Mellanox (NVIDIA Mellanox) 980-9I45J-00H010 โซลูชันทางเทคนิคของอุปกรณ์เครือข่าย

Mellanox (NVIDIA Mellanox) 980-9I45J-00H010 โซลูชันทางเทคนิคของอุปกรณ์เครือข่าย | การเชื่อมต่อที่มีความน่าเชื่อถือสูงและการเพิ่มประสิทธิภาพการปฏิบัติงานสำหรับศูนย์ข้อมูลและเครือข่ายองค์กร

1. ความเป็นมาของโครงการและการวิเคราะห์ข้อกำหนด

ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลขององค์กรเข้าสู่ระยะที่ลึกที่สุด เครือข่ายศูนย์ข้อมูลกำลังเผชิญกับแรงกดดันด้านประสิทธิภาพและความซับซ้อนในการดำเนินงานอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน การใช้คลัสเตอร์การฝึกอบรม AI ฐานข้อมูลประสิทธิภาพสูง พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบกระจาย และสถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิสอย่างกว้างขวาง ได้เผยให้เห็นข้อจำกัดของโทโพโลยีเครือข่ายสามชั้นแบบดั้งเดิมในแง่ของแบนด์วิดท์ เวลาแฝง และความสามารถในการจัดการ ในศูนย์ข้อมูลสมัยใหม่ที่การรับส่งข้อมูลตะวันออก-ตะวันตกคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 75% ของปริมาณงานทั้งหมด ปัญหาคอขวดของเครือข่ายมักกลายเป็นข้อจำกัดหลักในการขยายขนาดธุรกิจ

เพื่อจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ ทีมงานโครงสร้างพื้นฐานอินเทอร์เน็ตขนาดใหญ่ได้กำหนดข้อกำหนดการอัพเกรดเครือข่ายที่ชัดเจน ประการแรก บรรลุเวลาแฝงในการสลับที่ต่ำกว่า 10 ไมโครวินาทีจากต้นทางถึงปลายทางเพื่อรองรับการควบคุมความเสี่ยงแบบเรียลไทม์และระบบแนะนำออนไลน์ ประการที่สอง สร้างสภาพแวดล้อมเครือข่ายที่ไม่มีการสูญเสียซึ่งจะรักษาการสูญเสียแพ็กเก็ตเป็นศูนย์สำหรับการรับส่งข้อมูล RoCE แม้ในสถานการณ์ที่แออัด และประการที่สาม สร้างกรอบการทำงานในการสังเกตการปฏิบัติงานที่เป็นหนึ่งเดียว ซึ่งจะช่วยลดเวลาการแปลข้อบกพร่องให้เหลือต่ำกว่า 15 นาที หลังจากการประเมินทางเทคนิคและการตรวจสอบความถูกต้องของ POC หลายรอบ ในที่สุดทีมงานก็ได้เลือกเมลลาน็อกซ์ (NVIDIA เมลลาน็อกซ์) 980-9I45J-00H010เป็นอุปกรณ์เครือข่ายหลักในการสร้างเครือข่ายศูนย์ข้อมูลยุคใหม่ที่ให้ความน่าเชื่อถือสูงและความเรียบง่ายในการดำเนินงาน

2. การออกแบบสถาปัตยกรรมเครือข่าย/ระบบโดยรวม

โซลูชันนี้ใช้สถาปัตยกรรม Spine-Leaf สองชั้นที่มีศูนย์กลางอยู่ที่980-9I45J-00H010ออกแบบมาเพื่อเพิ่มปริมาณงานตะวันออก-ตะวันตกให้สูงสุด ในขณะเดียวกันก็ลดความซับซ้อนในการกำหนดเส้นทางเลเยอร์ 3 ชั้นกระดูกสันหลังประกอบด้วยหลายชั้น980-9I45J-00H010หน่วยที่สร้างเมทริกซ์ที่เชื่อมต่อโดยสมบูรณ์ ในขณะที่เลเยอร์ Leaf เชื่อมต่อกับสวิตช์ ToR ที่สอดคล้องกันตามประเภทเซิร์ฟเวอร์ (การประมวลผล พื้นที่เก็บข้อมูล และการเร่งด้วย GPU) ลิงก์ Spine-Leaf ทั้งหมดได้รับการกำหนดค่าที่ 100GbE หรือ 200GbE โดยใช้ประโยชน์จาก ECMP สำหรับการปรับสมดุลโหลดระดับโฟลว์ สถาปัตยกรรมนี้ยังสนับสนุนการอยู่ร่วมกันของเครือข่าย Overlay (VXLAN) และเครือข่าย Underlay ซึ่งอำนวยความสะดวกในการวิวัฒนาการที่ราบรื่นไปสู่การใช้งานมัลติคลาวด์แบบไฮบริดในอนาคต

บนระนาบการควบคุม โซลูชันแนะนำให้ตัวควบคุม SDN แบบรวมศูนย์ทำงานร่วมกับโปรโตคอล BGP EVPN แบบกระจาย เพื่อเปิดใช้การกระจายนโยบายเครือข่ายแบบอัตโนมัติและการแยกผู้เช่า ในขณะเดียวกัน ไปป์ไลน์ที่ตั้งโปรแกรมได้ P4 และเครื่องยนต์เร่งความเร็วการไหลที่ติดตั้งอยู่ภายใน980-9I45J-00H010ขอสงวนความยืดหยุ่นที่เพียงพอสำหรับฟังก์ชันระนาบข้อมูลที่กำหนดเองในอนาคต เช่น In-band Network Telemetry

3. บทบาทและคุณลักษณะสำคัญของ "Mellanox (NVIDIA Mellanox) 980-9I45J-00H010" ในโซลูชัน

ภายในสถาปัตยกรรมแห่งนี้NVIDIA เมลลาน็อกซ์ 980-9I45J-00H010ทำหน้าที่สองบทบาทคือแกนสวิตชิ่งคอร์และแหล่งสัญญาณนาฬิกาทั่วทั้งเครือข่าย คุณสมบัติทางเทคนิคที่โดดเด่นที่สุด ได้แก่ :

• เวลาแฝงที่กำหนดต่ำมาก:ด้วยการใช้ประโยชน์จากการส่งต่อแบบตัดผ่านและการตั้งเวลาบัฟเฟอร์เอาต์พุตแบบไดนามิก อุปกรณ์จะรักษาเวลาแฝงของพอร์ตที่ต่ำกว่าไมโครวินาที แม้จะอยู่ภายใต้สถานการณ์แพ็กเก็ตขนาดเล็ก 64 ไบต์ ให้การรับประกันเครือข่ายที่กำหนดสำหรับการซื้อขายความถี่สูงและการอนุมาน AI แบบเรียลไทม์
• การควบคุมความแออัดอัจฉริยะ:ด้วยอัลกอริธึม PFC (การควบคุมลำดับความสำคัญ) และ ECN (การแจ้งเตือนความแออัดอย่างชัดเจน) ที่ปรับเปลี่ยนได้ ซึ่งทำงานร่วมกับลูปป้อนกลับการวัดทางไกลเครือข่ายความเร็วสูงของศูนย์ข้อมูล 980-9I45J-00H010ความสามารถช่วยให้มั่นใจได้ว่าการสูญเสียแพ็กเก็ตเป็นศูนย์สำหรับการรับส่งข้อมูล RoCEv2 ภายใต้เงื่อนไขการโหลดทั้งหมด
• ความพร้อมใช้งานสูงและการออกแบบซ้ำซ้อน:แหล่งจ่ายไฟและพัดลมแบบ hot-swappable แบบ Dual-redundant สถาปัตยกรรมซ้ำซ้อน N+1 และ ISSU (การอัพเกรดซอฟต์แวร์ในบริการ) ช่วยให้สามารถอัปเดตเฟิร์มแวร์และขยายไลน์การ์ดได้โดยไม่หยุดชะงักของบริการ
• ความสามารถในการตั้งโปรแกรมเชิงลึก:การรองรับภาษา P4 และเอ็นจิ้นการส่งต่อที่ตั้งโปรแกรมได้ตระกูล Broadcom DNX ช่วยให้สถาปนิกเครือข่ายปรับแต่งไปป์ไลน์การประมวลผลแพ็กเก็ตและแนะนำส่วนขยายโปรโตคอลใหม่โดยไม่ต้องเปลี่ยนฮาร์ดแวร์
• การตรวจวัดทางไกลและความสามารถในการสังเกตที่ครอบคลุม:การสนับสนุนระดับฮาร์ดแวร์สำหรับการสตรีมการวัดและส่งข้อมูลทางไกล รวมถึงความลึกของคิว การใช้บัฟเฟอร์ และการวัดเวลาแฝงต่อโฟลว์ ฟีดโดยตรงไปยังสแต็กการตรวจสอบ Prometheus และ ELK ที่มีอยู่ขององค์กร

คุณสมบัติเหล่านี้เมื่อรวมกันแล้วจะทำให้ผลิตภัณฑ์เครือข่าย 980-9I45J-00H010เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่ต้องการทั้งความสามารถในการคาดการณ์ประสิทธิภาพและความคล่องตัวในการปฏิบัติงาน อุปกรณ์ก็ครบครันเช่นกันเข้ากันได้ 980-9I45J-00H010ด้วยออปติก สายเคเบิล และ NIC เซิร์ฟเวอร์ที่หลากหลายจากผู้จำหน่ายชั้นนำ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงในการบูรณาการได้อย่างมาก

4. คำแนะนำในการปรับใช้และการขยาย (รวมถึงคำอธิบายโทโพโลยีทั่วไป)

สำหรับการปรับใช้ Greenfield ใหม่ เราขอแนะนำให้เริ่มต้นด้วยอย่างน้อยสี่รายการ980-9I45J-00H010หน่วยในชั้น Spine เพื่อให้แน่ใจว่ามีพื้นที่สำรองและความจุเพียงพอ Spine แต่ละยูนิตเชื่อมต่อกับสวิตช์ Leaf ทุกตัวผ่านลิงก์ 100GbE/200GbE สองหรือสี่ลิงก์ ทำให้เกิดโทโพโลยีแบบ Full-mesh Leaf Switch ควรจัดกลุ่มเป็นพ็อดตามโซนการทำงาน ได้แก่ พ็อดประมวลผลสำหรับเซิร์ฟเวอร์เอนกประสงค์ พ็อดจัดเก็บข้อมูลสำหรับคลัสเตอร์ NVMe-oF และ Ceph และพ็อดเร่งความเร็วสำหรับเซิร์ฟเวอร์ GPU ที่ใช้งานปริมาณงานการฝึกอบรม AI วิธีการแบ่งเขตนี้จะช่วยลดการรับส่งข้อมูลข้ามพ็อดและทำให้การออกแบบนโยบาย QoS ง่ายขึ้น

เมื่อขยายขนาดออกเพิ่มเติม980-9I45J-00H010สามารถเพิ่มหน่วยลงในเลเยอร์ Spine เป็นคู่ได้ โดยมีการปรับพารามิเตอร์เซสชัน BGP เพื่อรักษาการกระจายเส้นทาง ECMP ที่เหมาะสมที่สุด อุปกรณ์นี้รองรับพอร์ตสูงสุด 128 x 100GbE ต่อแชสซี ทำให้มีพื้นที่เพียงพอสำหรับการเติบโต สำหรับสภาพแวดล้อมแบบบราวน์ฟิลด์980-9I45J-00H010สามารถปรับใช้เป็นระดับการรวม "super-spine" เหนือสวิตช์หลักที่มีอยู่ โดยค่อยๆ โยกย้ายการรับส่งข้อมูลไปยังแฟบริคใหม่ในขณะที่ยังคงความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง

พารามิเตอร์การปรับใช้โดยละเอียด รวมถึงโปรไฟล์การจัดสรรบัฟเฟอร์ เกณฑ์ PFC และเครื่องหมาย ECN ควรอ้างอิงจากเอกสารข้อมูลสินค้า 980-9I45J-00H010ซึ่งให้คำแนะนำที่ครอบคลุมสำหรับการปรับแต่งอุปกรณ์ตามลักษณะเฉพาะของเวิร์กโหลด เอกสารข้อมูลยังรวมถึงการกำหนดค่าที่ได้รับการตรวจสอบแล้วสำหรับกรณีการใช้งานทั่วไป เช่น การฝึกอบรม AI, การจัดกำหนดการชุด HPC และการจำลองฐานข้อมูล

5. คำแนะนำในการตรวจสอบการปฏิบัติงาน การแก้ไขปัญหา และการเพิ่มประสิทธิภาพ

เพื่อยกระดับความสามารถในการดำเนินงานของโซลูชันผลิตภัณฑ์เครือข่าย 980-9I45J-00H010เราขอแนะนำให้ใช้กรอบการตรวจสอบสามระดับ:

• ระดับที่ 1 – การมองเห็นแบบเรียลไทม์:ปรับใช้ตัวรวบรวมการวัดและส่งข้อมูลทางไกลแบบสตรีมมิ่งที่ใช้ข้อมูลแบบ gRPC จากอุปกรณ์ทุกๆ 100 มิลลิวินาที ตัวชี้วัดหลัก ได้แก่ การใช้พอร์ต การใช้บัฟเฟอร์ต่อกลุ่มลำดับความสำคัญ จำนวนเฟรมหยุดชั่วคราวของ PFC และอัตราข้อผิดพลาด CRC ตัวชี้วัดเหล่านี้ควรแสดงเป็นภาพบนแดชบอร์ด Grafana แบบกำหนดเองพร้อมนโยบายการแจ้งเตือนอัตโนมัติ
• ระดับที่ 2 – การประเมินสุขภาพเชิงรุก:กำหนดเวลาสคริปต์อัตโนมัติรายวันเพื่อค้นหาบันทึกการวินิจฉัยภายในของอุปกรณ์ เซ็นเซอร์อุณหภูมิ และสถานะแหล่งจ่ายไฟ ความผิดปกติใดๆ เช่น แนวโน้มขาขึ้นในการแก้ไข FEC (การแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า) ควรกระตุ้นให้เกิดตั๋วการบำรุงรักษาก่อนที่ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด
• ระดับ 3 – การตรวจสอบแพ็คเก็ตเชิงลึกและการวิเคราะห์ทางนิติวิทยาศาสตร์:เปิดใช้งานการสุ่มตัวอย่าง sFlow หรือ IPFIX ในอัตราที่กำหนดค่าได้เพื่อบันทึกกระแสการรับส่งข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์แบบออฟไลน์ ข้อมูลนี้สามารถสัมพันธ์กับบันทึกแอปพลิเคชันเพื่อระบุรูปแบบไมโครเบิร์สต์หรือปัญหาเพื่อนบ้านที่มีเสียงดังซึ่งอาจไม่สามารถมองเห็นได้ผ่านตัวนับรวมเพียงอย่างเดียว

สำหรับการแก้ไขปัญหาเฉพาะ ความสามารถในการจับแพ็คเก็ตและการมิเรอร์ในตัวของอุปกรณ์ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถแยกโฟลว์ที่เป็นปัญหาได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อปริมาณการใช้งานจริง นอกจากนี้ข้อมูลจำเพาะ 980-9I45J-00H010รวมกราฟประสิทธิภาพโดยละเอียดสำหรับขนาดแพ็คเก็ตและรูปแบบการผสมต่างๆ ซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานอ้างอิงที่สามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพจริงได้

คำแนะนำในการเพิ่มประสิทธิภาพมุ่งเน้นไปที่สองด้าน: (a) การปรับแต่งอัลกอริธึมแฮชของ ECMP อย่างละเอียดเพื่อหลีกเลี่ยงโพลาไรเซชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสวิตช์ลีฟมีจำนวนลิงก์ที่ไม่สมมาตร; และ (b) การปรับตัวจับเวลา PFC Watchdog เพื่อป้องกันไม่ให้พายุหยุดชั่วคราวอย่างต่อเนื่องไม่ให้แพร่กระจายไปทั่วโครงสร้างทั้งหมด ที่ราคา 980-9I45J-00H010เมื่อคำนึงถึงต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของควบคู่ไปกับประสิทธิภาพการดำเนินงานที่เพิ่มขึ้น แสดงให้เห็นถึงคุณค่าที่น่าสนใจสำหรับองค์กรที่กำลังมองหาทั้งประสิทธิภาพและความสามารถในการจัดการ

6. สรุปและการประเมินมูลค่า

ที่เมลลาน็อกซ์ (NVIDIA เมลลาน็อกซ์) 980-9I45J-00H010แสดงถึงโซลูชันแบบครบวงจรสำหรับความต้องการสองประการของเครือข่ายประสิทธิภาพสูงและการดำเนินงานที่มีความคล่องตัว ด้วยการทำหน้าที่เป็นแกนสวิตช์ที่ตั้งโปรแกรมได้ มีการตรวจวัดระยะไกล และมีความน่าเชื่อถือสูง ช่วยให้ศูนย์ข้อมูลสามารถรองรับเวิร์กโหลด AI/ML ที่เกิดขึ้นใหม่ ในขณะเดียวกันก็ลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานไปพร้อมๆ กัน สถาปัตยกรรมที่ระบุไว้ในเอกสารนี้ได้รับการตรวจสอบในสภาพแวดล้อมการผลิตที่จัดการการรับส่งข้อมูลรายวันมากกว่า 5 PB ซึ่งยืนยันความสามารถในการปรับขนาดและความทนทาน

สำหรับองค์กรที่กำลังประเมินโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายยุคถัดไป980-9I45J-00H010นำเสนอรากฐานที่รองรับอนาคตซึ่งปรับให้เข้ากับข้อกำหนดการใช้งานที่เปลี่ยนแปลงไป โดยไม่กระทบต่อความเรียบง่ายในการปฏิบัติงาน ไม่ว่าจะวัดโดยการลดเวลาแฝง การกำจัดการสูญเสียแพ็กเก็ต หรือการปรับปรุง MTTR ค่าที่ส่งมอบโดยสิ่งนี้โซลูชันผลิตภัณฑ์เครือข่าย 980-9I45J-00H010แปลเป็นผลลัพธ์ทางธุรกิจที่สามารถวัดผลได้โดยตรง ขณะนี้อุปกรณ์ดังกล่าวมีให้บริการผ่านทางพันธมิตร NVIDIA Mellanox ที่ได้รับอนุญาต พร้อมด้วยขาย 980-9I45J-00H010สินค้าคงคลังอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้ตรงตามกำหนดเวลาการใช้งานที่รวดเร็ว