NVIDIA Mellanox MCX4121A-ACAT ในการทำงาน: การเปลี่ยนแปลง Latency และ Throughput ด้วย RDMA/RoCE

เบื้องหลัง: ปัญหาการทํางานในศูนย์ข้อมูลที่ทันสมัย

ในขณะที่ภาระงานที่ใช้ข้อมูลมาก เช่น การวิเคราะห์ในเวลาจริง, ข้อมูลฐานที่กระจาย และ NVMe-oF Storage กลายเป็นมาตรฐาน, สถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบดั้งเดิมกําลังพยายามที่จะติดตามบริษัทบริการการเงินชั้นนําหนึ่ง ล่าสุดเผชิญกับปัญหานี้: อุปกรณ์พื้นฐาน 10GbE ที่มีอยู่ของพวกเขาทําให้ CPU เต็มเนื้อเนื่องจากการประมวลผลการสับสนที่มากเกินไป, นําไปสู่ความช้าที่ไม่สามารถคาดเดาได้ในแอปพลิเคชั่นการค้าความถี่สูง (HFT) ของพวกเขา.ประเด็นหลักคือค่าใช้จ่ายทั่วไปของ TCP/IPซึ่งใช้ไปถึง 30% ของวงจร CPU ของเซอร์เวอร์ ทําให้มีทรัพยากรน้อยลงสําหรับอัลการิทึมการเทรดที่สําคัญ

นักวิศวกรรมไอทีของบริษัทตระหนักว่า เพียงแค่ปรับปรุงขึ้น 25GbE โดยไม่แก้ไขประสิทธิภาพของโปรโตคอลการประมวลผลเครือข่ายจาก CPU โฮสต์, และให้เส้นทางที่ชัดเจนสําหรับการปรับปรุงการจัดเก็บNVIDIA Mellanox MCX4121A-ACATแอดป์เตอร์เซอร์เวอร์ เป็นการ์ดที่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเจาะจง เพื่อให้ดีเยี่ยมในแวดล้อม RDMA และ RoCE

การแก้ไข: การใช้ MCX4121A-ACAT ConnectX-4 Lx Dual-Port 25GbE SFP28

การจัดจําหน่ายเน้นการแทน NICs ที่เก่าแก่การ์ด MCX4121A-ACAT Ethernetการเลือกถูกขับเคลื่อนโดยการสนับสนุนพื้นบ้านของตัวปรับสําหรับ RDMA ผ่าน Converged Ethernet (RoCE) ซึ่งสัญญาที่จะเลี่ยงคอร์เนลเน็ตสเต็กโดยสิ้นเชิงการจัดจําหน่ายตามแนวทางในระยะ:

• การประเมินโครงสร้างพื้นฐาน:วิศวกรตรวจสอบว่าสวิทช์บนราคปัจจุบันของพวกเขารองรับการควบคุมการไหลของความสําคัญ (PFC) และการเลือกการส่งเสริม (ETS) หลักเกณฑ์สําหรับผ้า RoCE ที่ขาดทุนสอดคล้องกับ MCX4121A-ACATสภาพธรรมชาติที่มีออฟติก SFP28 มาตรฐาน ทําให้พวกเขาสามารถนําสายไฟที่มีอยู่มาใช้ใหม่ได้เมื่อเป็นไปได้
• การปรับปรุง Driver และ Stack:ทีมงานติดตั้งไดรเวอร์ NVIDIA WinOF-2 ล่าสุดและตั้งค่าNVIDIA Mellanox MCX4121A-ACATสําหรับโหมด RoCE ปริมาตรสําคัญ เช่น ขนาด MTU, การปรับปรุงการหยุด, และนโยบาย QoS ถูกปรับให้สอดคล้องกับความต้องการความอ่อนแอของแอพพลิเคชั่น
• การบูรณาการเก็บข้อมูล:บริษัทได้นําระบบเก็บข้อมูลเป้าหมาย NVMe-oF มาใช้MCX4121A-ACAT Ethernet adapter card solution การแก้ไขการ์ดเพื่อนําเสนอการเก็บข้อมูลแบบบล็อก ผ่าน Ethernet fabric ด้วย RDMA acceleration

ผลลัพธ์ที่สามารถวัดได้: การเพิ่มอัตราการผลิตและการลดความช้า

การทดสอบหลังการจัดจําหน่ายแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงที่โดดเด่นในตัวชี้วัดการทํางานสําคัญ การรวมกันของการลดภาระของฮาร์ดแวร์และเทคโนโลยี RoCE ได้เปลี่ยนแปลงความสามารถในการเชื่อมต่อของเซอร์เวอร์ด้านล่างคือการเปรียบเทียบการตั้งค่า 10GbE ที่เก่าสมัยกับการตั้งค่าใหม่MCX4121A-ACATการตั้งค่า:

ผลการทดสอบเหล่านี้ยืนยันรายละเอียด MCX4121A-ACATบริษัททางการเงินบรรลุความเร็วสาย 25GbE ในขณะเดียวกันลดเวลาในการประมวลผลธุรกิจวงจร CPU ที่ได้รับการปลดปล่อยถูกจัดสรรใหม่ให้กับโลจิกธุรกิจหลักสําหรับทีมเก็บข้อมูล การใช้ NVMe-oF ผ่าน RoCE ลดช่องหน้าสํารอง 60% และทําให้การฟื้นฟูจากอุทกภัยเร็วขึ้น

สรุป: แผนการโครงสร้างพื้นฐานที่ทันสมัย

การศึกษากรณีนี้แสดงว่าMCX4121A-ACATเป็นมากกว่าแค่อินเตอร์เฟซเครือข่าย; มันเป็นองค์ประกอบพื้นฐานสําหรับการสร้างศูนย์ข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสูงและมีประสิทธิภาพองค์กรสามารถบรรลุความช้าต่ําและความเร็วในการทํางานที่สูงที่จําเป็นสําหรับการใช้งานที่ต้องการมากที่สุดในปัจจุบันสําหรับผู้บริหารไอทีที่ต้องการราคา MCX4121A-ACATข้อมูลหรือการประเมินว่าอุปกรณ์ปรับตัวนี้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของพวกเขาใบข้อมูล MCX4121A-ACATส่งรายละเอียดทางเทคนิคที่ครบถ้วนNVIDIA Mellanox MCX4121A-ACATยืนยันว่าเป็นทางแก้ไขที่ผ่านการพิสูจน์ และพร้อมสําหรับการผลิต ที่ให้ผลงานตามสัญญาของผลงาน 25GbE กับการถอนอัตราที่ฉลาด