راه حل ارتقاء مرکز داده ابری: کاربرد سوئیچ های Mellanox 800G

تکامل سریع هوش مصنوعی (AI)، یادگیری ماشینی (ML) و محاسبات با کارایی بالا (HPC) اساساً در حال تغییر شکل دادن به نیازهای زیرساخت‌های مرکز داده ابری مدرن است. معماری‌های شبکه سنتی، که اغلب بر اساس اتصالات 100G یا 400G ساخته شده‌اند، به گلوگاه‌های مهمی تبدیل می‌شوند. از آنجایی که سازمان‌ها خوشه‌های بزرگ‌تری از GPUها و شتاب‌دهنده‌های تخصصی را برای آموزش مدل‌های فزاینده پیچیده و پردازش مجموعه‌داده‌های عظیم مستقر می‌کنند، نیاز به پهنای باند فوق‌العاده بالا، تأخیر بسیار کم و شبکه‌سازی مقیاس‌پذیر هرگز حیاتی‌تر نبوده است. صنعت به سرعت به سمت فناوری‌های 800G حرکت می‌کند تا ستون فقرات مراکز داده نسل بعدی را تشکیل دهد.

بسیاری از شرکت‌ها با محدودیت‌های عملکردی شدیدی در محیط‌های مرکز داده موجود خود مواجه هستند. چالش‌های اصلی عبارتند از:

• پهنای باند ناکافی: قدرت پردازش موازی عظیم خوشه‌های GPU مدرن اغلب از داده‌ها محروم می‌شود، زیرا سرعت شبکه با توان عملیاتی محاسباتی همگام نمی‌شود.
• تأخیر بالا: تأخیرهای ناشی از شبکه، مشاغل آموزشی توزیع‌شده و استنتاج بی‌درنگ را به طور قابل توجهی کند می‌کند و منجر به زمان طولانی‌تر برای راه‌حل و استفاده ناکارآمد از منابع می‌شود.
• مقیاس‌پذیری ناکارآمد: مقیاس‌بندی منابع محاسباتی اغلب منجر به توپولوژی‌های شبکه پیچیده و ناکارآمد می‌شود که مدیریت آن‌ها دشوار است و منجر به عملکرد غیرقابل پیش‌بینی می‌شود.
• افزایش هزینه‌های عملیاتی: تراکم پورت شبکه کمتر و مصرف انرژی بالاتر به ازای هر گیگابیت از سیستم‌های قدیمی، هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی را افزایش می‌دهد.

این گلوگاه‌ها به ویژه در شبکه‌سازی GPU برای بارهای کاری AI/ML حاد هستند، جایی که عملکرد جمعی هزاران GPU مستقیماً با سرعت و کیفیت شبکه اتصال متقابل مرتبط است.

سری سوئیچ‌های 800G Mellanox انویدیا، که توسط Spectrum-4 ASIC پشتیبانی می‌شود، برای رسیدگی به همین چالش‌ها طراحی شده است. این راه‌حل یک پایه آینده‌نگر برای محیط‌های مرکز داده ابری با کارایی بالا فراهم می‌کند.

• پهنای باند بی‌سابقه: پهنای باند 800 گیگابیت بر ثانیه در هر پورت را ارائه می‌دهد، که امکان جریان داده یکپارچه را برای خواسته‌ترین بارهای کاری AI و HPC فراهم می‌کند و گلوگاه‌های شبکه را از بین می‌برد.
• محاسبات پیشرفته درون شبکه: ویژگی‌هایی مانند SHARP (پروتکل تجمیع و کاهش سلسله مراتبی مقیاس‌پذیر) عملیات جمعی را از CPU به سوئیچ منتقل می‌کند، که به طور چشمگیری تأخیر را کاهش می‌دهد و چرخه‌های GPU را برای محاسبات آزاد می‌کند.
• تراکم و مقیاس پورت برتر: تعداد زیادی پورت 800G را در یک سوئیچ واحد ارائه می‌دهد، که طراحی شبکه را ساده می‌کند (به عنوان مثال، ساخت پارچه‌های CLOS غیر مسدودکننده کارآمد) و تعداد دستگاه‌ها، کابل‌ها و اپتیک‌های مورد نیاز را کاهش می‌دهد.
• پشتیبانی قوی از RoCE (RDMA over Converged Ethernet): پارچه اترنت بدون تلفات را که برای شبکه‌سازی GPU ضروری است، فراهم می‌کند و اطمینان می‌دهد که ترافیک RDMA بدون افت بسته جریان می‌یابد، که برای حفظ استفاده بالا از GPU بسیار مهم است.
• عملیات کاملاً خودکار بومی ابری: با پلتفرم‌های ارکستراسیون مدرن (مانند Kubernetes) ادغام می‌شود و از تهیه بدون لمس و تله‌متری پیشرفته برای مدیریت هوشمند شبکه پشتیبانی می‌کند.

استقرار سوئیچ‌های 800G Mellanox به نتایج تجاری و فنی مستقیم و قابل اندازه‌گیری برای مراکز داده ابری تبدیل می‌شود.

پیاده‌سازی فناوری Mellanox 800G تضمین می‌کند که زیرساخت شبکه دیگر یک عامل محدودکننده نیست و به ارائه‌دهندگان ابری و شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا به سطوح بی‌سابقه‌ای از عملکرد و کارایی دست یابند.

انتقال به شبکه‌سازی 800G صرفاً یک ارتقاء افزایشی نیست. این یک ضرورت استراتژیک برای هر سازمانی است که هدفش رهبری در عصر هوش مصنوعی و محاسبات داده‌محور است. مجموعه سوئیچ‌های 800G Mellanox، پارچه شبکه‌سازی با کارایی بالا را فراهم می‌کند که پتانسیل کامل خوشه‌های GPU را باز می‌کند و امکان بینش‌های سریع‌تر، خدمات نوآورانه‌تر و خط پایینی به طور قابل توجهی بهبود یافته را فراهم می‌کند.

برای بررسی مشخصات فنی کامل، موارد استفاده و یادگیری نحوه تبدیل راه‌حل 800G Mellanox به زیرساخت مرکز داده ابری خود، از وب‌سایت رسمی شبکه‌سازی NVIDIA برای یک نمای کلی دقیق دیدن کنید.