मेलानॉक्स (NVIDIA मेलानॉक्स) MCX556A-ECAT सर्वर NIC क्रियान्वित | आरडीएमए/आरओसीई कम-विलंबता परिवहन और सर्वर थ्रूपुट लाभ

हाइपरस्केल डेटा सेंटर और एंटरप्राइज़ क्लाउड वातावरण एक आम चुनौती का सामना करते हैंः जैसे-जैसे सीपीयू कोर की संख्या बढ़ती है, पारंपरिक टीसीपी/आईपी नेटवर्क की समस्या बढ़ जाती है।और संदर्भ स्विच महत्वपूर्ण सीपीयू संसाधनों का उपभोग करते हैंइस केस स्टडी में इस बात की जांच की गई है कि वित्तीय सेवाओं के बुनियादी ढांचे की एक टीम ने इन दर्द बिंदुओं को कैसे संबोधित किया।मेलनॉक्स (NVIDIA Mellanox) MCX556A-ECATसर्वर एनआईसी, विलंबता में नाटकीय कमी और सर्वर थ्रूपुट में मापने योग्य सुधार प्राप्त करता है।

पृष्ठभूमि और चुनौतियाँ: जब हर माइक्रोसेकंड मायने रखता है

बुनियादी ढांचा टीम ने वास्तविक समय जोखिम विश्लेषण का समर्थन करने वाले एक वितरित डेटाबेस क्लस्टर का प्रबंधन किया। 25GbE के माध्यम से जुड़े सैकड़ों कमोडिटी सर्वर के साथ, अंतर-नोड संचार टीसीपी पर निर्भर करता है।व्यापार की मात्रा बढ़ने के साथ, तीन महत्वपूर्ण मुद्दे सामने आएः नेटवर्क स्टैक प्रसंस्करण के कारण डेटाबेस नोड्स पर सीपीयू उपयोग 75% से अधिक हो गया;क्रॉस-नोड मेमोरी संचालन के लिए पूंछ विलंबता पीक घंटों के दौरान 200 माइक्रोसेकंड तक बढ़ी; और कंपनी को महंगे ओवर-प्रोविजनिंग का सामना करना पड़ा ✓ केवल नेटवर्क ओवरहेड को संभालने के लिए अधिक सर्वर जोड़ना, कंप्यूटिंग मांग नहीं।MCX556A-ECAT ईथरनेट एडाप्टर कार्ड समाधानजो रिमोट डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस (आरडीएमए) को सक्षम करते हुए नेटवर्किंग को कम कर सकता है।

समाधान और तैनातीः कनेक्टएक्स एडेप्टर के साथ आरओसीई लागू करना

विकल्पों का मूल्यांकन करने के बाद, टीम नेNVIDIA Mellanox MCX556A-ECATइसकी दोहरी-पोर्ट 100GbE क्षमता और मूल RoCE (RDMA over Converged Ethernet) समर्थन पर आधारित है।MCX556A-ECAT कनेक्टएक्स एडाप्टर PCIe नेटवर्क कार्ड, प्रत्येक मेजबान को एक एकल एडाप्टर प्राप्त हुआ जो एक RoCE-सक्षम टॉप-ऑफ-रैक स्विच से जुड़ा हुआ था जिसमें PFC (प्राथमिकता प्रवाह नियंत्रण) और ECN (स्पष्ट भीड़ सूचना) सक्षम थी।प्रवासन का मार्ग सीधा था: एडाप्टर हैMCX556A-ECAT संगतमौजूदा पीसीआईई 3.0 स्लॉट के साथ, सर्वर अपग्रेड को समाप्त करता है। कॉन्फ़िगरेशन में ड्राइवर स्टैक में RoCE को सक्षम करना और बफर सीमाओं को समायोजित करना शामिल है जैसा किMCX556A-ECAT डेटाशीटदो सप्ताह के भीतर, पूरा 120 नोड वाला क्लस्टर डेटाबेस प्रतिकृति और इन-मेमोरी कैशिंग के लिए आरडीएमए आधारित संचार चला रहा था।

दMCX556A-ECAT ईथरनेट एडाप्टर कार्डबंद किए गए कुंजी संचालनः यूजर्सस्पेस वर्ब्स एपीआई के माध्यम से कर्नेल बायपास, आरडीएमए लिखने / पढ़ने के लिए हार्डवेयर-आधारित परिवहन, और शून्य-प्रतिलिपि डेटा आंदोलन।मेलनॉक्स (NVIDIA Mellanox) MCX556A-ECATमौजूदा एप्लिकेशन लॉजिक को बदले बिना क्लस्टर के कम विलंबता वाले रीढ़ की हड्डी में प्रवेश करना, केवल TCP सॉकेट से libfabric या UCX पर स्विच करना, एक नियमित रखरखाव विंडो के दौरान प्रबंधित परिवर्तन।

परिणाम और लाभः विलंबता और थ्रूपुट में मापने योग्य लाभ

तैनाती के बाद के मापदंडों ने निवेश को मान्य किया।MCX556A-ECAT विनिर्देशएक आधार रेखा (सब-माइक्रोसेकंड हार्डवेयर विलंबता) के रूप में, टीम ने प्राप्त कियाः

कच्चे आंकड़ों से परे, टीम ने जोखिम गणना के लिए 99.9वें प्रतिशत के लिए महत्वपूर्ण 4 माइक्रोसेकंड से कम स्थिर पूंछ विलंबता प्राप्त की।मुक्त सीपीयू कोर ने मौजूदा सर्वरों को 40% अधिक एप्लिकेशन थ्रेड को संभालने की अनुमति दी, हार्डवेयर की खरीद को स्थगित करना।बिक्री के लिए MCX556A-ECATअर्थशास्त्र स्पष्ट हो गयाः प्रति सर्वर एक एडाप्टर ने छह महीने के भीतर आरओआई प्रदान किया केवल कम नोड संख्या और कम बिजली / शीतलन लागत से।MCX556A-ECAT कीमतप्रतिस्पर्धी 100G कार्डों के मुकाबले, स्वामित्व की कुल लागत, सॉफ्टवेयर संगतता और ड्राइवर स्थिरता सहित, मेलनॉक्स समाधान का पक्ष लिया।

टीम ने यह भी सत्यापितMCX556A-ECAT संगतइसने एक ही कपड़े पर स्टोरेज नेटवर्किंग को समेकित किया, केबलिंग और स्विच पोर्ट को सरल बनाया।के अनुसारMCX556A-ECAT डेटाशीट, कार्ड प्रति पोर्ट 16 मिलियन IOPS तक का समर्थन करता है, जिसे टीम अगले साल के स्टोरेज अपग्रेड के दौरान उपयोग करने की योजना बना रही है।

सारांश और दृष्टिकोण: अगली पीढ़ी के डेटा केंद्रों के लिए एक नींव

इस तैनाती से पता चलता है किMCX556A-ECATआरडीएमए/आरओसीई को सक्षम करके, संगठन टीसीपी की बाधा को तोड़ सकते हैं, मूल्य वर्धित कार्यभारों के लिए सीपीयू चक्रों का पुनः उपयोग कर सकते हैं,और कुशलता से स्केल अप.NVIDIA Mellanox MCX556A-ECAT100G अपग्रेड का मूल्यांकन करने वाली टीमों के लिए, 100G का उपयोग करने के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण विकल्प है।MCX556A-ECAT कनेक्टएक्स एडाप्टर PCIe नेटवर्क कार्डएक परिपक्व, अच्छी तरह से प्रलेखित विकल्प का प्रतिनिधित्व करता है।MCX556A-ECAT विनिर्देशप्रदर्शन ट्यूनिंग या खोज के लिएबिक्री के लिए MCX556A-ECATएक क्लस्टर-व्यापी रोलआउट की योजना बनाने के लिए, यह एडाप्टर वास्तव में हानि रहित, कम विलंबता ईथरनेट के वादे पर वितरित करता है।