آداپتور سرور NVIDIA Mellanox MCX4121A-ACAT در عمل | حمل و نقل و سرور RDMA/RoCE با تاخیر کم

به عنوان ذخیره سازی توزیع شده، خوشه های HPC و لوله های آموزش هوش مصنوعی به سرعت مقیاس پذیر می شوند، استیک سنتی TCP / IP در حال تبدیل شدن به یک گلوی فشرده برای ارتباطات داخلی مرکز داده است.هزینه های بالای CPU و تاخیر در سطح میکروسکنید عملکرد برنامه را مختل می کندبرای معماران و مدیران فناوری اطلاعات که به دنبال یک مسیر ارتقاء عملی هستند،MCX4121A-ACATراه حل RDMA / RoCE مبتنی بر راه حل RDMA / RoCE نتایج اثبات شده ای را در سراسر استفاده های دنیای واقعی ارائه داده است.

زمینه و چالش: شکاف عملکرد 10GbE تا 25GbE

در یک پروژه مدرن سازی اخیر مرکز داده در یک ارائه دهنده خدمات ابری متوسط، شبکه ذخیره سازی مبتنی بر TCP / IP 10GbE موجود دو نقطه درد حیاتی را نشان داد.پشتیبان گیری پایگاه داده و NVMe در ترافیک پارچه از تاخیر استیک TCP بیش از 50 میکرو ثانیه رنج می برددوم، هسته های پردازنده بیش از حد تحت تاثیر قرار گرفتند، تقریباً 30٪ از قدرت پردازش توسط وقفه های شبکه و عملیات کپی داده مصرف شد.منابع کافی برای برنامه های کاربردی کسب و کار را ترک کنیداین تیم به یک راه حل نیاز داشت که بتواند پهنای باند 25GbE را ارائه دهد و امکان عبور هسته را با دسترسی مستقیم به حافظه از راه دور فراهم کند.

راه حل: استفاده از NVIDIA Mellanox MCX4121A-ACAT با RoCE

پس از ارزیابی دقیق، مشتریNVIDIA Mellanox MCX4121A-ACATآداپتور سرور به عنوان جزء اصلی ارتقاء. ساخته شده بر روی معماری ConnectX-4 Lx،این آداپتور دو پورت SFP28 ارائه می دهد خط نرخ 25GbE در هر پورت و به طور بومی ادغام RoCE (RDMA بیش از اترنت همگرا) موتورهای تخلیه سخت افزارمهندسان دستگاه را نصب کردندکارت آداپتور اترنت MCX4121A-ACATدر اسلات های استاندارد سرور x86 PCIe 3.0 x8 ، با سوئیچ های 25GbE PFC / ECN قابل ترکیب برای ایجاد یک بافت اترنت بدون ضرر.

در سمت نرم افزار، تیم حالت RoCE v2 را با استفاده از درایور Mellanox OFED فعال کرد و بارهای کاری ذخیره سازی بحرانی (گیت وی های Ceph OSD و NVMe-oF) را به رابط های RDMA متصل کرد.MCX4121A-ACAT ConnectX-4 Lx دو پورت 25GbE SFP28برای مشخصات دقیق حرارتی و قدرت، این دستگاه با کابل های SFP28 و DAC موجود کار می کند.ورق اطلاعات MCX4121A-ACATدستورالعمل های مهندسی کامل را ارائه می دهد.

نتایج و مزایا: تاخیر 5 برابر پایین تر، 1.7 برابر تولید بالاتر

پس از دو هفته اعتبارسنجی انتشار خاکستری، تیم پروژه پیشرفت های چشمگیری را اندازه گیری کرد. در مقایسه با خط پایه قدیمی TCP / IP،متوسط تاخیر انتقال بلوک از طریق گره از 52μs به فقط 9μs کاهش بیش از 80٪در مورد خروجی سرور،مشخصات MCX4121A-ACATعملکرد دو پورت با نرخ خط وعده داده شده که به طور کامل تأیید شد: یک گره واحد که ترافیک iSCSI و NVMe-oF را همزمان پردازش می کند، 46.8Gb / s را به دست آورد،نزدیک شدن به حداکثر نظریمهمتر از آن، با دسترسی مستقیم به حافظه RDMA، استفاده از CPU برای پردازش شبکه از 32٪ به 6٪ کاهش یافت. چرخه های CPU آزاد شده به بار کاری برنامه های کاربردی هدایت شدند.که در نتیجه 1.7x عملکرد بالا بردن کل کاربرد.

تیم های عملیاتی همچنین دریافتند که قابلیت های مجازی سازی SR-IOV آداپتور در محیط های مخزن در مقیاس بزرگ برجسته است.سازگاری با MCX4121A-ACATبا توجه به نتایج تایید، این آداپتور با توزیع های اصلی لینوکس، VMware ESXi و افزونه های Kubernetes Multus-CNI به خوبی کار می کند.MCX4121A-ACAT راه حل کارت آداپتور اترنتبه عنوان یک جزء پایه برای مشخصات زیرساخت های نسل بعدی hyperconverged.

مرجع هزینه و تدارکات

برای تیم های آگاه از بودجه،قیمت MCX4121A-ACATدر حال حاضر لیست کانال ها نشان می دهدMCX4121A-ACAT برای فروشدر حدود $460 ₹520 در هر واحد (با توجه به گنجاندن براکت تمام ارتفاع) ، که نشان دهنده 40٪ + TCO صرفه جویی در مقایسه با برابر Fibre Channel HBAs یا InfiniBand راه حل.قیمت دقیق از طریق توزیع کنندگان مجاز NVIDIA در دسترس است.

خلاصه و چشم انداز: از شتاب ذخیره سازی به پوشش کامل مرکز داده

این مطالعه موردی نشان می دهد کهMCX4121A-ACATراه حل مبتنی بر RDMA / RoCE ویژگی های تاخیر نزدیک به Infiniband را بدون ترک اکوسیستم Ethernet ارائه می دهد، در حالی که به طور چشمگیری کارایی خازن سرور را افزایش می دهد.ارائه دهنده خدمات برنامه ریزی برای استفاده ازNVIDIA Mellanox MCX4121A-ACATبرای مهندسان شبکه و معماران برنامه ریزی ارتقاءات مرکز داده،این آداپتور ترکیبی از عملکردهای عملی را ارائه می دهد، سازگاری و مقیاس پذیری.