Из-за экспоненциального роста данных и сложных вычислительных задач одним из ключевых требований является обеспечение высокоскоростной передачи данных с малой задержкой. На переднем крае высокопроизводительных сетевых технологий находятся коммутаторы Mellanox Infiniband, которые обеспечивают полосу пропускания и эффективность, необходимые в основном в центрах обработки данных, высокопроизводительных вычислительных средах и корпоративных сетях. В этом руководстве рассматриваются основные аспекты проектирования и технологии коммутаторов Mellanox Infiniband, включая их аппаратную архитектуру, возможности протоколов и процессы интеграции. В то время как организации продолжают искать улучшенные скорости передачи данных с меньшим количеством узких мест, крайне важно понять, как эти переключатели развернуты и их преимущества в производительности сети. IT-специалисты, желающие модернизировать свою высокопроизводительную сетевую инфраструктуру, найдут эту статью наиболее полезной.
Что такое Mellanox Infiniband и как это работает?
Mellanox Infiniband — это стандарт связи, широко используемый в центрах обработки данных и высокопроизводительных вычислительных установках. Он использует базовые аппаратные возможности двунаправленных последовательных соединений «точка-точка» для достижения низких задержек и высокой пропускной способности, что необходимо для приложений, обрабатывающих большие объемы данных. Технология упрощает многочисленные соединения, объединенные вместе, для повышения скорости передачи данных, масштабируя скорость до 200 Гбит/с. Архитектура Infiniband — это топология коммутируемой матрицы, где каждое устройство взаимодействует через коммутатор, что позволяет многим устройствам взаимодействовать без перегрузки шин питания. Поддерживает RDMA (удаленный прямой доступ к памяти) и значительно сокращает время цикла ЦП, что помогает лучше управлять ресурсами и позволяет переносить содержимое памяти с одного компьютера на другой без вмешательства операционной системы.
Понимание Архитектура Infiniband
Архитектура Infiniband имеет топологию коммутируемой структуры, которая обеспечивает высокую пропускную способность и соединения с низкой задержкой. Это стало возможным благодаря HCA и TCA архитектуры, которые могут обрабатывать одновременную передачу данных. Каждый узел в группе связан с коммутатором Infiniband, тем самым формируя очень эффективную и расширяющуюся сетевую структуру. Архитектура расширяет количество полос, которые могут использоваться, которые объединяются для повышения насыщения полосы пропускания и дальнейшего снижения потерь данных. Низкие накладные расходы, передача без потерь и передача с исправлением ошибок являются функциями канального уровня, которые обеспечивают надежную связь.
Более того, Infiniband имеет возможность выполнять интеграцию с текущими системами. Это происходит через шлюзовые решения, которые позволяют использовать сети Ethernet и Fibre Channel. Поэтому Infiniband используется в областях, где высокая производительность является ключевой, например, в научном моделировании и финансовом моделировании или там, где обрабатываются большие объемы данных.
Как Коммутаторы Mellanox Infiniband Повышение производительности сети
Коммутаторы Mellanox Infiniband повышают производительность сети, реализуя функции, нацеленные на высокопроизводительные вычислительные кластеры. Эти коммутаторы обеспечивают высокую пропускную способность и сверхнизкую задержку за счет высокой плотности портов и эффективной архитектуры структуры, что позволяет передавать данные и осуществлять связь посредством крупномасштабных развертываний. Коммутаторы Mellanox также адаптивны и поддерживают методы управления перегрузками, которые помогают эффективно контролировать сети и повышать пропускную способность. Они предоставляют коммутируемым сетям средства автоматизации и возможности телеметрии, которые облегчают управление сетью, мониторинг и устранение неполадок. Кроме того, они созданы с учетом энергопотребления, сводя к минимуму общее использование энергии в центрах обработки данных без ущерба для операций на различных скоростях.
Сравнение Infiniband с традиционным Ethernet Сети
Сети Ethernet более распространены, чем Infiniband, но у них есть уникальные преимущества при развертывании гетерогенных сетей. Когда задержка и пропускная способность являются ключевыми ограничениями для нескольких сетей, сети Infiniband более перспективны из-за их низкой стоимости, поскольку эти сети основаны на закрытой коммутации. Более того, это делает взаимосвязь между узлами тривиальной, поскольку большинство устройств оснащены собственной поддержкой основных функций, таких как прямой доступ к памяти. За прошедшие годы Ethernet значительно развился, что привело к появлению различных сетевых полос пропускания, таких как 1G и 10G. Однако основным недостатком является то, что сети Ethernet имеют относительно высокую среднюю задержку из-за их широкополосной природы. Таким образом, Infiniband больше подойдет для общих ИТ-структур из-за своей скорости. Однако в любом случае метрическая полоса пропускания коммутационной матрицы в значительной степени зависит от односторонней задержки. В целом, выбор между Infiniband и Ethernet зависит исключительно от требований сетей и их предполагаемых вариантов использования.
Каким NVIDIA Кредитное плечо Mellanox Infiniband?
Роль NVIDIA в продвижении Технология Infiniband
Вклад NVIDIA в развитие технологии Infiniband весьма выгоден, поскольку она использует свои компетенции в области высокопроизводительных вычислений и сетей. Добавив превосходные коммуникационные возможности Infiniband в свой арсенал посредством покупки Mellanox Technologies, NVIDIA повысила эффективность в центрах обработки данных и суперкомпьютерных задачах. NVIDIA способствует ускорению передачи данных и сокращению задержек, что, в свою очередь, помогает улучшить разработку передовых решений Infiniband, ориентированных на приложения с интенсивным использованием данных, такие как искусственный интеллект и глубокое обучение. Такая интеграция обеспечивает интегральную платформу для ускоренных вычислений и способствует дальнейшему развитию инноваций и повышению производительности во многих областях.
Интегрируя NVIDIA Infiniband в области высокопроизводительных вычислений
Использование NVIDIA Infiniband в высокопроизводительных вычислениях (HPC), особенно в вычислительных кластерах, повышает производительность и масштабируемость. Технология поддерживает высокую скорость и низкую задержку для быстрого перемещения данных по многим вычислительным узлам в системах HPC. Как и в случае с недавними ведущими поставщиками, адекватная сеть Infiniband выполняет динамическую маршрутизацию, контроль перегрузки и адаптивную маршрутизацию, тем самым поддерживая обмен данными независимо от объема данных для управления. Такой альянс продвигает вперед рабочие нагрузки AI-AI-вычислений, которые ускоряют производительность первичных наборов данных, которые важны для исследований, моделирования и других видов деятельности по решению проблем. Это помогает компаниям использовать возможности конструкций HPC для инноваций и повышения эффективности.
Исследование Масштабируемая иерархическая агрегация NVIDIA
Технология NVIDIA включает масштабируемую иерархическую агрегацию (SHA), которая является ключом к повышению емкости масштабируемости данных по вычислительным узлам в вычислительной сети. Она требует структурирования и сбора информации в иерархию, что помогает в организации данных и объеме коммуникаций, необходимых для обработки в вычислительных кластерах, что очень ценно. Текущие тенденции определяют это так, что все основные источники согласны с тем, что способ реализации SHA NVIDIA циркулирует вокруг новой архитектуры GPU, но добавляет больше вычислительной пропускной способности, а также задержек, связанных с агрегацией данных. Эта новая модель полезна в обстоятельствах, когда данные огромны, и легко устраняет проблемы масштабируемости, что повышает способность модели использовать машинное обучение и аналитику больших данных. Используя реализации SHA NVIDIA, предприятия могут обладать улучшенными возможностями обработки данных, оптимизируя доступную вычислительную мощность, при этом обеспечивая надежность и точность результатов.
Что делает Коммутаторы Mellanox Infiniband Идеально для центры обработки данных?
Преимущества Низкая задержка и Неблокирующий Архитектура
С помощью информации, собранной из первоисточников, я пришел к выводу, что преимущества архитектуры без блокировки и с низкой задержкой в контексте производительности центра обработки данных для коммутаторов Mellanox Infiniband феноменальны. Во-первых, конструкция с низкой задержкой означает, что время, необходимое для отправки пакетов, будет относительно коротким, что имеет решающее значение для производительности приложений реального времени и задач HBC. Во-вторых, функция без блокировки этих коммутаторов позволяет одновременно задействовать каждый порт, чтобы гарантировать, что максимальная пропускная способность доставляется на каждый порт, тем самым предотвращая перегрузку. Это приводит к наиболее оптимальной комбинации передачи данных, тем самым делая коммутаторы Mellanox Infiniband оптимальными для использования в средах с высокой нагрузкой запросов и обширным моделированием, таких как приложения ИИ.
Максимизация Увеличить пропускную способность с продвинутым Коммутатор Infiniband Особенности
После анализа трех лучших веб-сайтов по этому вопросу становится очевидным, что технология и производительность коммутаторов InfiniBand будут масштабироваться на основе их передовых технологий, таких как адаптивная маршрутизация и механизмы качества обслуживания (QoS). Например, адаптивная маршрутизация снижает перегрузку, уведомляя о перегрузке, локальной для раздела или горячей точки сети, выбирая оптимальный путь для пакетов данных, перемещающихся в сети. Самое главное, что она сжимает горячие точки и, таким образом, добавляет ценность к производительности всей сети. В то же время QoS гарантирует, что важная информация получит необходимое внимание; каждый раз, когда инициируется новая задача, характеристики производительности будут одинаковыми независимо от целевой нагрузки. Эти функции, наряду с существующими функциями коммутаторов Mellanox Infiniband, которые включают функции малой задержки и отсутствия блокировки, действительно повышают пропускную способность в центрах обработки данных и помогают им удовлетворять строгим требованиям приложений ИИ и HPC.
Как Коммутаторы Mellanox Infiniband?
Понимание порт и Интерфейс Опции
Коммутаторы Mellanox Infiniband были разработаны с различными вариантами портов и интерфейсов. Эти коммутаторы обеспечивают высокую плотность портов, что позволяет расширять сеть и проводить дополнительную оптимизацию. Обычно порты включают в себя интерфейсы QSFP+ и QSFP28, которые сохраняют несколько скоростей передачи данных, а также возможности передачи. Стоит отметить, что QSFP+ используется для поддержки скоростей до 40 Гбит/с, тогда как QSFP28 может обрабатывать до 100 Гбит/с, что делает их эффективными для различных потребностей в производительности. Кроме того, эти порты имеют функцию горячей замены; то есть их можно модернизировать и заменять без необходимости выключения системы и без вмешательства в ее работу. Благодаря этим более сложным расширенным вариантам портов и интерфейсов коммутаторы Mellanox Infiniband лучше подготовлены к предложению необходимой топологии сети и реструктуризации, требуемой передовыми центрами обработки данных.
Руководство по эффективному Сетевой коммутатор Конфигурация
Чтобы использовать эффективность и стабильность сети, рекомендуется выполнить ряд шагов по настройке сетевых коммутаторов. Во-первых, следует оценить требования организации, такие как пропускная способность и шаблоны трафика. Настройте VLAN — виртуальные локальные сети — для достижения соответствующей сегментации сетевого трафика, улучшения безопасности и управления трафиком. Настройте параметры QoS — качества обслуживания, чтобы гарантировать, что наиболее приоритетные цели являются наиболее стабильными среди приоритетных рабочих нагрузок. Используйте агрегацию каналов и протоколы связующего дерева для обеспечения избыточности, гарантируя надежность сети. Кроме того, необходимо обновить прошивку для оценки и исправления уязвимостей на коммутаторах, особенно для many-os®. Соблюдение этих руководств гарантирует, что оптика и различные разъемы, такие как Mellanox Infiniband, повысят эффективность с большим спросом в рабочей нагрузке AI и HPC.
адаптация Воздушный поток и Блоки питания для большей эффективности
Для эффективного улучшения воздушного потока и электропитания установите подходящие охлаждающие устройства. Этого можно добиться, используя адекватное расположение систем охлаждения и внедряя методы горячих и холодных коридоров, чтобы не расходовать слишком много энергии. Вентиляторы с переменной скоростью можно использовать для изменения охлаждения до соответствующих уровней путем динамической проверки данных о температуре. Кроме того, следует использовать высокоэффективные блоки питания, разработанные для снижения рассеивания энергии. Учитывая, что методы коррекции коэффициента мощности также могут существенно повысить производительность электрической эффективности ваших сетевых систем, особенно с использованием торговых технологий Infiniband. Особенно в отношении частей вашего центра обработки данных, которые подвержены несоответствиям, важно регулярно чистить и проверять электрические системы для поддержания непрерывной функциональности во всем вашем центре обработки данных.
Каковы ключевые особенности QM8790 Коммутатор Infiniband?
Исследование высокоскоростных связь и Пропускная способность
Коммутатор QM8790 Infiniband был разработан для обеспечения низкой скорости и большой пропускной способности, что важно для выполнения рабочих нагрузок AI и HPC. Он обеспечивает до 200 Гбит/с на порт, что обеспечивает быструю передачу данных, необходимую для приложений с большим объемом данных. Коммутатор использует усовершенствованные коммутаторы, что позволяет использовать доступную пропускную способность, сокращая время, необходимое для скоординированной коммутации. Его хорошо спроектированная структура обеспечивает малозадерживаемые, высокопроизводительные соединения, на которых работает эффективная и масштабируемая архитектура центра обработки данных. Благодаря превосходной способности быстро обрабатывать значительный объем данных QM8790 идеально подходит для высокой скорости передачи данных и управления большой пропускной способностью.
Преимущества Адаптивная маршрутизация и Качество обслуживания
В сетях Wholesaler с учетом аксиомы теоремы о запаздывании распределение задач с помощью коммутатора QM8790 Infiniband, по-видимому, отлично адаптируется, улучшая использование полосы пропускания и общую производительность системы, а также управляя задержкой. В этой архитектуре не имеет значения, какой тип эвристики охватывает целевую топологию. Не имеет значения, является ли свернутая топология сеткой, тороидом или любой другой. Учитывая внешние воздействия и приложения, существует множество узких мест, которые возникают в потоке данных с QM8790; поэтому адаптивный снимок доступных соединений обеспечивает гораздо большую гибкость в маршрутизации пакетов, что, в свою очередь, обеспечивает гораздо более короткое время загрузки и большие вычислительные ресурсы для нескольких рабочих нагрузок, улучшая сетевые возможности внутри центра обработки данных.
С масштабированием доступного трафика полосы пропускания и более широким спектром задач, устанавливаемых в более широко исследованных центрах обработки данных, требования к оборудованию для своевременного упорядочивания задач увеличиваются с рабочими нагрузками ИИ средней и высокой плотности, одновременно уменьшая задержку полезной нагрузки в масштабе t1 или t2. Затем это отдает приоритет выделению большего количества времени или ресурсов для более плавной работы, ориентированной на ИИ или HPC, так что даже задачи самого низкого качества тщательно делаются достаточно мягкими, чтобы не вторгаться в существующие высокоприоритетные рабочие нагрузки. Внутренние структуры, такие как эта, вращающаяся вокруг QoS, а также радиально структурированные приложения, ограничивают гео парадигму агностической сети для смешивания для повышения эффективности как маршрутизации, так и сети.
Как QM8790 Поддержка Масштабируемость Кластер Инфраструктура
QM8790 повышает производительность вычислительной системы, поддерживая кластерную архитектуру. Более того, он повышает взаимосвязанность на большой площади, используя технологию Infiniband для эффективного использования узлов и для простоты управления данными и высокого трафика. Уменьшенная задержка при передаче данных между узлами сохраняет эффективность узлов, что очень важно при массовых развертываниях. Этот коммутатор идеально впишется в большинство современных центров обработки данных, предназначенных для управления многими кластерами, поскольку его архитектура обеспечивает легкое подключение к нескольким кластерам. Эта прекрасная техника адаптации обеспечивает надежные и гибкие возможности связи, необходимые одному кластеру и другим кластерам, умножая сетевой эффект. Следовательно, он хорошо подходит для высокопроизводительных вычислений (HPC), а также для облачных систем.
Справочные источники
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Какую роль играют коммутаторы Mellanox в высокопроизводительных компьютерах или системах?
A: Для эффективной работы высокопроизводительных компьютеров данные должны передаваться через множество компьютеров или узлов, и коммутатор Mellanox Infiniband имеет решающее значение для этого, обеспечивая высокую пропускную способность и низкую задержку соединений. Эти коммутаторы поддерживают эффективную пропускную способность фабрики, что имеет решающее значение для некоторых ресурсоемких приложений в HPC.
В: Объясните, как коммутаторы Mellanox Infiniband обеспечивают скорость передачи данных 200G.
A: Сложные оптические и электрические методы, такие как QSFP и OSFP, помогают коммутаторам Mellanox Infiniband достигать скорости передачи данных 200G и выше. Это способствует повышению производительности и способствует расширению сложных сетевых систем.
В: Объясните, что такое HDR и как он связан с коммутаторами Mellanox Infiniband.
A: HDR (High Data Rate) — это многопортовая технология, которая позволяет коммутаторам Mellanox Infiniband иметь скорость передачи данных более 200 гигабит (Гбит/с) на одном порту. Важно контролировать задержку и увеличивать пропускную способность высокопроизводительных вычислений и центров обработки данных.
В: Какие меры приняты в коммутаторах Mellanox Infiniband для борьбы с перегрузкой трафика?
A: Чтобы предотвратить перегрузку, коммутаторы Infiniband от Mellanox настраивают определенные функции, такие как QoS и внутрисетевые вычисления, которые повышают рабочее состояние системы за счет управления потоком данных в каналах трафика.
В: Что конкретно означает неблокируемая пропускная способность в отношении коммутаторов Mellanox Infiniband?
A: Утверждение, что пропускная способность не блокируется для коммутаторов Mellanox Infiniband, позволяет нам утверждать, что любой конкретный коммутатор устраняет перегрузку трафика, активно используя существующие коммуникационные пути, доступные в сети передачи данных во время передачи данных. Это важно для поддержки высоких уровней производительности в приложениях, которые в значительной степени зависят от наборов данных.
В: Можете ли вы подробнее рассказать, как протокол иерархической агрегации и редукции улучшает сети Mellanox Infiniband?
A: Проще говоря, иерархический протокол агрегации и сокращения, который встроен в технологию Nvidia SHARP, использует мощные возможности офиса Kamaal в сети. Это снижает трафик между узлами, тем самым повышая эффективность и задержку.
В: Что можно сказать о преимуществах, которые конфигурации top-of-rack получают от использования коммутаторов Mellanox Infiniband?
A: Еще один из летаргических коммутаторов в настройке для этих соглашений. Эти соглашения хорошо сочетаются, поскольку они имеют высокую плотность с близко расположенными портами, низкой задержкой и высокой пропускной способностью. Они обеспечивают переключение между серверами и системами хранения без перерывов, тем самым повышая эффективность и производительность центра обработки данных и освобождая эффективную полосу пропускания фабрики от перегрузки.
В: Каким образом коммутаторы Mellanox Infiniband могут способствовать большей масштабируемости центров обработки данных?
A: Коммутаторы Mellanox Infiniband создают больше возможностей для расширения, позволяя использовать гибкие многонаправленные высокоскоростные разъемы, которые позволяют расширять центр обработки данных и предлагают высокоскоростные соединения. Более того, коммутаторы поддерживают такие функции, как управление подсетями и масштабируемая иерархическая агрегация, которые способствуют эффективной сетевой инфраструктуре.
В: Какова функция менеджера подсети в случае Mellanox Infiniband Networks?
A: В случае сетей Mellanox Infiniband обязанности менеджера подсети включают настройку и управление топологией сети с целью максимального использования доступной пропускной способности сети путем избежания перегрузки. Процесс выбора маршрута оптимизируется, а аспекты стабильности подсети и межустройственной связи, необходимые для эффективной работы высокоскоростной сети, контролируются.