मेलानॉक्स (NVIDIA मेलानॉक्स) MCX631102AN-ADAT सर्वर एनआईसी क्रियान्वित

चुनौती: वितरित भंडारण और एचपीसी क्लस्टर में नेटवर्क विलंबता दीवारें

वितरित भंडारण, उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग (एचपीसी), और डेटाबेस त्वरण वातावरण में, पारंपरिक टीसीपी/आईपी स्टैक सर्वर थ्रूपुट के लिए एक प्राथमिक बाधा बन गया है। हर बार जब डेटा कर्नेल नेटवर्क स्टैक को पार करता है, तो सीपीयू इंटरप्ट ओवरहेड और मेमोरी कॉपी विलंबता बढ़ जाती है, जिससे समग्र क्लस्टर दक्षता कम हो जाती है। फैब्रिक्स (एनवीएमई-ओएफ) स्टोरेज क्लस्टर पर ऑल-फ्लैश एनवीएमई का निर्माण करते समय एक मध्यम आकार के क्लाउड सेवा प्रदाता को इस क्लासिक "नेटवर्क विलंबता दीवार" का सामना करना पड़ा। यहां तक ​​कि 25 जीबीई स्विच के साथ भी, सिंगल-नोड स्टोरेज थ्रूपुट 60% लाइन दर से अधिक होने के लिए संघर्ष कर रहा था, जबकि सीपीयू कोर अपने चक्रों के 30% से अधिक के लिए नेटवर्क इंटरप्ट द्वारा उपभोग किए गए थे। इस चुनौती ने टीम को आरडीएमए (रिमोट डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस) और आरओसीई (आरडीएमए ओवर कन्वर्ज्ड ईथरनेट) के लिए मूल समर्थन के साथ एक सर्वर एनआईसी की तलाश करने के लिए प्रेरित किया।

समाधान: मेलानॉक्स (NVIDIA मेलानॉक्स) MCX631102AN-ADAT का परिनियोजन

कई 25GbE एडाप्टर का मूल्यांकन करने के बाद, टीम ने इसका चयन कियामेलानॉक्स (NVIDIA मेलानॉक्स) MCX631102AN-ADATसर्वर एनआईसी. ConnectX-6 Lx ASIC पर निर्मित, यह डुअल-पोर्ट SFP28 एडाप्टर विशेष रूप से RoCEv2 त्वरण के लिए इंजीनियर किया गया है। तैनाती ने मौजूदा 10 जीबीई एनआईसी को चार स्टोरेज नोड्स और आठ कंप्यूट नोड्स में बदल दिया, प्रत्येक नोड एक से सुसज्जित हैMCX631102AN-ADAT ईथरनेट एडाप्टर कार्ड. टीम ने दोषरहित आरओसीई परिवहन को सक्षम करने के लिए ईसीएन (एक्सप्लिसिट कंजेशन नोटिफिकेशन) और पीएफसी (प्रायोरिटी फ्लो कंट्रोल) के साथ स्विच को कॉन्फ़िगर किया, जबकि एनआईसी ने स्वयं सभी डेटा-पथ ऑफलोडिंग को संभाला। के अनुसारMCX631102AN-ADAT डेटाशीट, कार्ड PCIe 4.0 x8 को सपोर्ट करता है, जो डुअल 25GbE फुल-लाइन-रेट ऑपरेशन के लिए पर्याप्त होस्ट बैंडविड्थ सुनिश्चित करता है।

एक मुख्य विचार यह सुनिश्चित करना थाMCX631102AN-ADAT संगतमौजूदा प्रकाशिकी और केबल के साथ। टीम ने फ़ॉलबैक परिदृश्यों के लिए मानक 25GbE SFP28 DACs और 10GbE SFP+ ट्रांससीवर्स का उपयोग करके कार्ड को सफलतापूर्वक तैनात किया। इसके अतिरिक्त,MCX631102AN-ADAT ConnectX-6 Lx डुअल-पोर्ट 25GbE SFP28डिज़ाइन ने सक्रिय-सक्रिय लिंक एकत्रीकरण (LACP) की अनुमति दी, जिससे एकल-बिंदु-विफलता जोखिम समाप्त हो गया, जिसके लिए पहले जटिल बॉन्डिंग स्क्रिप्ट की आवश्यकता होती थी।

परिणाम और लाभ: विलंबता और थ्रूपुट में मापने योग्य लाभ

तैनाती के बाद के परीक्षण से तीन परिवर्तनकारी सुधार सामने आए। सबसे पहले, आरडीएमए-आधारित एनवीएमई-ओएफ ने औसत I/O विलंबता को 210µs (TCP से अधिक) से घटाकर केवल 18µs कर दिया - जो कि 91.4% की गिरावट है। दूसरा, 4K रैंडम रीड के लिए सर्वर थ्रूपुट 4.2 GB/s से बढ़कर 9.8 GB/s प्रति नोड हो गया, जिससे प्रभावी रूप से दोनों 25GbE पोर्ट एक साथ संतृप्त हो गए। तीसरा, स्टोरेज नोड्स पर सीपीयू का उपयोग 52% कम हो गया, जिससे संपीड़न, डीडुप्लीकेशन और स्नैपशॉट संचालन के लिए कोर मुक्त हो गए।MCX631102AN-ADAT विनिर्देशIPsec/TLS इनलाइन एक्सेलेरेशन और VirtIO सहित हार्डवेयर ऑफलोड का हवाला दें, जिसका टीम भविष्य में बहु-किरायेदार सुरक्षा अलगाव के लिए लाभ उठाने की योजना बना रही है।

परिचालन परिप्रेक्ष्य से, टीम ने Ubuntu 22.04 और VMware ESXi 8.0 में परिपक्व ड्राइवर समर्थन की सराहना की। एक के रूप मेंMCX631102AN-ADAT ईथरनेट एडाप्टर कार्ड समाधान, कार्ड उनके मौजूदा Ansible स्वचालन ढांचे में सहजता से एकीकृत हो गया। चाहने वालेMCX631102AN-ADAT बिक्री के लिएध्यान दें कि प्रमुख वितरकों में उपलब्धता का विस्तार हुआ है, प्रति गीगाबिट आधार पर मापे जाने पर वॉल्यूम मूल्य निर्धारण इसे पुराने 10 जीबीई क्वाड-पोर्ट विकल्पों के मुकाबले प्रतिस्पर्धी बनाता है।

सारांश और आउटलुक: आधुनिक डेटा केंद्रों के लिए 25GbE RoCE फाउंडेशन

एनवीडिया मेलानॉक्स MCX631102AN-ADATग्राहक की मुख्य चुनौतियों का सफलतापूर्वक समाधान किया गया: टीसीपी-प्रेरित विलंबता को समाप्त करना, प्रति नोड प्रभावी थ्रूपुट को दोगुना करना और सीपीयू ओवरहेड को नाटकीय रूप से कम करना। नेटवर्क आर्किटेक्ट और आईटी नेताओं के लिए जो अपने अगले क्लस्टर रिफ्रेश की योजना बना रहे हैं, यह उपयोग मामला दर्शाता है कि हार्डवेयर-ऑफलोडेड आरओसीई पर जाना अब एक विशिष्ट एचपीसी सुविधा नहीं है - यह लागत-कुशल भंडारण और कंप्यूट स्केलिंग के लिए एक व्यावहारिक आवश्यकता है। इसके डुअल-पोर्ट 25GbE डिज़ाइन, PCIe 4.0 तत्परता और पूर्ण NVMe-oF सत्यापन के साथ,MCX631102AN-ADAT ईथरनेट एडाप्टर कार्डलीगेसी 10GbE बुनियादी ढांचे से एक स्पष्ट माइग्रेशन पथ प्रदान करता है। टीम अब इसमें प्रलेखित अतिरिक्त क्षमताओं की खोज कर रही हैMCX631102AN-ADAT डेटाशीट, जिसमें वित्तीय सेवाओं के कार्यभार के लिए फ्लो स्टीयरिंग और हार्डवेयर क्लॉक सिंक्रोनाइज़ेशन शामिल है। समान तैनाती का मूल्यांकन करने वाले संगठनों के लिए, जाँच के लिए अधिकृत NVIDIA Mellanox भागीदार से संपर्क करेंMCX631102AN-ADAT कीमतऔर संगतता मैट्रिक्स अनुशंसित अगला चरण है।

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