NVIDIA Mellanox 980-9I510-00NS00 دستگاه شبکه راه حل فنی

NVIDIA Mellanox 980-9I510-00NS00 Networking Device Technical Solution. ارتباطات با قابلیت اطمینان بالا و عملکرد عالی برای مراکز داده و شبکه های سازمانی

1. پیشینه پروژه و تحلیل نیازهای

با گسترش هوش مصنوعی مولد، تجزیه و تحلیل داده های بزرگ، و معماری ابر ترکیبی،الگوهای ترافیک در مراکز داده و شبکه های دانشگاه های شرکت ها به طور چشمگیری تغییر کرده اند از جریان های سنتی شمال-جنوب به ترافیک انفجاری شرق-غربمعماران شبکه امروز با چالش هایی روبرو هستند که فراتر از مقیاس بندی پهنای باند ساده، شامل کنترل انبساط میکروبرست، خود بهبود خطای سطح میلی ثانیه،و هماهنگی سیاست در سراسر حوزه ها.

یک شرکت بزرگ فن آوری مالی، در ابتکارات مرکز داده های بازیابی حادثه فعال، سه نیاز غیرقابل مذاکره را بیان کرد.تاخیر از انتهای تا انتهای باید به طور پایدار کمتر از ۲۰ میکرو ثانیه باشد تا از سیستم های تجارت فرکانس بالا و کنترل ریسک در زمان واقعی پشتیبانی شود.دوم، این شبکه باید امکان ایجاد RoCE (RDMA over Converged Ethernet) بدون از دست دادن بسته را برای پارچه های ذخیره سازی فراهم کند، که I/O ذخیره سازی را به عنوان یک تنگنایی برای لوله های آموزش هوش مصنوعی از بین می برد.تیم عملیات نیاز به یک سیستم قابل مشاهده کامل است که بر اساس جریان ترافیک واقعی است تا الگوی پاسخگویی "بلاک باکس" را جایگزین کندپس از ارزیابی دقیق، تیم انتخاب تکنولوژیNVIDIA Mellanox 980-9I510-00NSدستگاه شبکه به عنوان گره اصلی انتقال برای معماری شبکه ی یکپارچه نسل بعدی.

2طراحی کلی معماری شبکه/سیستم

این راه حل یک توپولوژی فیزیکی دو لایه مبتنی بر Clos Spine-Leaf را اتخاذ می کند.ترکیب شده با VXLAN (Virtual Extensible LAN) برای ساخت یک شبکه منطقی پوششی برای انزوا چند مستاجر و تنظیم خدمات انعطاف پذیر. در لایه ستون فقرات، چندین980-9I510-00NS00دستگاه ها به عنوان هسته های اتصال با سرعت بالا مستقر می شوند که هر کدام از آنها دارای پورت های 100GE/50GE با چگالی بالا برای اتصال شاسی های Leaf هستند.

• شبکه ی زیربنایی:BGP-EVPN (برنامه دروازه مرزی - Ethernet VPN) به عنوان سطح کنترل عمل می کند، با استفاده از980-9I510-00NS00موتور روتینگ با کارایی بالا برای مدیریت مسیرهای بزرگ MAC/IP در حالی که از دروازه های فعال فعال فعال پشتیبانی می کند،از بین بردن ضایعات پهنای باند ذاتی در STP سنتی (پروتکل Spanning Tree).
• شبکه پوشش:کپسول سازی VXLAN امکان جداسازی بار کار را در میان مستاجران فراهم می کند، در حالی که چک سوم سطح سخت افزاری و کپسول سازی اطمینان حاصل می کند که فرآیند کپسول سازی / از کپسول سازی هیچ چرخه CPU مصرف نمی کند،ارائه عملکرد انتقال نزدیک به نرخ خط.
• ذخیره سازی و محاسبات همگرا:یک زیر شبکه اختصاصی ذخیره سازی Leaf به طور خاص برای اتصال گره های ذخیره سازی توزیع شده برنامه ریزی شده است.980-9I510-00NS00 مرکز داده شبکه پرسرعتاین راه حل امکان اتصال متقابل اترنت بدون از دست دادن بین استخر های منابع محاسباتی و استخر های منابع ذخیره سازی را فراهم می کند، جایگزین سیلو های سنتی FC (Fibre Channel).

3نقش و ویژگی های کلیدی NVIDIA Mellanox 980-9I510-00NS00 در راه حل

به عنوان هسته داده-طرح از این معماری،NVIDIA Mellanox 980-9I510-00NSبسیار بیشتر از یک بستر سیلیکون سوئیچینگ معمولی است، این یک مرکز انتقال هوشمند است که خطوط لوله قابل برنامه ریزی، دوربین سنجی با دقت بالا و شتاب امنیتی را ادغام می کند.

تفاوت های حیاتی آن سه بعد را پوشش می دهد:

• تاخیر کم تعیین کننده و از دست دادن بسته صفر:این دستگاه از کنترل جریان از انتهای به انتهای از طریق PFC (کنترل جریان اولویت) و ECN (اطلاع صریح در مورد ازدحام) پشتیبانی می کند.مشخصات 980-9I510-00NS00، تاخير بندر تک هاپ به اندازه 600 نانوسانث است،با جیتر بسیار کم حتی در سناریوهای ازدحام چند هپ، یک پایه ارتباطی پایدار برای خوشه های محاسباتی با عملکرد بالا فراهم می کند.
• تلمتری شبکه کامل در باند (INT):برخلاف نظرسنجی سنتی SNMP یا نمونه گیری sFlow، این دستگاه از وارد کردن متا داده ها (زمانی، عمق صف، پورت خروج) به طور مستقیم در مسیر انتقال بسته های داده پشتیبانی می کند.این امکان را به تیم های عملیات می دهد تا سفر کامل هر بسته را از طریق تراشه بازسازی کنند، با دقت جراحی، حوادث میکروبرست و نقاط برخورد هش را مشخص می کند.
• امنیت و بخش بندی سطح سخت افزاری:یک موتور یکپارچه MACsec (امنیت کنترل دسترسی رسانه ای) رمزگذاری لایه پیوند را برای ترافیک شرق-غرب بدون به خطر انداختن عملکرد انتقال ارائه می دهد.در ترکیب با گروه VXLAN سیاست مبتنی بر میکرو-تقسیم، به طور موثر از حرکت جانبی تهدید در میان مستاجران جلوگیری می کند.

علاوه بر این،980-9I510-00NS00 محصول شبکهیک رابط برنامه نویسی سازگار با پشتیبانی از زبان P4 برای منطق انتقال سفارشی فراهم می کند.این امر فضای کافی برای نوآوری و یک مسیر تکامل صاف به سمت شبکه های کاملا قابل برنامه ریزی را به معماران می دهد.

4توصیه های استقرار و مقیاس بندی (از جمله توصیف توپولوژی معمولی)

در پیاده سازی های تولید، توصیه می کنیم از "rack" به عنوان کوچکترین واحد پیاده سازی، با نسبت اشتراک بیش از حد "3:1" (قدرت اتصال پایین از ستون فقرات به کل ظرفیت اتصال بالا از برگ) استفاده کنید.برای بارهای کاری مهم مانند خوشه های پایگاه داده، طراحی غیر مسدود کننده "2:1" یا حتی "1:1" توصیه می شود.

توصیف توپولوژی معمولی:
این راه حل شامل دو قفسه تجهیزات استاندارد (Pod) است. هر قفسه میزبان 2 سوئیچ Leaf است که به سرورها متصل می شود و هر Leaf چهار پیوند بالا 100GE را به 2980-9I510-00NS00گره های ستون فقرات در بالای قفسه. گره های ستون فقرات از طریق پیوندهای بین ستون فقرات به یکدیگر متصل می شوند (اگر ارتباطات cross-Pod مورد نیاز باشد).

ملاحظات مقیاس پذیری:

• مقیاس افقی:با رشد مقیاس کسب و کار،980-9I510-00NS00دستگاه های ستون فقرات را می توان به راحتی به پارچه کلوز اضافه کرد.سطح کنترل BGP-EVPN به طور خودکار گره های جدید را کشف می کند و ترافیک بار را در سراسر گروه های گسترش یافته ECMP (Equal-Cost Multi-Path) بدون وقفه سرویس تعادل می دهد. هنگام ارزیابی یک احتمال980-9I510-00NS00 براي فروششرکت ها باید هزینه واحدهای اضافی را در نظر بگیرند تا تعداد اضافی N+1 را در سطح ستون فقرات حفظ کنند.
• ارتقاء پهنای باند:پیکربندی های انعطاف پذیر پورت دستگاه از ارتقاء سرعت افزایشی از 25GE به 50GE و در نهایت به 100GE پشتیبانی می کند980-9I510-00NS00 سازگارسیستم زیست محیطی نوری شامل طیف گسترده ای از فروشندگان شخص ثالث واجد شرایط است که گزینه های تامین رقابتی را تضمین می کند.
• ارتباط متقابل چند مکان:برای مراکز داده های توزیع شده جغرافیایی، این راه حل از مسیرهای EVPN Type-5 برای تبلیغ پیشوند های IP در سراسر سایت ها پشتیبانی می کند، که تعادل بار WAN فعال فعال (شبکه گسترده منطقه) و شکست خودکار را امکان پذیر می کند.

5نظارت بر عملیات، رفع مشکل و توصیه های بهینه سازی

برای تحقق کامل ارزش عملیاتی980-9I510-00NS00 راه حل محصول شبکه، ما توصیه می کنیم که یک چارچوب مشاهده سه طبقه را اجرا کنیم:

• تلومتري خوردن:جریان داده های INT و sFlow در زمان واقعی به یک پایگاه داده سری زمانی متمرکز (مانند Prometheus یا InfluxDB).صفحه اطلاعات 980-9I510-00NS00نقشه برداری دقیق OID (Object Identifier) و طرح های JSON برای ادغام سریع با داشبورد های موجود مانند Grafana را فراهم می کند.
• تشخیص ناهنجاری:استفاده از مدل های یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل معیارهای پایه، از جمله عمق صف، خطاهای CRC،فریم های توقف PFC برای پیش بینی ازدحام قریب الوقوع یا تخریب لینک قبل از اینکه بر برنامه های کاربر تأثیر بگذارند.
• اصلاح خودکار:ادغام با سیستم عامل های اتوماسیون شبکه (به عنوان مثال،Ansible یا Nornir) برای شروع اقدامات کاهش از پیش تعریف شده مانند تغییر مسیر ترافیک از طریق مسیر بخش یا تنظیم آستانه های ECN.

برای رفع مشکلات فعال، تیم های عملیاتی باید به طور منظم980-9I510-00NS00در یک سناریوی تایید شده، این سیستم به طور کامل از سیستم های دیگر استفاده می کند. در یک سناریو معتبر،گروه های تشخیصی MTTR را از 45 دقیقه به کمتر از 8 دقیقه کاهش دادند..

6خلاصه و ارزیابی ارزش

درNVIDIA Mellanox 980-9I510-00NSاین راه حل مبتنی بر تکنولوژی، بازده قابل اندازه گیری سرمایه گذاری را در سه ابعاد ارزش: عملکرد، چابکی و بهره وری هزینه ارائه می دهد.اتصال با تاخیر کم اما همچنین زیرساخت شبکه را برای بار های کاری نوظهور مانند یادگیری فدراسیون و دوقلوهای دیجیتال در زمان واقعی.

در حالی که980-9I510-00NS00 قیمتممکن است در مقایسه با سوئیچ های سفید جعبه عمومی، هزینه کل مالکیت را نشان دهد، زمانی که هزینه های عمومی عملیاتی کاهش یافته، حل سریع تر مشکل،این راه حل به عنوان یک عامل راهبردی به جای صرف هزینه سرمایه ای است.برای شرکت هایی که به دنبال یک برنامه معتبر هستند980-9I510-00NS00 راه حل محصول شبکه، این معماری فنی یک طرح آزموده برای ساخت شبکه های انعطاف پذیر، قابل مشاهده و مقیاس پذیر را ارائه می دهد که با نوآوری کسب و کار همراه است.