở hạ tầng siêu hội tụ thế hệ tiếp theo của họ.

Đề xuất chi phí & mua sắm

Đối với các nhóm có ý thức về ngân sách,Giá MCX4121A-ACATtrở nên cạnh tranh cao về khối lượng.MCX4121A-ACAT để bánở mức khoảng $ 460-520 mỗi đơn vị (tùy thuộc vào việc bao gồm khung chiều cao đầy đủ), đại diện cho một tiết kiệm 40% + TCO so với các giải pháp HBA Fibre Channel hoặc InfiniBand tương đương.Các báo giá chính xác có sẵn thông qua các nhà phân phối được ủy quyền của NVIDIA.

Tóm lại & triển vọng: Từ tăng tốc lưu trữ đến bảo hiểm trung tâm dữ liệu đầy đủ

Nghiên cứu trường hợp này chứng minh rằngMCX4121A-ACAT- dựa trên giải pháp RDMA / RoCE cung cấp các đặc điểm độ trễ gần Infiniband mà không rời khỏi hệ sinh thái Ethernet, trong khi tăng đáng kể hiệu quả thông lượng máy chủ.nhà cung cấp dịch vụ có kế hoạch triển khaiNVIDIA Mellanox MCX4121A-ACATqua các cơ sở dữ liệu SQL phân tán và đường ống khai thác tính năng AI thời gian thực, tiếp tục mở khóa tiềm năng của các vải 25GbE. Đối với các kỹ sư và kiến trúc sư mạng lên kế hoạch nâng cấp trung tâm dữ liệu,bộ chuyển đổi này cung cấp một sự pha trộn thực tế của hiệu suất, tương thích, và khả năng mở rộng.