โซลูชันอะแดปเตอร์ Extreme Networks: กรอบสถาปัตยกรรมสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการส่งข้อมูลแบบ Low-Latency ของ RDMA/RoCE

ในสภาพแวดล้อมการประมวลผลประสิทธิภาพสูงและเน้นข้อมูล การทำงานร่วมกันของ Extreme access บรรลุประสิทธิภาพในระดับใหม่ผ่านเทคโนโลยี RDMA (Remote Direct Memory Access) และ RoCE (RDMA over Converged Ethernet) ขั้นสูง แนวทางสถาปัตยกรรมนี้ปฏิวัติการส่งข้อมูลโดยลดเวลาแฝงและภาระ CPU ในขณะที่เพิ่มปริมาณงานสูงสุด

ความจำเป็นเร่งด่วนด้านเวลาแฝงต่ำ

แอปพลิเคชันสมัยใหม่ รวมถึงเวิร์กโหลด AI/ML, ระบบการซื้อขายทางการเงิน และการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ ต้องการเวลาแฝงในระดับไมโครวินาที ซึ่งสแต็กเครือข่ายแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้ ความท้าทายหลักที่โซลูชันของ Extreme แก้ไขได้ ได้แก่:

• ความล่าช้าในการประมวลผลสแต็ก TCP/IP และปัญหาคอขวดการใช้งาน CPU
• การดำเนินการคัดลอกหน่วยความจำระหว่างเคอร์เนลและพื้นที่แอปพลิเคชัน
• ภาระงานการสลับบริบทระหว่างการส่งข้อมูล
• การเคลื่อนย้ายข้อมูลที่ไม่มีประสิทธิภาพในระบบกระจาย

หลักการพื้นฐานสถาปัตยกรรม RDMA/RoCE

อะแดปเตอร์ Extreme Networks ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี RDMA เพื่อเปิดใช้งานการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรงระหว่างระบบโดยไม่ต้องเกี่ยวข้องกับระบบปฏิบัติการ ในขณะที่ RoCE ขยายขีดความสามารถนี้ผ่านโครงสร้างพื้นฐาน Ethernet มาตรฐาน สถาปัตยกรรมนี้ให้:

• เวลาแฝงแบบ end-to-end ต่ำกว่า 10 ไมโครวินาทีสำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญ
• การใช้งาน CPU เกือบเป็นศูนย์ระหว่างการดำเนินการถ่ายโอนข้อมูล
• ความสามารถในการบายพาสเคอร์เนลสำหรับการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรงของแอปพลิเคชัน
• ความเข้ากันได้ของ Ethernet มาตรฐานโดยไม่ต้องใช้โครงสร้างพื้นฐานเฉพาะทาง

การรวม LAG เพื่อความพร้อมใช้งานสูง

Link Aggregation Groups (LAG) มีบทบาทสำคัญในการรับประกันทั้งความพร้อมใช้งานสูงและเพิ่มแบนด์วิดท์สำหรับการใช้งาน RDMA/RoCE โซลูชันของ Extreme ให้:

• การสลับไปมาระหว่างลิงก์ที่รวมโดยอัตโนมัติโดยไม่มีการหยุดชะงักของเซสชัน
• การปรับสมดุลโหลดในหลายการเชื่อมต่อทางกายภาพ
• การบำรุงรักษาการเชื่อมต่อ RDMA ในสถานการณ์ความล้มเหลวของลิงก์
• การผสานรวมที่ราบรื่นกับนโยบายการรวมเครือข่ายที่มีอยู่

QoS ขั้นสูงสำหรับการรับประกันประสิทธิภาพ

การใช้งาน Quality of Service (QoS) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าทราฟฟิก RDMA/RoCE ได้รับความสำคัญที่เหมาะสมในโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย คุณสมบัติ QoS หลัก ได้แก่:

• Priority Flow Control (PFC) สำหรับการทำงานของ Ethernet แบบไม่สูญเสีย
• Enhanced Transmission Selection (ETS) สำหรับการจัดสรรแบนด์วิดท์
• โปรโตคอล DCBx (Data Center Bridging Exchange) สำหรับการกำหนดค่า
• การจำแนกประเภทและการทำเครื่องหมายทราฟฟิกเฉพาะแอปพลิเคชัน

การทำงานร่วมกันของ Extreme Access ที่ครอบคลุม

โซลูชันช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานร่วมกันของ Extreme access ที่ราบรื่นในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายผ่าน:

• ความเข้ากันได้กับโครงสร้างพื้นฐานการสลับ Extreme Networking
• รองรับ hypervisor และระบบปฏิบัติการหลายระบบ
• การทำงานร่วมกันกับการใช้งาน RDMA/RoCE มาตรฐานอุตสาหกรรม
• ความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับเครือข่าย Ethernet แบบดั้งเดิม

สถาปัตยกรรมการปรับใช้และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

การใช้งานโซลูชัน RDMA/RoCE ที่ประสบความสำเร็จต้องมีการวางแผนสถาปัตยกรรมอย่างรอบคอบ Extreme Networks แนะนำ:

• การกำหนดค่า QoS แบบ end-to-end ในทุกส่วนของเครือข่าย
• การกำหนดค่า LAG ที่เหมาะสมสำหรับการซ้ำซ้อนและการกระจายโหลด
• การปรับขนาดบัฟเฟอร์ให้เหมาะสมสำหรับรูปแบบทราฟฟิก RoCE
• การตรวจสอบและโทรมาตรที่ครอบคลุมสำหรับการตรวจสอบประสิทธิภาพ

ประโยชน์ด้านประสิทธิภาพที่วัดได้

องค์กรที่ปรับใช้โซลูชันอะแดปเตอร์ Extreme Networks RDMA/RoCE รายงานการปรับปรุงที่สำคัญ:

• ลดเวลาแฝงของแอปพลิเคชันลง 85-95% เมื่อเทียบกับ TCP แบบดั้งเดิม
• การใช้งาน CPU เกือบเป็นศูนย์สำหรับการดำเนินการถ่ายโอนข้อมูลเครือข่าย
• เพิ่มแบนด์วิดท์ที่มีประสิทธิภาพผ่านการใช้โปรโตคอลอย่างมีประสิทธิภาพ
• ปรับปรุงประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันสำหรับเวิร์กโหลดการประมวลผลแบบกระจาย

การรวมกันของเทคโนโลยี RDMA/RoCE เข้ากับความสามารถ LAG ที่แข็งแกร่งและนโยบาย QoS ที่ครอบคลุมสร้างรากฐานสำหรับแอปพลิเคชันที่มีเวลาแฝงต่ำมาก ในขณะที่ยังคงรักษาการทำงานร่วมกันของ Extreme access ที่สมบูรณ์กับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่

เนื่องจากการประมวลผลแบบกระจายและเวิร์กโหลด AI ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โซลูชันอะแดปเตอร์ Extreme Networks จึงมอบรากฐานเวลาแฝงต่ำที่สำคัญซึ่งจำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันสมัยใหม่ เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุดผ่านการใช้งาน RDMA/RoCE ขั้นสูงและการผสานรวมที่ราบรื่นกับบริการเครือข่ายที่มีอยู่เรียนรู้เพิ่มเติม เกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพ RDMA/RoCE และความสามารถในการทำงานร่วมกันของ Extreme access