NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADAB Sunucu Adaptörü: RDMA/RoCE Düşük Gecikme Taşıma ve Sunucu Etkinliği Kazançları

Modern veri merkezi ortamlarında, dağıtılmış depolama, yapay zeka eğitim kümeleri ve yüksek frekanslı işlem platformlarının tümü ortak bir darboğazı paylaşıyor: geleneksel TCP/IP yığınlarının neden olduğu ağ gecikmesi ve CPU yükü. Tutarsız depolama performansı ve sıkışık 25GbE erişim bağlantılarıyla mücadele eden orta ölçekli bir bulut sağlayıcısı için, gerçek donanım aktarımı olmayan bir çözüm arayışı onları şu sonuca götürdü:NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADAB. Bu uygulama vaka çalışması,MCX631432AN-ADAB Ethernet adaptör kartıAltyapılarını CPU'ya bağlı öngörülemezlikten hat hızında, düşük gecikme süreli çalışmaya dönüştürdüler.

Arka Plan ve Zorluk: Geleneksel Ağ İletişiminin Maliyeti

Sağlayıcının eski ortamı, yazılım tabanlı iSCSI ve NFS'ye sahip standart 25GbE NIC'lere dayanıyordu. VM yoğunluğu arttıkça depolama düğümlerindeki CPU kullanımı da arttı; yalnızca ağ işleme için genellikle %60'ı aştı. Yedekleme pencereleri ve canlı geçişler sırasındaki gecikme artışları, uygulamanın zaman aşımına uğramasına neden oldu. Mimarların, taşıma yükünü hafifletebilecek, donanım güvenliğini güçlendirebilecek ve uygulamanın yeniden yazılmasına gerek kalmadan RDMA'yı destekleyebilecek çift bağlantı noktalı bir 25GbE çözümüne ihtiyacı vardı. İnceledikten sonraMCX631432AN-ADAB veri sayfasıve topluluktan erken geri bildirim alarak şunları seçtiler:MCX631432AN-ADAB ConnectX-6 Lx çift bağlantı noktalı 25GbE SFP28ağ revizyonunun temeli olarak tasarım.

Çözüm ve Dağıtım: Depolama ve Bilgi İşlem için RoCE'yi Etkinleştirme

Dağıtım, 120 bilgi işlem düğümü ve 15 depolama sunucusundaki mevcut NIC'leri yenileriyle değiştirdi.MCX631432AN-ADABadaptörler. Her adaptör, mevcut omurga yapraklı anahtarlarda ECN ve PFC kullanılarak RoCE (Yakınsanmış Ethernet üzerinden RDMA) için yapılandırıldı. Anahtar adımlar şunları içeriyordu:

• Uyumluluk gereksinimlerini karşılamak için tüm bağdaştırıcılarda donanım açısından güvenilir önyüklemeyi ve satır içi IPsec boşaltmayı etkinleştirme.
• RoCE aktarımıyla depolama trafiğinin iSCSI'den Yapılar Üzerinden NVMe'ye (NVMe-oF) geçirilmesi, tamamen desteklenenMCX631432AN-ADAB Ethernet adaptör kartı çözümüyığın.
• Bağlantı noktası başına RoECE performansını ve tıkanıklık bildirimlerini izlemek için NVIDIA'nın Cumulus Linux tabanlı telemetrisini dağıtma.

Yetkiliye göreMCX631432AN-ADAB teknik özellikleriadaptör, 800 ns'nin altında donanım gecikmesi sağlar ve PCIe 4.0 ana bilgisayarlarıyla eşleştirildiğinde 200 Gb/s'ye kadar çift yönlü çıkışı destekler. Uygulamada, mühendislik ekibi NVMe-oF okumaları için tutarlı bir şekilde 1,5 µs uygulama düzeyinde gecikme ölçtü; bu, önceki yazılım iSCSI yoluna göre 14 kat bir gelişmedir. Depolama sunucularındaki CPU kullanımı, tam protokol aktarımı ve dinamik kesinti denetimi sayesinde en yüksek IOPS testleri sırasında %58'den yalnızca %11'e düştü.

Ölçülebilir Sonuçlar ve Ticari Faydalar

Dört haftalık üretim çalışma süresinin ardından sağlayıcı üç büyük kazanç bildirdi:

• Verim artışı:Her depolama düğümü artık her iki 25GbE bağlantı noktasını (toplam 49,5 Gbit/s) doyururken önceki 18 Gbit/s etkin aktarım hızına kıyasla mikrosaniyenin altındaki titreşimi koruyor.
• Gecikme tutarlılığı:Dağıtılmış veritabanları için yüzde 99'luk yazma gecikmesi 780 µs'den 94 µs'ye düşürülerek küme yeniden dengeleme sırasında zaman aşımları ortadan kaldırıldı.
• Operasyonel basitlik:Bir sürücü seti hem bilgi işlem hem de depolama bağdaştırıcılarını yönetir; theMCX631432AN-ADAB uyumluEkosistem, sıfır kesinti süreli çekirdek güncellemelerine olanak tanıyan tüm önemli Linux dağıtımlarını içerir.

Ayrıca ekip şunları değerlendirdi:MCX631432AN-ADAB fiyatıtoplam sahip olma maliyetiyle ilgili olarak bağdaştırıcının donanımsal güven kökü ve RoCE boşaltmasının, ayrı şifreleme aygıtlarına ve özel RNIC'lere olan ihtiyacı ortadan kaldırdığını ve bunun sonucunda üç yıllık toplam sahip olma maliyetinin %33 daha düşük olduğunu buldu. Genişlemeyi düşünen kuruluşlar için,MCX631432AN-ADAB satılıkbüyük distribütörler aracılığıyla artık toplu fiyatlandırma sunarak büyük ölçekli yükseltmeleri mali açıdan uygun hale getiriyoruz.

Özet ve Görünüm

NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADABBasit bir ağ arayüzünden daha fazlası olduğu kanıtlandı; gerçek anlamda bütünleşik, düşük gecikmeli bir yapının etkinleştiricisi oldu. Sağlayıcı, taşıma işlemini CPU'dan silikona kaydırarak NVMe depolamasının tüm potansiyelini açığa çıkardı ve sunucu başına güç tüketimini ortalama 18 W azalttı. Veri merkezleri, ayrıştırılmış depolamayı ve gerçek zamanlı yapay zeka çıkarımını benimsemeye devam ettikçe,MCX631432AN-ADAB ConnectX-6 Lx çift bağlantı noktalı 25GbE SFP28adaptör, RDMA/RoCE başarısına yönelik olgun, iyi belgelenmiş ve geniş çapta dağıtılmış bir yol sunar. Tekrarlanabilir performans kazanımları arayan BT mimarları, kendi 25GbE modernizasyon girişimlerini planlarken bu duruma güvenle başvurabilirler.