Mellanox ConnectX-5 네트워크 어댑터 탐색: 종합 가이드

2024 년 7 월 12 일

제이슨 리브스

데이터 전송과 고성능 네트워크 시스템에 대한 수요가 급증하는 시대에 Mellanox ConnectX-5 네트워크 어댑터는 가장 중요한 기술 중 하나가 되었습니다. 이 가이드에서는 기능 및 배포 시나리오에 대해 알아야 할 모든 내용을 다룹니다. 5개 연결, 이는 독자가 현대 데이터 센터에서의 사용을 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 또한 이 게시물에서는 다양한 시스템을 사용하는 IT 전문가가 이를 효과적으로 통합하여 이러한 장치에서 최대 네트워크 효율성을 달성할 수 있도록 기술 사양, 성능 지표 및 다양한 네트워크 인프라와의 호환성을 살펴봅니다. 현재 네트워킹 카드를 업그레이드하려는 경우든 고급 네트워크에 대한 더 깊은 지식을 찾고 있는 경우든 이 문서는 의사 결정에 대한 좋은 통찰력을 제공합니다.

차례

Mellanox ConnectX-5 EN 네트워크 인터페이스 카드란 무엇입니까?

ConnectX-5 기술 개요

Mellanox ConnectX-5 EN 네트워크 인터페이스 카드(NIC)에서 네트워크 기술의 한 단계가 진전된 것을 볼 수 있으며, 이는 향상된 성능, 확장성 및 유연성을 제공합니다. 최대 100Gb/s 이더넷 연결이 필요한 최신 데이터 센터를 위해 설계되었습니다. 낮은 대기 시간, 높은 처리량 및 고급 오프로드 기능이 있어 클라우드 인프라, 데이터 분석 또는 고성능 컴퓨팅(HPC)과 같은 다양한 분야에 적용할 수 있습니다. 게다가 이 하드웨어는 가상화, RDMA over Converged Ethernet(RoCE), NVMe over Fabrics(NVMe-oF)도 지원하여 기존 네트워크에 쉽게 통합할 수 있습니다.

Mellanox ConnectX-5의 주요 기능

민첩: 이 Mellanox ConnectX-5 EX EN 어댑터는 매우 빠릅니다. 고속 애플리케이션의 경우 최대 100Gb/s 이더넷 연결을 지원하고 강력한 결과를 보장합니다.
짧음: 컴퓨팅 집약적인 작업이나 금융 서비스와 같이 성능 수준이 높은 앱에 필요한 초저 지연 시간에 최적화되어 있습니다.
고급 오프로드: RoCE(RDMA over Converged Ethernet), NVMe-oF(NVMe over Fabrics) 등의 오프로드에 활용할 수 있는 엔진이 있습니다. 이러한 엔진은 메인 프로세서 자체가 아닌 해당 프로세스를 처리하므로 CPU 리소스를 절약합니다.
확장성 및 유연성: ConnectX-5 EN 네트워크 어댑터 PCI Express는 클라우드 인프라부터 데이터 분석에 이르기까지 다양한 애플리케이션에서 작동하므로 충분히 유연합니다.
가상화 지원: 가상화된 환경은 하드웨어에서 지원되므로 리소스 활용도와 유연성이 향상됩니다.
보안 강화 : 무엇보다도 사용 중 안전을 보장하는 펌웨어 업데이트 등 강력한 보안 조치가 적용되었습니다.

이러한 모든 주요 기능을 갖춘 Mellanox ConnectX-5 EN 네트워크 인터페이스 카드는 최신 데이터 센터 환경에 대한 다용도 및 강력한 기능 외에는 말할 수 없는 것이 없습니다.

ConnectX-5는 어떻게 네트워크 성능을 향상합니까?

낮은 지연 시간과 높은 처리량 이해

낮은 대기 시간은 정보가 원본 지점을 떠나 목적지에 도착하는 시간 사이에 짧은 시간이 있음을 의미합니다. 이를 통해 실시간 처리가 필요한 애플리케이션에 대해 데이터를 충분히 빠르게 전송할 수 있습니다. 반대로, 높은 처리량은 특정 기간 내에 네트워크를 통해 이동할 수 있는 데이터의 양을 나타냅니다. 이는 많은 양의 대역폭이 필요한 작업에 필요합니다. ConnectX-5는 RDMA 및 기타 고급 기술을 사용하여 CPU가 시스템의 일부 부분을 우회하여 처리 시간을 단축함으로써 낮은 대기 시간을 달성합니다. 또한 최대 100Gb/s의 빠른 이더넷 연결을 지원하여 높은 처리량을 달성하므로 오늘날의 네트워크 요구 사항에 따라 대용량 데이터를 신속하게 전송할 수 있습니다.

듀얼 포트 QSFP28이 성능에 미치는 영향

네트워크 성능을 향상시키기 위해 듀얼 포트 QSFP28은 사용 가능한 대역폭을 두 배로 늘리고 중복성을 추가하는 두 가지 작업을 수행합니다. ConnectX-5에는 각각 100Gb/s의 고속 이더넷 연결을 제공할 수 있는 두 개의 포트가 있습니다. 따라서 대량의 데이터를 훨씬 더 빠르게 처리할 수 있으므로 포트 하나에 장애가 발생하더라도 중단 없는 작동이 보장됩니다. 듀얼 포트가 있는 이러한 유형의 구성은 오늘날의 데이터 센터 및 기업 시스템에 대한 복잡한 요구에 필요한 트래픽 정체를 줄이고 전송 속도는 물론 네트워크 견고성을 높이는 데 도움이 됩니다.

PCI Express 3.0 활용

ConnectX-5의 성능을 향상하려면 PCI Express 3.0(PCIe 3.0)을 사용해야 합니다. 네트워크 인터페이스 카드(NIC)와 호스트 시스템 간에 대량의 데이터를 전송하기 위한 빠른 인터페이스입니다. 즉, 각 레인은 최대 8GT/s의 데이터 속도를 가질 수 있으므로 이전 버전인 PCI Express 2.0에 비해 처리량이 두 배로 늘어납니다. 이렇게 증가된 대역폭은 ConnectX-5s가 제공하는 고속 이더넷 연결을 지원합니다. 또한 이 버전은 모든 네트워크의 장치 간 효율적이고 안정적인 통신에 필요한 더 나은 신호 무결성과 낮은 대기 시간을 보장합니다. PCIe 3.0을 활용하면 ConnectX-5는 최대 데이터 전송 속도를 달성하는 동시에 처리 시간을 줄여 기업 네트워크와 데이터 센터 전반의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

Mellanox ConnectX-5의 설치 및 호환성

지원되는 시스템 및 요구 사항

Mellanox ConnectX-5 NIC는 Linux 버전(Ubuntu, RHEL, CentOS), Windows Server 및 VMware ESXi와 같은 다양한 OS에 설치할 수 있습니다. 이 구성 요소가 작동하려면 서버에 PCIe 3.0 슬롯이 있어야 합니다. 이를 설치하려면 NIC를 PCIe 슬롯에 연결한 다음 ConnectX-5 EN 네트워크 어댑터 PCI Express용 Mellanox에서 제공하는 적절한 드라이버를 설치해야 합니다. x86 및 ARM 아키텍처에서 실행될 수 있으므로 다양한 유형의 서버에서 더욱 다양하게 사용할 수 있습니다. 이 장치는 제대로 작동할 뿐만 아니라 장치가 설치된 서버 환경 내에서 과열되는 것을 방지하기 위해 좋은 냉각과 공기 흐름도 필요합니다.

단계별 설치 가이드

예비

시스템 호환성 확인:

서버가 시스템 사양을 준수하는지 확인하세요. 시스템 사양은 사용 가능한 PCIe 3.0 슬롯이 있어야 하고 지원되는 운영 체제(Linux, Windows Server, VMware ESXi) 중 하나와 호환되어야 합니다.

필수 도구 수집:

이 작업을 완료하려면 접지 스트랩, 십자 드라이버, 카드와 드라이버를 포함한 Mellanox ConnectX-5 NIC 패키지가 필요합니다.

전원 차단 및 접지

서버 끄기:

서버를 완전히 종료하고 모든 케이블을 분리합니다.

접지:

정전기 방전으로 인해 NIC 또는 기타 내부 구성 요소가 손상되지 않도록 접지 스트랩을 착용하십시오.

서버 케이스 열기

서버에 액세스:

제조업체의 지시에 따라 십자 드라이버를 사용하여 서버 케이스를 고정하는 나사를 제거하여 엽니다.

NIC 삽입

PCIe 3.0 슬롯 찾기:

서버 마더보드에서 사용 가능한 PCIe 3.0 슬롯이 있는 위치를 찾으십시오.

ConnectX-5 NIC 설치:

조심스럽게 정렬한 다음 완전히 장착될 때까지 ConnectX-5 NIC를 제자리에 살짝 누르십시오. 적절한 나사를 사용하여 카드를 제자리에 고정하십시오.

서버 케이스 닫기

서버를 닫는 중:

서버 케이스의 커버를 교체하고 앞서 제거했던 나사를 사용하여 고정합니다.

전원 켜기 및 초기 구성

재연결 및 전원 켜기: ConnectX-5 EN 네트워크 어댑터 PCI Express가 올바르게 장착되고 전원이 공급되는지 확인하십시오.

서버 전원을 다시 켜기 전에 모든 케이블을 다시 연결하십시오.

드라이버 설치:

서버의 OS에 액세스한 다음, 표시된 프롬프트를 따르거나 Mellanox ConnectX-5 EN 네트워크 어댑터 PCI Express에도 적용 가능한 드라이버 설치 안내서를 참조하여 제공된 Mellanox ConnectX-5 NIC용 드라이버를 설치합니다.

설치 확인

장치 인식 확인 중:

Windows의 장치 관리자로 이동하거나 Linux의 'lspci' 명령을 사용하여 서버가 NIC를 인식하는지 확인하세요.

테스트 연결:

네트워크 케이블을 NIC에 연결하고 연결 확인을 위해 네트워크 성능을 테스트합니다.

이러한 단계를 수행하면 네트워크 성능을 향상하여 5GB 이더넷을 처리할 수 있는 Mellanox ConnectX-100 NIC를 성공적으로 설치한 것입니다.

적절한 연결 및 오프로드 기능 보장

Mellanox ConnectX-5 NIC의 오프로드 기능을 완전히 활용하고 안정적인 연결을 설정하기 위해 따라야 할 단계는 다음과 같습니다.

네트워크 설정 구성

구성 도구 열기:

UFM(Unified Fabric Manager by Mellanox) 또는 서버 자체의 기본 네트워크 구성 유틸리티와 같은 관리 도구를 사용하세요.

올바른 IP 주소:

안정적인 통신을 위해서는 네트워크 정책에 따라 고정 IP 주소를 할당하거나 DHCP를 구성하세요.

펌웨어 및 드라이버 업데이트

펌웨어 업그레이드: ConnectX-5 EN 네트워크 어댑터 PCI Express 펌웨어에 관한 업데이트를 계속 확인하세요.

보안 및 성능 향상을 위해 Mellanox에서 제공하는 NIC 펌웨어 업데이트에 대한 정기적인 확인이 필요할 수 있습니다.

새 드라이버 설치:

최적의 기능을 구현하고 다른 시스템과의 호환성을 위해 최신 드라이버를 다운로드하여 설치하세요.

오프로드 설정

하드웨어 오프로드 활성화:

NIC의 속성에서 설정을 변경하여 LSO(Large Send Offload), RSS(Receive Side Scaling), TCP/UDP Checksum Offload 등 다양한 기능을 활성화할 수 있습니다.

서비스 품질(QoS):

중요한 트래픽의 우선순위를 지정하여 네트워크의 전반적인 효율성을 향상시키는 것을 목표로 하는 QoS 정책을 구현합니다.

네트워크를 올바르게 설정하고 펌웨어/드라이버 업데이트를 유지하고 필요한 오프로드를 활성화하면 Mellanox ConnectX-5 NIC를 사용하여 가능한 최대 처리량으로 강력한 링크가 설정되었는지 확인할 수 있습니다.

데이터 센터에서의 ConnectX-5 사용 사례

패브릭을 통한 NVMe 지원

좋은 성과 달성

짧은 대기 시간:

NVMe-oF(NVMe over Fabric) 기능은 기존 스토리지 프로토콜을 건너뛰고 RDMA와 같은 보다 효과적인 전송을 사용하여 지연을 줄입니다.

확장성: Mellanox ConnectX-5 EX EN 어댑터는 네트워킹 요구 사항에 따라 매우 효율적인 방식으로 확장됩니다.

프로토콜에는 여러 엔드포인트로 확장할 수 있는 기능이 있으며 이는 데이터 센터의 성장에 중요합니다.

효율성 :

데이터 처리가 NIC로 오프로드되어 CPU 오버헤드가 최소화되면 전체 시스템 효율성이 향상됩니다.

주요 장점

처리량 증가:

ConnectX-5 EN 네트워크 어댑터 PCI Express는 NVMe-oF와 함께 기존 스토리지 시스템보다 훨씬 빠른 데이터 전송 속도를 달성할 수 있습니다.

신뢰성 :

더욱 강력한 오류 처리 기능은 스토리지 작업 중 더 나은 데이터 무결성을 보장합니다.

유연성:

이더넷, InfiniBand 등 다양한 패브릭을 지원하므로 기존 인프라에 쉽게 통합할 수 있습니다.

배포 고려 사항

하드웨어 요구 사항 :

서버에 Mellanox ConnectX-5 장치에 있는 것과 같은 RDMA 지원 NIC가 있는지 확인하십시오.

네트워크 구성:

VLAN 태그 지정 및 우선순위 흐름 제어 등을 포함할 수 있는 NVMe-oF 지원을 위해 네트워크 설정을 적절하게 구성합니다.

펌웨어 및 드라이버 업데이트: 항상 Mellanox ConnectX-5 EN 네트워크 어댑터 PCI Express의 최신 버전을 설치하십시오.

항상 최적의 성능과 보안을 유지하려면 NIC 펌웨어 및 드라이버를 정기적으로 업데이트하세요.

데이터 센터는 스토리지 성능, 효율성 및 확장성 향상 측면에서 Fabric을 통한 NVMe를 채택함으로써 이점을 얻을 수 있습니다.

고성능 컴퓨팅(HPC)에 적용

NVMe over Fabric(NVMe-oF)은 고성능 컴퓨팅(HPC)에서 데이터 저장 및 액세스를 위한 게임 체인저입니다. 이를 통해 HPC 환경은 NVMe-oF를 사용하여 더 낮은 대기 시간과 더 높은 처리량을 달성할 수 있습니다. 이는 모든 데이터 중심 작업에 필수적입니다. NVMe-oF의 확장성 덕분에 많은 스토리지 노드를 집계할 수 있어 HPC 워크플로에 필요한 대규모 병렬 처리가 가능합니다. 또한, 프로토콜의 데이터 작업을 NIC로 오프로드하는 효율성 덕분에 CPU가 이러한 작업에서 벗어나 다른 중요한 계산에 사용할 수 있습니다. 따라서 NVMe-f를 통합하면 전체 시스템의 성능, 신뢰성 및 유연성이 더욱 향상되어 고급 HPC 인프라의 필수적인 부분이 됩니다.

데이터 분석 및 기계 학습 강화

NVMe-oF(NVMe over Fabric)는 데이터 분석 및 기계 학습을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이는 더 빠른 데이터 액세스와 더 높은 처리량을 통해 가능해졌습니다. 이러한 기능은 대규모 데이터 세트, 모델 교육 및 실시간 분석을 처리하는 데 중요합니다. NVMe-oF를 사용하면 여러 노드에 걸쳐 데이터를 저장할 수 있어 데이터를 빠르게 검색할 수 있어 머신러닝 워크플로를 방해하는 일반적인 데이터 병목 현상이 제거됩니다. 또한 이 프로토콜은 정보 처리와 관련된 CPU의 임무를 완화하여 NIC가 이 역할을 수행할 수 있도록 하여 더 많은 계산 리소스를 확보함으로써 ML 알고리즘을 더 효과적으로 실행할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. 따라서 기업은 더 강력한 예측 모델과 함께 더 빠른 분석 통찰력을 확보하여 모든 데이터 기반 환경에서 혁신적이고 운영 우수성을 얻을 수 있습니다.

ConnectX-5와 다른 네트워크 어댑터 비교

경쟁 네트워크 어댑터에 비해 장점

경쟁 네트워크 어댑터는 ConnectX-5 네트워크 어댑터로부터 배울 점이 많습니다. 다음은 몇 가지 장점입니다.

짧은 지연 시간 : 게임, 고주파 거래 또는 실시간 데이터 애플리케이션에 이상적인 낮은 대기 시간을 제공합니다.
높은 처리량 : 이 카드는 최대 200Gb/s의 높은 대역폭을 제공하므로 집중적인 작업 부하에 사용되는 ConnectX-5 EN 네트워크 어댑터 PCI Express 3.0 기술에 필요한 더 빠른 데이터 전송 속도를 제공합니다.
고급 오프로딩 기능: 이 기능은 CPU에서 데이터 집약적 작업의 부담을 덜어주어 전반적인 시스템 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다.
확장성: 이 네트워크 어댑터를 사용하면 스토리지 노드를 쉽게 통합할 수 있어 광범위한 병렬 처리가 가능해집니다.
향상된 신뢰성: 저장된 정보의 성능이나 무결성이 손상되지 않도록 강력한 오류 감지 및 수정 메커니즘으로 설계되었습니다.
에너지 효율: 작동 시 전력이 부족함에도 불구하고 성능 수준에 영향을 주지 않고 에너지를 절약하는 고급 전력 관리 기술이 설계에 사용되었습니다.

비용 효율성 및 투자 수익

조직 내에서 이더넷 어댑터 카드를 사용하면 많은 비용을 절감하고 투자 수익률도 보장할 수 있습니다. 높은 처리량과 낮은 대기 시간으로 시스템 성능이 향상되어 운영 비용이 감소하고 생산성도 증가합니다. 또한 이 장치는 뛰어난 안정성과 함께 고급 오프로드 기능을 갖추고 있어 추가 하드웨어에 대한 수요를 줄이고 자본 비용을 낮춥니다. 더욱이 ConnectX-5는 전력 소모가 적은 방식으로 제작되어 에너지 효율적이어서 공공 서비스 요금도 절감됩니다. 시간이 지남에 따라 이러한 이점은 많은 기업이 이러한 고급 네트워크 솔루션을 채택함에 따라 긍정적인 ROI를 제공하는 동시에 기업에 막대한 비용 절감 효과를 가져올 것입니다.

고객 리뷰 및 성능 벤치마크

고객 리뷰

ConnectX-5 네트워크 어댑터는 다양한 분야의 전문가로부터 긍정적인 피드백을 받았습니다. 기술 리뷰어는 훨씬 빠른 데이터 전송 속도와 낮은 대기 시간을 포함하여 놀라운 성능을 칭찬합니다. 다양한 산업의 전문가는 또한 CPU 작업 부하를 줄이고 운영 효율성을 개선하는 고급 오프로드 기능과 안정성을 칭찬합니다. 또한 사용자는 Mellanox ConnectX-5 EN 네트워크 어댑터 PCI Express의 에너지 절약 기능을 좋아하는데, 이는 전력 소비를 줄여 재정적 절감으로 이어지기 때문입니다.

성능 벤치 마크

다음은 성능을 측정하기 위해 ConnectX-5에서 수행된 몇 가지 테스트입니다.

대역폭 및 처리량: 테스트 결과 이 어댑터는 데이터 집약적인 애플리케이션이 포함된 고성능 컴퓨팅 환경에 필요한 100Gbps 이상의 대역폭을 항상 제공하는 것으로 나타났습니다.
대기 시간 : 벤치마크에 따라 마이크로초 단위로 측정된 매우 낮은 대기 시간으로 금융 거래 또는 빅 데이터 세트에 대한 실시간 분석과 같이 지연에 민감한 작업에 이상적입니다.
신뢰성 지표: 부하가 심한 경우에도 어댑터의 오류 수정 기능은 정보 손실률을 크게 줄여 무결성을 보장합니다.
에너지 소비 : 동일한 시장 공간에서 경쟁하는 다른 유사한 장치와 비교할 때 에너지 효율성 테스트 중에 Connectx 5의 전력 사용량이 현저히 낮아 지속 가능한 작동이 지원됩니다. 따라서 기업은 네트워킹을 효과적으로 유지하면서 전력 비용을 절감할 수 있습니다.

이러한 검토와 측정을 통해 강력하고 안정적인 네트워크 어댑터를 찾고 있다면 ConnectX-5보다 더 좋은 것은 없다는 것이 분명해졌습니다.

참조 출처

네트워크 인터페이스 컨트롤러

소형 폼 팩터 플러그형

Ethernet

자주 묻는 질문

Q: Mellanox ConnectX-5 네트워크 어댑터란 무엇입니까?

A: Mellanox ConnectX-5 네트워크 어댑터는 데이터 센터, 클라우드 인프라 및 고성능 컴퓨팅 애플리케이션용으로 설계된 고성능 네트워킹 카드입니다. 고급 네트워킹 기능을 갖추고 있으며 최대 100GbE의 연결을 지원하므로 까다로운 네트워킹 환경에 적합합니다.

Q: Mellanox ConnectX-5 네트워크 어댑터의 주요 기능은 무엇입니까?

A: 이더넷 어댑터 기능, 기가비트 이더넷 및 100GbE 지원, 더 나은 성능과 유연성을 위한 내장형 PCIe 스위치, ConnectX-5 EN 네트워크 어댑터의 PCI Express에서 매우 높은 데이터 처리량을 제공하는 NVMe over Fabric 오프로드 지원.

Q: ConnectX-5 네트워크 어댑터에는 어떤 종류의 포트가 있습니까?

A: ConnectX-5 네트워크 어댑터는 100GbE 듀얼 포트 QSFP28 또는 듀얼 포트 SFP28과 같은 듀얼 포트 구성을 제공합니다. 이러한 포트는 다양한 유형의 네트워크에 대해 서로 다른 연결 옵션을 제공합니다.

Q: ConnectX-5 네트워크 어댑터를 사용하면 내장형 PCIe 스위치가 어떤 이점을 제공합니까?

A: Connect X -5 NIC에 내장된 PCIe 스위치는 NIC 카드 자체 내에서 데이터를 효율적으로 라우팅하고 처리할 수 있도록 하여 성능을 향상시켜 대기 시간을 최소화하면서 처리량을 최대화합니다. 또한 가장 유연한 솔루션을 제공합니다.

Q: ConnectX-5 네트워크 어댑터는 패브릭을 통한 NVMe를 어떻게 지원합니까?

A: NVMe over fabric 오프로드를 지원하여 NVME 스토리지 장치와 네트워크를 통해 연결된 노드 간의 효율적이고 고속 전송을 가능하게 합니다. 이는 데이터 집약적 애플리케이션과 스토리지 아키텍처에서 중요합니다.

Q: Mellanox ConnectX-5는 다른 폼 팩터에서도 작동합니까?

답변: 예, Mellanox ConnectX-5는 어댑터 PCI Express 3.0 x8 및 높이 브래킷을 포함한 다양한 폼 팩터를 지원하므로 다양한 구성의 서버 또는 워크스테이션과 호환됩니다. 이 객관식 기능은 광범위한 시스템 호환성을 보장합니다.

Q: ConnectX-5 네트워크 어댑터가 10Gb 속도로 작동할 수 있습니까?

A: 예. ConnectX-5 네트워크 어댑터는 10Gb 이더넷 등 다양한 속도 수준에서 작동할 수 있으므로 속도 요구로 인해 네트워크 확장이 필요할 수 있는 다양한 네트워킹 환경에서 다용도로 사용할 수 있습니다.

Q: Nvidia Mellanox ConnectX-5가 데이터 센터를 위한 최고의 옵션으로 간주되는 이유는 무엇입니까?

A: 가장 높은 처리량, 듀얼 포트 구성, 임베디드 PCIe 스위치, NVMe over Fabric 지원과 같은 기능의 견고성으로 인해 Nvidia Mellanox ConnectX-5는 데이터 센터에서 사용되는 다른 솔루션보다 뛰어난 성능을 제공합니다. 이러한 기능은 수요가 많은 애플리케이션에 필요한 안정적이고 효율적인 네트워크 연결을 보장합니다.

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