NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADAB सर्वर अडैप्टर एक्शन में: RDMA/RoCE लो-लेटेंसी ट्रांसपोर्ट और सर्वर थ्रूपुट लाभ

आधुनिक डेटा सेंटर वातावरण में, वितरित स्टोरेज, एआई ट्रेनिंग क्लस्टर और हाई-फ्रीक्वेंसी ट्रांजेक्शन प्लेटफॉर्म सभी एक सामान्य बाधा साझा करते हैं: पारंपरिक टीसीपी/आईपी स्टैक के कारण नेटवर्क लेटेंसी और सीपीयू ओवरहेड। एक मध्यम आकार के क्लाउड प्रदाता के लिए जो असंगत स्टोरेज प्रदर्शन और कंजस्टेड 25GbE एक्सेस लिंक से जूझ रहा था, एक वास्तविक हार्डवेयर-ऑफलोडेड समाधान की खोज उन्हें NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADAB तक ले गई। यह एप्लिकेशन केस स्टडी जांच करती है कि कैसे MCX631432AN-ADAB ईथरनेट एडॉप्टर कार्ड ने उनके इंफ्रास्ट्रक्चर को सीपीयू-बाउंड अप्रत्याशितता से लाइन-रेट, लो-लेटेंसी ऑपरेशन में बदल दिया।

पृष्ठभूमि और चुनौती: पारंपरिक नेटवर्किंग की लागत

प्रदाता के लीगेसी वातावरण ने सॉफ्टवेयर-आधारित iSCSI और NFS के साथ मानक 25GbE NICs पर भरोसा किया। जैसे-जैसे VM घनत्व बढ़ा, स्टोरेज नोड्स पर सीपीयू उपयोग भी बढ़ा - अक्सर केवल नेटवर्क प्रोसेसिंग के लिए 60% से अधिक हो जाता था। बैकअप विंडो और लाइव माइग्रेशन के दौरान लेटेंसी स्पाइक्स ने एप्लिकेशन टाइमआउट का कारण बना। आर्किटेक्ट्स को एक डुअल-पोर्ट 25GbE समाधान की आवश्यकता थी जो ट्रांसपोर्ट को ऑफलोड कर सके, हार्डवेयर सुरक्षा लागू कर सके, और एप्लिकेशन रीराइट के बिना RDMA का समर्थन कर सके। MCX631432AN-ADAB डेटाशीट और शुरुआती सामुदायिक प्रतिक्रिया की समीक्षा करने के बाद, उन्होंने अपने नेटवर्क ओवरहाल की नींव के रूप में MCX631432AN-ADAB ConnectX-6 Lx डुअल-पोर्ट 25GbE SFP28 डिज़ाइन का चयन किया।

समाधान और परिनियोजन: स्टोरेज और कंप्यूट के लिए RoCE को सक्षम करना

परिनियोजन ने 120 कंप्यूट नोड्स और 15 स्टोरेज सर्वर में मौजूदा NICs को MCX631432AN-ADAB एडॉप्टर से बदल दिया। प्रत्येक एडॉप्टर को मौजूदा स्पाइन-लीफ स्विच पर ECN और PFC का उपयोग करके RoCE (RDMA over Converged Ethernet) के लिए कॉन्फ़िगर किया गया था। मुख्य चरणों में शामिल थे:

• अनुपालन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सभी एडॉप्टर पर हार्डवेयर-ट्रस्टेड बूट और इनलाइन IPsec ऑफलोड को सक्षम करना।
• iSCSI से NVMe over Fabrics (NVMe-oF) में स्टोरेज ट्रैफिक को RoCE ट्रांसपोर्ट के साथ माइग्रेट करना, जिसे MCX631432AN-ADAB ईथरनेट एडॉप्टर कार्ड समाधान स्टैक द्वारा पूरी तरह से समर्थित है।
• प्रति-पोर्ट RoECE प्रदर्शन और कंजेशन नोटिफिकेशन की निगरानी के लिए NVIDIA के Cumulus Linux-आधारित टेलीमेट्री को तैनात करना।

आधिकारिक MCX631432AN-ADAB स्पेसिफिकेशन्स के अनुसार, एडॉप्टर PCIe 4.0 होस्ट के साथ जोड़े जाने पर सब-800ns हार्डवेयर लेटेंसी प्रदान करता है और 200Gb/s तक द्विदिश थ्रूपुट का समर्थन करता है। व्यवहार में, इंजीनियरिंग टीम ने NVMe-oF रीड्स के लिए लगातार 1.5µs एप्लिकेशन-लेवल लेटेंसी मापी - पिछले सॉफ्टवेयर iSCSI पाथ पर 14x सुधार। पूर्ण प्रोटोकॉल ऑफलोड और डायनामिक इंटरप्ट मॉडरेशन के कारण स्टोरेज सर्वर पर सीपीयू उपयोग पीक IOPS परीक्षणों के दौरान 58% से घटकर केवल 11% रह गया।

मापने योग्य परिणाम और व्यावसायिक लाभ

चार सप्ताह के प्रोडक्शन रनटाइम के बाद, प्रदाता ने तीन प्रमुख लाभों की सूचना दी:

• थ्रूपुट वृद्धि: प्रत्येक स्टोरेज नोड अब पिछले 18Gbit/s प्रभावी थ्रूपुट की तुलना में सब-माइक्रोसेकंड जिटर बनाए रखते हुए दोनों 25GbE पोर्ट (49.5Gbit/s एग्रीगेट) को संतृप्त करता है।
• लेटेंसी स्थिरता: वितरित डेटाबेस के लिए 99वां प्रतिशतक राइट लेटेंसी 780µs से घटकर 94µs हो गई, जिससे क्लस्टर रीबैलेंसिंग के दौरान टाइमआउट समाप्त हो गए।
• परिचालन सरलता: ड्राइवरों का एक सेट कंप्यूट और स्टोरेज एडॉप्टर दोनों को प्रबंधित करता है; MCX631432AN-ADAB संगत इकोसिस्टम में सभी प्रमुख लिनक्स डिस्ट्रिब्यूशन शामिल हैं, जिससे जीरो-डाउनटाइम कर्नेल अपडेट की अनुमति मिलती है।

इसके अलावा, टीम ने कुल स्वामित्व लागत (TCO) के सापेक्ष MCX631432AN-ADAB मूल्य का मूल्यांकन किया और पाया कि एडॉप्टर के हार्डवेयर रूट-ऑफ-ट्रस्ट और RoCE ऑफलोड ने अलग एन्क्रिप्शन उपकरणों और समर्पित RNICs की आवश्यकता को समाप्त कर दिया, जिसके परिणामस्वरूप तीन साल का TCO 33% कम हुआ। विस्तार पर विचार करने वाले संगठनों के लिए, MCX631432AN-ADAB बिक्री के लिए प्रमुख वितरकों के माध्यम से अब वॉल्यूम मूल्य निर्धारण प्रदान करता है, जिससे बड़े पैमाने पर अपग्रेड वित्तीय रूप से व्यवहार्य हो जाते हैं।

सारांश और आउटलुक

NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADAB एक साधारण नेटवर्क इंटरफ़ेस से कहीं अधिक साबित हुआ - यह एक वास्तविक कन्वर्ज्ड, लो-लेटेंसी फैब्रिक का प्रवर्तक बन गया। सीपीयू से सिलिकॉन में ट्रांसपोर्ट प्रोसेसिंग को शिफ्ट करके, प्रदाता ने अपने NVMe स्टोरेज की पूरी क्षमता को अनलॉक किया और प्रति सर्वर बिजली की खपत को औसतन 18W कम कर दिया। जैसे-जैसे डेटा सेंटर डिसएग्रीगेटेड स्टोरेज और रियल-टाइम एआई इन्फेरेंसिंग को अपनाना जारी रखते हैं, MCX631432AN-ADAB ConnectX-6 Lx डुअल-पोर्ट 25GbE SFP28 एडॉप्टर RDMA/RoCE सफलता के लिए एक परिपक्व, अच्छी तरह से प्रलेखित और व्यापक रूप से तैनात मार्ग प्रदान करता है। दोहराने योग्य प्रदर्शन लाभ की तलाश करने वाले आईटी आर्किटेक्ट अपने स्वयं के 25GbE आधुनिकीकरण पहलों की योजना बनाते समय आत्मविश्वास से इस मामले का संदर्भ ले सकते।