Mellanox (NVIDIA Mellanox) MCX556A-ECAT Sunucu NIC'si İş Başında | RDMA/RoCE Düşük Gecikmeli Aktarım ve Sunucu Verim Kazanımı

Hiper ölçekli veri merkezleri ve kurumsal bulut ortamları ortak bir zorlukla karşı karşıyadır: CPU çekirdek sayıları arttıkça geleneksel TCP/IP ağı darboğaz haline gelir. Protokol ek yükü, bellek kopyaları ve içerik anahtarları önemli miktarda CPU kaynağı tüketerek uygulama performansını sınırlar. Bu örnek olay çalışması, bir finansal hizmetler altyapısı ekibinin bu sıkıntılı noktaları nasıl ele aldığını incelemektedir.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MCX556A-ECATsunucu NIC'si, gecikmede önemli azalmalar ve sunucu veriminde ölçülebilir iyileştirmeler sağlıyor.

Arka Plan ve Zorluklar: Her Mikrosaniye Önemli Olduğunda

Altyapı ekibi, gerçek zamanlı risk analitiğini destekleyen dağıtılmış bir veritabanı kümesini yönetti. 25GbE aracılığıyla bağlanan yüzlerce ticari sunucuyla, düğümler arası iletişim TCP'ye dayanıyordu. Ticaret hacimleri büyüdükçe üç kritik sorun ortaya çıktı: Ağ yığını işleme nedeniyle veritabanı düğümlerindeki CPU kullanımı %75'i aştı; düğümler arası bellek işlemleri için kuyruk gecikmesi yoğun saatlerde 200 mikrosaniyeye çıktı; ve şirket, maliyetli aşırı provizyonla karşı karşıya kaldı; bilgi işlem talebini değil, yalnızca ağ yükünü karşılamak için daha fazla sunucu eklemek. Takımın bir şeye ihtiyacı vardıMCX556A-ECAT Ethernet adaptör kartı çözümübu, uzaktan doğrudan bellek erişimini (RDMA) etkinleştirirken ağ yükünü boşaltabilir.

Çözüm ve Dağıtım: RoCE'nin ConnectX Adaptörleriyle Uygulanması

Seçenekleri değerlendirdikten sonra ekip,NVIDIA Mellanox MCX556A-ECATçift ​​bağlantı noktalı 100 GbE kapasitesine ve yerel RoCE (Yakınsanmış Ethernet üzerinden RDMA) desteğine dayanmaktadır. Standart olarak dağıtıldıMCX556A-ECAT ConnectX adaptör PCIe ağ kartı, her ana bilgisayara, PFC (Öncelikli Akış Kontrolü) ve ECN (Açık Tıkanıklık Bildirimi) etkinleştirilmiş, RoCE özellikli bir raf üstü anahtarına bağlı tek bir adaptör verildi. Geçiş yolu basitti: bağdaştırıcıMCX556A-ECAT uyumlumevcut PCIe 3.0 yuvalarıyla sunucu yükseltmelerini ortadan kaldırır. Yapılandırma, sürücü yığınında RoCE'nin etkinleştirilmesini ve burada belirtildiği gibi arabellek eşiklerinin ayarlanmasını içeriyordu.MCX556A-ECAT veri sayfası. İki hafta içinde, 120 düğümlü kümenin tamamı, veritabanı çoğaltma ve bellek içi önbelleğe alma için RDMA tabanlı iletişimi çalıştırıyordu.

MCX556A-ECAT Ethernet adaptör kartıyükü boşaltılmış anahtar işlemler: kullanıcı alanı Verbs API aracılığıyla çekirdek atlaması, RDMA yazma/okuma işlemleri için donanım tabanlı aktarım ve sıfır kopya veri hareketi. Bu çevirdiMellanox (NVIDIA Mellanox) MCX556A-ECATmevcut uygulama mantığını değiştirmeden kümenin düşük gecikmeli omurgasına aktarılır; yalnızca TCP yuvalarından libfabric veya UCX'e geçiş yapılır; bu değişiklik, düzenli bir bakım penceresi sırasında yönetilir.

Sonuçlar ve Faydalar: Gecikme ve Verim Açısından Ölçülebilir Kazanımlar

Dağıtım sonrası ölçümler yatırımı doğruladı. kullanarakMCX556A-ECAT teknik özellikleriTemel olarak (mikrosaniyenin altındaki donanım gecikmesi) ekip şunları başardı:

Ham sayıların ötesinde ekip, risk hesaplamaları için kritik olan 99,9. yüzdelik dilimde 4 mikrosaniyenin altında istikrarlı kuyruk gecikmesi elde etti. Serbest bırakılan CPU çekirdekleri, mevcut sunucuların %40 daha fazla uygulama iş parçacığını işlemesine olanak tanıyarak donanım satın alımlarını erteledi.Satılık MCX556A-ECATekonomi netleşti: sunucu başına bir adaptör, yalnızca azaltılmış düğüm sayısı ve daha düşük güç/soğutma maliyetleri nedeniyle altı ay içinde yatırım getirisi sağladı. Arayanlar içinMCX556A-ECAT fiyatırakip 100G kartlara kıyasla yazılım uyumluluğu ve sürücü kararlılığı da dahil olmak üzere toplam sahip olma maliyeti Mellanox çözümünü tercih etti.

Ekip ayrıca doğruladıMCX556A-ECAT uyumluRDMA ile Yapılar Üzerinden NVMe'yi (NVMe-oF) etkinleştirerek mevcut NVMe depolama dizileriyle durum. Bu birleştirilmiş depolama ağı aynı yapı üzerinde kurularak kablolama ve anahtar bağlantı noktaları basitleştirilir. göreMCX556A-ECAT veri sayfasıKart, bağlantı noktası başına 16 milyona kadar IOPS'yi destekliyor; bu, ekibin gelecek yılın depolama yükseltmesi sırasında kullanmayı planladığı boşluk.

Özet ve Görünüm: Yeni Nesil Veri Merkezlerinin Temeli

Bu dağıtım şunu gösteriyor:MCX556A-ECATyalnızca daha hızlı bir NIC değil aynı zamanda mimari dönüşüm için bir platformdur. Kuruluşlar, RDMA/RoCE'yi etkinleştirerek TCP darboğazını aşabilir, CPU döngülerini katma değerli iş yükleri için yeniden tasarlayabilir ve ölçeği verimli bir şekilde genişletebilir.NVIDIA Mellanox MCX556A-ECATGecikmeye duyarlı finans alanında değerini kanıtladı ancak faydaları yapay zeka eğitimini, HPC simülasyonlarını ve dağıtılmış veritabanlarını da kapsıyor. 100G yükseltmelerini değerlendiren ekipler içinMCX556A-ECAT ConnectX adaptör PCIe ağ kartıolgun ve iyi belgelenmiş bir seçimi temsil eder. İster danışınMCX556A-ECAT teknik özellikleriperformans ayarlaması veya arama içinSatılık MCX556A-ECATKüme çapında bir dağıtım planlamak için bu bağdaştırıcı, gerçek anlamda kayıpsız, düşük gecikme süreli Ethernet vaadini yerine getirir.