Mellanox (NVIDIA Mellanox) MCX623106AN-CDAT सर्वर एडाप्टर एक्शन मेंः RDMA/RoCE-ड्राइव्ड लो-लैटेंसी ट्रांसपोर्ट और सर्वर

वास्तविक दुनिया के उत्पादन वातावरण में वितरित डेटाबेस, एआई अनुमान क्लस्टर और हाइपरकन्वर्ज्ड स्टोरेज की मेजबानी करते हुए, पारंपरिक टीसीपी/आईपी स्टैक के कारण होने वाली विलंबता जिटर और सीपीयू ओवरहेड स्केलिंग के लिए कठिन बाधाएं बन गई हैं। एक बड़े पैमाने पर इंटरनेट इंफ्रास्ट्रक्चर टीम ने हाल ही में कम-विलंबता परिवहन और सर्वर थ्रूपुट वृद्धि के लिए आरडीएमए/आरओसीई तकनीक के मूर्त लाभों को मान्य करने पर ध्यान केंद्रित करते हुए, मेलानॉक्स (एनवीडिया मेलानॉक्स) एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी सर्वर एडॉप्टर के आधार पर एक व्यापक नेटवर्क अपग्रेड पूरा किया। यह लेख इस अभ्यास मामले से परिनियोजन विवरण और प्रमुख परिणामों को तोड़ता है।

टीम वितरित स्टोरेज (सेफ) और रीयल-टाइम अनुशंसा सिस्टम चलाने वाले हजारों सर्वरों के क्लस्टर का संचालन कर रही थी। चरम यातायात के दौरान, प्रत्येक स्टोरेज नोड को हजारों समवर्ती टीसीपी कनेक्शनों को संभालना पड़ता था, जो नेटवर्क प्रोटोकॉल प्रसंस्करण पर सीपीयू संसाधनों का लगभग 30% उपभोग करता था, जिसमें एंड-टू-एंड रीड/राइट विलंबता अक्सर 200μs से अधिक हो जाती थी। इसके अलावा, रैक में एनवीएमई ओवर फैब्रिक्स प्रयोग, हार्डवेयर ऑफलोड क्षमताओं की कमी के कारण, लगातार अपेक्षित स्थानीय फ्लैश प्रदर्शन प्राप्त करने में विफल रहे। टीम को तत्काल एक सर्वर एडॉप्टर समाधान की आवश्यकता थी जो आरओसीईवी2 का समर्थन कर सके, हार्डवेयर-स्तरीय परिवहन ऑफलोड प्रदान कर सके, और साथ ही उच्च थ्रूपुट और कम विलंबता दोनों प्रदान कर सके।

मूल्यांकन के बाद, टीम ने कोर नेटवर्किंग इंजन के रूप में एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी को चुना। यह एडॉप्टर कनेक्टएक्स-6 डीएक्स परिवार से संबंधित है। प्रत्येक नोड पर विरासत 10जीबीई एडॉप्टर को एनवीडिया मेलानॉक्स एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी से बदलकर और एक दोषरहित आरओसीई नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन (डीसीक्यूसीएन और पीएफसी) को तैनात करके, टीम ने नींव रखी। एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी ईथरनेट एडॉप्टर कार्ड का पूरी तरह से लाभ उठाने के लिए, स्टोरेज नोड्स ने हार्डवेयर टीसीओ ऑफलोड और डायनामिक लिंक एग्रीगेशन को सक्षम किया। परिनियोजन के दौरान, इंजीनियरों ने पीसीआईई 4.0 एक्स16 और डुअल-पोर्ट 100जीबीई क्षमताओं पर मार्गदर्शन के लिए एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी डेटाशीट का उल्लेख किया, जिससे लिंक बजट और बैकप्लेन संगतता सुनिश्चित हुई। परीक्षण के बाद, सभी सर्वरों ने मौजूदा लीफ-स्पाइन स्विच के साथ एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी संगत इंटरकनेक्शन प्राप्त किया, जिसके लिए कोर नेटवर्क उपकरणों को बदलने की आवश्यकता नहीं थी।

अपग्रेड के बाद प्रदर्शन मूल्यांकन ने आश्चर्यजनक परिणाम दिए। समान वितरित स्टोरेज वर्कलोड चलाते समय, एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी कनेक्टएक्स एडॉप्टर पीसीआईई नेटवर्क कार्ड से लैस नोड्स ने प्रदर्शित किया:

• एंड-टू-एंड औसत विलंबता 210μs से 18μs तक गिर गई (आरओसीईवी2 पर एनवीएमई ओवर फैब्रिक्स रीड ऑपरेशन);
• सीपीयू नेटवर्क ओवरहेड 28% से 4% तक गिर गया, जिससे व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए कंप्यूट चक्र मुक्त हो गए;
• प्रति-नोड प्रभावी थ्रूपुट 98.7 जीबीपीएस तक पहुंच गया, जो लाइन-रेट फॉरवर्डिंग के करीब है;
• मल्टी-नोड सेफ क्लस्टर का समग्र 4K रैंडम राइट आईओपीएस 3.2 गुना बढ़ गया।

टीम लीड ने टिप्पणी की: "एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी ईथरनेट एडॉप्टर कार्ड समाधान हमारे वातावरण में वास्तविक लाइन-रेट आरओसीई क्षमता लाता है। विलंबता-संवेदनशील मिश्रित वर्कलोड जो पहले अकल्पनीय थे, अब एक ही नेटवर्क प्लेन पर पृष्ठभूमि कार्यों के साथ सह-अस्तित्व में रह सकते हैं।" इसके अलावा, खरीद रिकॉर्ड के अनुसार, इस मामले में एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी मूल्य ने एफपीजीए-आधारित एक्सेलेरेटर एडॉप्टर की तुलना में कुल स्वामित्व लागत (टीसीओ) को 40% कम कर दिया, और मानक चैनलों के माध्यम से बिक्री के लिए एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी ने परियोजना की समय-सीमा को काफी कम कर दिया। विस्तृत एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी विनिर्देश ने पुष्टि की कि एडॉप्टर सभी पैकेट आकारों में सब-600ns विलंबता और वायर-रेट प्रदर्शन प्रदान करता है, जो टीम की आवश्यकताओं के साथ पूरी तरह से संरेखित था।

यह अनुप्रयोग अभ्यास स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है कि एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी सिर्फ एक उच्च-प्रदर्शन ईथरनेट एडॉप्टर नहीं है, बल्कि कम-विलंबता, उच्च-थ्रूपुट डेटा सेंटर नेटवर्क बनाने के लिए एक आधारशिला है। इसका पूर्ण आरओसीई ऑफलोड आर्किटेक्चर और हार्डवेयर त्वरण इंजन सीपीयू-बाउंड नेटवर्क प्रसंस्करण और प्रोटोकॉल स्टैक विलंबता की मुख्य चुनौतियों का समाधान करते हैं। सर्वर थ्रूपुट को अनलॉक करने, स्टोरेज एक्सेस विलंबता को कम करने और एआई और एनवीएमई-ओएफ वर्कलोड के लिए तैयार होने की तलाश करने वाले किसी भी संगठन के लिए, मेलानॉक्स (एनवीडिया मेलानॉक्स) एमसीएक्स623106एएन-सीडीएटी एक सिद्ध, उत्पादन-तैयार मार्ग प्रदान करता है।