NIC de servidor Mellanox (NVIDIA Mellanox) MCX631102AN-ADAT en acción

El desafío: muros de latencia de red en almacenamiento distribuido y clústeres HPC

En los entornos de almacenamiento distribuido, computación de alto rendimiento (HPC) y aceleración de bases de datos, la pila TCP/IP tradicional se ha convertido en un cuello de botella principal para el rendimiento del servidor.Cada vez que los datos atraviesan la pila de red del núcleo, la CPU interrumpe la sobrecarga y la latencia de copia de memoria se suman, arrastrando hacia abajo la eficiencia general del clúster.Un proveedor de servicios en la nube de tamaño mediano se encontró con este clásico "muro de latencia de red" al construir un clúster de almacenamiento NVMe sobre Fabrics (NVMe-oF)Incluso con los switches de 25GbE instalados, el rendimiento de almacenamiento de un solo nodo tuvo dificultades para superar el 60% de la velocidad de línea, mientras que los núcleos de CPU fueron consumidos por interrupciones de red durante más del 30% de sus ciclos.Este desafío llevó al equipo a buscar una NIC de servidor con soporte nativo para RDMA (Remote Direct Memory Access) y RoCE (RDMA sobre Ethernet convergente).

La solución: Despliegue del Mellanox (NVIDIA Mellanox) MCX631102AN-ADAT

Después de evaluar múltiples adaptadores 25GbE, el equipo seleccionó elMellanox (NVIDIA Mellanox) MCX631102AN-ADAT también conocido comoEste adaptador SFP28 de doble puerto está diseñado específicamente para la aceleración RoCEv2.El despliegue reemplazó las NIC de 10GbE existentes en cuatro nodos de almacenamiento y ocho nodos de cómputo, con cada nodo equipado con unaTarjeta de adaptador Ethernet MCX631102AN-ADATEl equipo configuró los interruptores con ECN (Notificación de congestión explícita) y PFC (Control de flujo prioritario) para permitir el transporte de RoCE sin pérdidas, mientras que el propio NIC manejaba toda la descarga de la ruta de datos..De acuerdo con elSe aplicarán las siguientes medidas:, la tarjeta admite PCIe 4.0 x8, lo que garantiza un ancho de banda de host suficiente para una operación de doble velocidad de línea completa de 25GbE.

Una de las consideraciones clave fue garantizar laCompatible con el MCX631102AN-ADATEl equipo implementó con éxito la tarjeta utilizando DACs estándar de 25GbE SFP28 y transceptores SFP+ de 10GbE para escenarios de reposición.Se utilizará para la fabricación de las máquinas de la categoría M3El diseño permitió la agregación de enlaces activo-activo (LACP, por sus siglas en inglés), eliminando el riesgo de un solo punto de falla que anteriormente requería de complejos scripts de unión.

Resultados y beneficios: ganancias medibles en latencia y rendimiento

Las pruebas posteriores al despliegue revelaron tres mejoras transformadoras. Primero, NVMe-oF basado en RDMA redujo la latencia media de E/S de 210μs (sobre TCP) a sólo 18μs, una caída del 91,4%.El rendimiento del servidor para lecturas aleatorias 4K subió de 4En tercer lugar, la utilización de la CPU en los nodos de almacenamiento se redujo en un 52%, liberando núcleos para compresión, deduplicación,y operaciones instantáneasEl.Las especificaciones de MCX631102AN-ADATCitar descargas de hardware, incluida la aceleración en línea IPsec / TLS y VirtIO, que el equipo planea aprovechar para el futuro aislamiento de seguridad multi-tenant.

Desde una perspectiva operativa, el equipo apreció el soporte de controladores maduros en Ubuntu 22.04 y VMware ESXi 8.0. Como unSolución de tarjeta de adaptador Ethernet MCX631102AN-ADAT, la tarjeta se integró perfectamente en su marco de automatización Ansible existente.MCX631102AN-ADAT para la ventaLa disponibilidad se ha ampliado entre los principales distribuidores, con precios de volumen que la hacen competitiva frente a las alternativas de cuatro puertos de 10GbE más antiguos cuando se mide en una base por gigabit.

Resumen y perspectivas: La fundación 25GbE RoCE para los centros de datos modernos

ElNVIDIA Mellanox MCX631102AN-ADAT, también conocido como NVIDIA MellanoxEl proyecto ha abordado con éxito los principales desafíos del cliente: eliminar la latencia inducida por TCP, duplicar el rendimiento efectivo por nodo y reducir drásticamente la sobrecarga de la CPU.Para los arquitectos de red y líderes de TI que planifiquen su próxima actualización del clúster, este caso de uso demuestra que el cambio a la RoCE sin carga de hardware ya no es una característica de nicho de HPC, sino un requisito práctico para un almacenamiento y una escalabilidad de cómputo rentables.Con su diseño de doble puerto 25GbE, la preparación para PCIe 4.0 y la validación completa de NVMe-oF, elTarjeta de adaptador Ethernet MCX631102AN-ADATEl equipo está explorando ahora capacidades adicionales documentadas en elSe aplicarán las siguientes medidas:, incluida la dirección de flujo y la sincronización del reloj de hardware para cargas de trabajo de servicios financieros.contactando con un socio autorizado de NVIDIA Mellanox para comprobarMCX631102AN-ADAT precioy las matrices de compatibilidad es el siguiente paso recomendado.

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