Infiniband의 힘의 잠금 해제: 구리 케이블 및 직접 연결 솔루션에 대한 심층 분석

최근 수십 년 동안 효율적인 데이터 흐름과 전송 기술이 성숙해졌고, Infiniband는 효과적인 매체로 돋보입니다. 이러한 진화로 인해 고대역폭과 낮은 오프닝 지연 성능이 확산될 수 있습니다. Infiniband는 고속 데이터 통신이 절실히 요구되는 환경에서 프로세서와 I/O 장치를 상호 연결하는 것을 용이하게 합니다. 이 블로그는 다음을 다룹니다. 구리 케이블 그리고 Infiniband를 사용하는 직접 연결 애플리케이션 측면. 우리는 항상 공격적이었던 오늘날의 '컴퓨팅 인프라'에서 사용하기 위해 이러한 구성 요소를 최적화하는 방법을 찾으려고 시도할 것입니다. 철저하고 세부적으로 설명함으로써, 우리는 구리 꼬임 쌍을 통한 Infiniband의 작동 방식, 이점, 그리고 그것을 구현하기 전에 고려해야 할 경제적, 산업적 요인을 설명합니다. 전반적으로, 이 논문은 Infiniband 케이블링의 사용과 레버리지에 대한 완전한 이해를 제공하며, 다른 주제별 산업 표준과 모범 사례를 고려하여, 결국 독자는 이 기술을 자신의 작업에 적용하여 더 나은 성과를 낼 수 있을 만큼 충분히 준비됩니다.

Infiniband란 무엇이며 어떻게 작동하나요?

Infiniband 기술은 기대되는 역할로 인해 두드러집니다. 데이터 전송 속도 두 개의 장치만 연결하더라도 낮은 대기 시간과 높은 대역폭에 맞춰져 있습니다. 일반적으로 컴퓨터 시스템과 엔터프라이즈 솔루션 아키텍처에서 까다로운 작업 부하를 경험하는 데 사용됩니다. 이 기능을 달성하기 위해 이 기술은 케이블과 광섬유의 도움으로 연결된 라우터 네트워크를 사용합니다. 여러 채널 간에 데이터 패킷을 이동하여 RDMA를 통해 데이터를 이동하는 데 소요되는 시간을 줄이면서 대역폭을 효율적으로 예약합니다. 이를 통해 데이터가 CPU를 거치지 않고 시스템 메모리 간에 이동할 수 있으므로 시스템 성능이 유지되고 DDR과 같은 계산 구성의 한계가 줄어듭니다.

Infiniband 기술의 기본 이해

Infiniband 기술을 전체적인 맥락에서 파악하려면 필수 요소와 설계 개념을 언급하는 것이 적절합니다. 기술로서 Infiniband는 물리적, 링크 및 네트워크 계층을 포함하는 계층적 아키텍처로 설계되었으며, 그 결과 인프라 전체에서 정보를 쉽게 전송할 수 있습니다. 물리적인 요소는 데이터 신호를 전송하는 대용량의 차폐 케이블(물 또는 광섬유)로 구성됩니다. 링크 계층은 흐름 제어 및 오류 감지/수정을 처리합니다. 반면, 네트워크 계층은 최종 목적지에 데이터 패킷을 전달하여 직접 연결된 구리 twinax 케이블의 관리가 원활하게 작동하도록 합니다. Infiniband의 요소 중 하나는 CPU를 거치지 않고도 한 메모리 위치에서 다른 메모리 위치로 직접 전송할 수 있지만 다른 노드에 있는 RDMA 기능으로, 대기 시간이 줄어듭니다. Infiniband는 빠른 데이터 검색 및 전송이 필요한 데이터 센터 및 고확장 컴퓨팅 클러스터 환경에 적합한 상호 통신 유형입니다.

Infiniband는 이더넷과 어떻게 비교됩니까?

Infiniband와 Ethernet은 인기 있는 데이터 전송 기술이지만 서로 다른 요구 사항과 표준을 충족합니다. Infiniband는 높은 처리량과 낮은 대기 시간으로 인해 예외적이어서 고속 데이터 처리에 중점을 둔 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 데이터 센터에 적합합니다. 100Gbps 및 그 배수로 작동할 수 있습니다. CPU에 부담을 주지 않고도 데이터 전송을 허용하는 RDMA 기능이 있습니다.

반대로, 이더넷은 더 이용 가능하고 저렴하기 때문에 일반 네트워킹 배포를 지배합니다. 이더넷은 수년에 걸쳐 속도가 증가했지만 최신 발전은 최대 400Gbps에 달하지만 Infiniband가 제공하는 대기 시간보다 뒤처집니다. 현재 개발 중인 Ethernet RDMA over Converged Ethernet(RoCE)은 이 목표를 추구하지만, Infiniband는 각 마이크로초가 중요한 영역에서 선호됩니다. 따라서 네트워크 인프라 성능 요구 사항과 비용 고려 사항이 두 가지 유형의 네트워크 중에서 선택하는 데 영향을 미치는 것으로 보입니다.

고속 데이터 전송에서 Infiniband 케이블의 역할 탐색

Infiniband 시스템은 네트워크 인프라의 컴퓨팅 노드 간에 고속 상호 연결을 제공하며 이는 다음을 사용하여 달성할 수 있습니다. 인피니밴드 케이블. Infiniband 케이블은 높은 데이터 전송 아키텍처를 지원할 수 있으며, Infaiband 기술은 필요한 대역폭과 낮은 통신 지연 시간으로 유명합니다. 이러한 케이블은 패킷 전송을 노드에 전파하고 그 반대의 경우도 마찬가지이므로 패킷 Infiniband 시스템을 지원합니다. RDMA(Remote Direct Memory Access) 기능으로 인해 표준 네트워킹 방식으로 인해 발생했을 오버헤드를 크게 줄입니다. 이 기능을 사용하면 애플리케이션이 CPU를 거치지 않고도 원격 메모리에 직접 액세스할 수 있습니다. 이는 클러스터에서 데이터 검색의 효율성을 높이는 데 큰 도움이 됩니다. 성능이 가장 중요한 HPC 시스템 컨텍스트에서 30AWG 수동 직접 연결 구리 twinax와 같은 Infiniband 케이블을 선택하면 데이터 센터와 HPC 클러스터 내에서 기술 구현의 모든 이점을 최적화할 수 있습니다.

네트워크에 직접 연결 구리선을 선택해야 하는 이유는 무엇입니까?

직접 연결 구리 케이블 사용의 이점

직접 연결 구리(DAC) 케이블은 데이터 센터 환경에서 비용이 저렴하고 성능이 뛰어나 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 첫째, 이 케이블은 광 대안보다 전력 효율이 높고 밀리초 지연 시간이 낮아 속도와 전력 소비가 중요한 랙 인터페이싱에 적합합니다. 둘째, DAC 케이블은 잦은 플러그 인 및 뺄 때 마모되지 않는 견고한 소재로 만들어져 더 안정적이고 오래 지속되어 수명 주기가 늘어납니다. 셋째, 추가 트랜시버가 필요 없기 때문에 배포가 비용 효율적이므로 특히 수동 직접 연결 구리 트위넥스 케이블을 사용하는 경우 설치가 더 간단합니다. 이러한 특성으로 인해 DAC 케이블은 밀집된 네트워크와 HPC 환경에 적합하고 합리적인 솔루션이 됩니다.

직접 연결 구리선과 활성 광학선 비교

DAC(Direct Attached Copper) 케이블과 AOC(Active Optical Cable) 케이블을 분석하기 시작하면서, 네트워킹 요구 사항에 따라 개인이 두 가지 중 하나를 선택할 수 있는 몇 가지 주요 차이점이 드러납니다. 데이터 센터의 랙 내부 또는 랙 사이에 있는 연결에 적합한 30AWG 버전을 고려할 때, DAC 케이블은 일반적으로 단거리 연결에 적합했으며 전력 소모가 적으면서도 더 안정적이고 합리적으로 저렴했습니다. 잦은 플러그 연결 및 분리로 인한 힘을 견뎌내는 견고한 구조 덕분에 결과적인 지연 시간이 상당히 낮고 연결성이 매우 안정적입니다.

반면, DAC 케이블은 좋은 대역폭을 제공하는 반면, AOC 케이블은 더 먼 거리까지 연결할 수 있다는 장점이 있어 일반적으로 장거리 통신을 목표로 할 때 DAC와 함께 필요합니다. 이러한 우려나 우려되는 영역이 없기 때문에 AOC는 사용하기 쉽고 무게가 덜 나가며, AOC를 적극적으로 사용하면 이점이 있습니다. 이는 트랜시버와 같은 추가 구성 요소가 필요하다는 점을 고려할 때 AOC에 비해 비싸기 때문에 경제성 문제가 됩니다. 두 가지 옵션 내의 모든 솔루션에는 거리, 설치 설계, 복잡성, 전력 소비 및 예산이라는 제한이 있습니다.

귀하의 요구 사항에 맞는 올바른 직접 연결 구리 케이블 선택

서비스에 적합한 직접 연결 구리(DAC) 케이블의 선택은 네트워크의 특성에 따라 결정됩니다. 먼저, 애플리케이션에 필요한 데이터 속도를 결정하는 것이 중요합니다. DAC 케이블은 1Gbps에서 400Gbps까지의 데이터 속도에 맞게 구매할 수 있습니다. 그런 다음 커넥터 끝 사이의 거리를 평가합니다. DAC 케이블은 단거리 연결(일반적으로 10m 미만)에 최적화되어 있기 때문에 랙 내부 애플리케이션에서 우선적으로 사용됩니다. 또한 최상의 결과를 얻으려면 이미 사용 중인 하드웨어와 호환성을 유지해야 합니다. 낮은 전력 소모를 목표로 하는 경제적으로 민감한 영역에서는 DAC 케이블이 광 케이블보다 우수합니다. 마지막으로, DAC 케이블은 상당한 마모와 파손을 견딜 수 있으므로 환경과 코드를 얼마나 자주 꽂고 뽑는지 고려합니다. 즉, 케이블은 더 오래 지속되고 끊임없이 변화하는 네트워크 상황에서 더 안정적입니다.

무한 대역폭 EDR에 적합한 구리 케이블을 어떻게 선택합니까?

구리 케이블 조립에서 찾아야 할 주요 기능

EDR(향상된 데이터 전송 속도) 표준 대역폭을 충족하도록 설계된 구리 케이블 어셈블리의 경우 몇 가지 주요 특성을 검토해야 합니다. 먼저, 해당 대역폭을 검토하여 낮은 지연 시간 외에도 대용량 보안 데이터 통신을 용이하게 할 수 있는지 확인해야 합니다. 또한 EMI 차폐를 강화하거나 메시 하네스를 개선해야 하는 도체 재료 및 구조의 발전을 조사합니다. 연결을 위한 이러한 프로토콜과의 통합은 기존 시스템의 미래 개선을 위한 필수 요구 사항입니다. 다른 특징으로는 내구성, 신뢰성 및 유연성이 있으며, 두꺼운 디자인은 양호한 피복을 할 수 있으므로 활동적인 작업 조건에서 유연성을 견뎌냅니다. 또한 네트워크 솔루션의 신뢰성과 장기적 지속 가능성에 도움이 되므로 열 성능과 에너지 효율성도 고려하십시오.

데이터 전송 속도 및 대역폭 기능 이해

EDR의 무한 대역폭을 평가할 때 주요 데이터 전송 속도 및 대역폭 특징은 신호 주파수, 변조 및 채널 용량입니다. 주파수가 높을수록 데이터 전송 잠재력이 더 크지만 EDR QSFP28은 데이터 전송 속도가 더 빠릅니다. 진폭 및 주파수 변조는 대역폭 단위 헤르츠당 데이터를 보다 효율적으로 전송하는 데 똑같이 중요합니다. 어휘 단어는 채널의 용량으로 정의할 수 있으며, 섀넌-하틀리 정리에 따르면 특정 노이즈 레벨에서 특정 대역폭에서 가능한 최대 비트 전송률을 포함합니다. 적절한 대역폭 활용은 구리 케이블이 필요한 네트워크 내에서 최적의 성능을 발휘하고 필요한 시간을 줄이려면 이러한 요소를 고려해야 합니다.

Infiniband EDR 시스템과의 호환성 보장

하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소는 InfiniBand 강화 데이터 속도 시스템과의 상호 운용성을 확장하기 위해 해결되어야 합니다. InfiniBand EDR 기능을 지원하는 기능을 전달하는 미리 정의된 어댑터, 스위치 및 케이블을 통합하는 것이 가장 중요합니다. 컨버지드 네트워크 어댑터를 채택하면 기존 데이터 센터 인프라를 통해 네트워크가 더욱 확장됩니다. 또한 InfiniBand Trade Association과 같은 전문 회사에서 수립한 사양을 승인하면 네트워크 구성 요소의 일관성이 보장됩니다. 드라이버 및 펌웨어를 정기적으로 업데이트하는 것도 소프트웨어 기능의 성능 및 보안 수준을 유지하는 데 중요합니다. 상호 운용성 요구 사항을 무시하지 않으면 상당한 교란으로부터 보호하고 네트워크 시스템 간에 효과적인 데이터 전송이 가능합니다.

NVIDIA Infiniband 케이블의 특징은 무엇인가요?

NVIDIA Infiniband 솔루션의 장점 살펴보기

NVIDIA 솔루션은 많은 장점이 있어 고성능 컴퓨터 네트워킹에 적합합니다. 예를 들어, 높은 대역폭을 제공하는 데 뛰어납니다. 이는 높은 데이터 전송 속도가 있기 때문에 애플리케이션 성능을 향상시켜 빅데이터 애플리케이션도 원활하게 실행됩니다. 기존 네트워크나 통신 기술은 지연 시간을 유발할 수 있지만, 지연 시간이 짧은 MicroTCA 시스템에 구현된 InfiniBand는 분석 주기 전반에 걸쳐 해당 데이터를 기록하는 데 장점이 있습니다. 

게다가, 네트워크 요구 사항은 특히 더 나은 네트워크 성능을 지속적으로 제공하는 Nvidia InfiniBand에 대한 요구 사항이 증가하고 있습니다. 이는 데이터 센터 수를 늘리는 데 필요하며, 이는 더 큰 클러스터 환경과의 원활한 통합을 보장합니다.

또한 NVIDIA InfiniBand에 속하는 리소스는 작업을 효과적으로 수행하는 데 도움이 되는 고급 네트워크 관리 기능을 갖추고 있습니다. 이러한 기능에는 지능형 라우팅, 서지 제어 및 기타 고급 오류 감지 및 수정 메커니즘이 포함됩니다. 이러한 기능은 특히 InfiniBand 솔루션의 목적을 감안할 때 처음부터 필수적이었습니다. 이 솔루션은 성능이 저하되지 않고도 서버에서 처리해야 하는 힘든 작업을 지원하기 위해 서버 전체에서 더 큰 효율성과 안정성을 제공합니다.

Mellanox와 NVIDIA Infiniband 제품 비교

NVIDIA와 Mellanox의 네트워크 기술에 대해 이야기할 때 가장 먼저 기억해야 할 점은 2020년에 Mellanox Technologies를 인수했다는 것입니다. 즉, 이제 두 회사는 동일한 조직 생태계의 일부가 되었다는 의미입니다. 이러한 일치는 이전에는 없었으므로 역사적 설명이 다릅니다. 두 회사는 또한 업계에 불을 지른 혁신으로 유명합니다. 그들의 제품은 압도당하지 않고도 거대한 서버 및 스토리지 인프라를 구축하는 데 필수적이었습니다.

Mellanox의 풍부한 유산 덕분에 NVIDIA의 InfiniBand는 지속적으로 개선되고 있습니다. 이러한 솔루션은 워크로드 요구 사항 및 AI 최적화를 지원하는 것과 같은 더욱 강력한 Nvidia 인프라에도 통합되었습니다. Mellanox의 핵심 기술과 NVIDIA의 개발의 결합은 Mellanox와 다른 회사가 원활한 데이터 이동 서비스를 제공하여 여러 네트워크에서 최대 데이터 전송 가용성을 보장하는 데 도움이 됩니다. NVIDIA는 수십 년 동안 풍부한 네트워킹 기술 전문 지식을 구축했기 때문에 오늘날 InfiniBand 솔루션을 마케팅합니다.

구리 케이블을 효율적으로 설치하고 유지관리하려면 어떻게 해야 하나요?

구리 케이블 어셈블리 설치를 위한 모범 사례

간섭과 향후 유지 관리의 한계를 최소화하기 위해, 구리 케이블 조립품의 자원 활용 설치를 보장하기 위해 경로와 끝단을 자세히 분석합니다. 내구성과 만족스러운 성능을 보장하기 위해 관련 표준에 명시된 대로 고품질 재료를 사용합니다. 설치 중에 케이블이 꼬이지 않도록 지침에 따라 굽힘 반경을 설치합니다. 꼬이면 세트 설치에서 신호 왜곡이 발생합니다. 고밀도 QSFP 연결의 경우와 같이 하드웨어로 적절히 고정하여 시간이 지남에 따라 과도한 긴장과 손상을 방지합니다. 각 케이블에 라벨을 붙이고 향후 유지 관리 및 문제 해결을 위해 무결성을 유지합니다. EDR 또는 FDR 기술을 사용하는 커넥터는 설치가 성능 요구 사항을 준수하는지 확인하기 위해 정기 검사 중에 항상 확인해야 합니다. 모든 것이 올바르게 수행되면 작업의 우수한 성능과 케이블 인프라의 수명이 보장됩니다.

구리 및 Twinax 케이블의 수명 연장을 위한 유지 관리 팁

구리 및 Twinax 케이블 "새로운 개선 케이블"의 수명을 극대화하려면 지속적인 청소를 포함한 적절한 유지 관리가 중요합니다. 전선을 깨끗하게 유지하려면 성능이 저하될 수 있는 손상이 있는지 정기적으로 들여다보아야 합니다. 항상 환경 조건을 면밀히 살펴보고 열 팽창 및 수축이 발생하지 않도록 최적의 온도와 습도 수준을 유지하여 전하의 무결성을 높이십시오. 또한 반경을 넘어 케이블을 구부리는 것이 쓸모가 없고 케이블 타이가 케이블 타이를 피하기 위해 너무 조여지지 않았는지 확인하십시오. 보조 배선은 전자기 간섭이 전선에 영향을 미치지 않도록 배치하여 신호를 증폭해야 합니다. 이러한 원칙을 준수하면 케이블을 정기적으로 유지 관리하여 최대의 안정성과 효율성을 보장할 수 있습니다.

직접 연결 구리 설치의 일반적인 문제 처리

직접 연결 구리(DAC) 네트워크도 연결 끊김, 크로스토크 또는 케이블의 잘못된 취급으로 어려움을 겪습니다. 연결 해제를 방지하려면 커넥터를 완전히 붙이고 연결하는 것이 필수적입니다. 물리적 구조를 강력한 자기장이 둘러싼 경우 신호 간섭을 제거하기 위해 적절한 접지 조치가 필요합니다. 차폐 DAC 케이블은 특히 4x 구성을 사용할 때 필요한 CADM을 최소한의 성능 저하로 제공합니다. 케이블의 효과적인 라우팅이 필요합니다. 잘못된 라우팅과 케이블의 급격한 굽힘은 와이어에 기계적 힘을 가하여 케이블의 수명을 단축시킬 가능성이 있습니다. 이는 예산과 시간을 들여서 수행해야 하므로 기술 개선이나 배포는 변경이 필요한 영역이나 장치에서만 수행할 수 있습니다.

참조 출처

인피니밴드

구리

광섬유

자주 묻는 질문

질문: QSFP28 100G EDR Infiniband 케이블을 사용하면 어떤 이점이 있습니까?

A: QSFP28 100G Infiniband 케이블은 최대 100G의 속도를 유지하도록 설계되어 이러한 기술이 필요한 데이터 센터에서 높은 대역폭, 낮은 대기 시간 및 전반적으로 우수한 성능을 지원할 수 있습니다. 고성능 컴퓨팅 및 스토리지 네트워크에 적합합니다. 이러한 구성은 현재 DAC(Direct Attach Copper) 및 AOC Active Optical Cable에서 사용할 수 있으며, 이를 통해 액티브 케이블에 충분하지 않은 거리에 대한 twinax 옵션이 가능합니다. 

질문: InfiniBand 연결에 있어 DAC와 AOC 케이블이 거리를 침해하는지 비교해보세요. 

A: DAC(Direct Attach Copper Offers) 케이블 연결은 저렴하며 수동 구리 twinax 케이블을 사용하여 5~7m에 적합한 연결 거리를 확장할 수 있습니다. AOC Active Optical Cable은 광섬유를 사용하여 와이어 간 연장을 더 길게 허용하여 케이블 성능 저하 없이 최대 100m 이상 떨어진 곳에서 연결이 가능합니다. 저렴하지만 AOC는 연결 성능이 더 뛰어나며, 구역에 따라 무게가 덜 나가면서 거리를 확장합니다. 유일한 단점은 AOC가 구리 와이어보다 비싸다는 것입니다.

질문: QSFP28-QSFP28 Infiniband 케이블의 길이는 어떻게 되나요?

A: Infiniband 케이블은 다양한 데이터 센터 요구 사항에 맞게 다양한 유형의 케이블 길이를 제공합니다. DAC 케이블의 표준 길이는 1m에서 7m 사이, 즉 1m, 2m, 3m, 5m, 7m 사이입니다. AOC 대응 제품은 최대 10m, 15m, 20m까지 제조되며 30m 이상까지 압축됩니다. 올바른 제품 길이를 얻는 핵심은 신호 손실을 줄여 효과적인 성능을 향상시키는 것입니다.

질문: Infiniband 제품을 선택할 때 어떤 점을 고려해야 합니까? 

A: 필요한 데이터 전송 속도(EDR, HDR, NDR), 장치 간 공간, 커넥터 유형(QSFP28, QSFP56), 그리고 Infiniband 네트워크가 효율적으로 작동하도록 결정을 내릴 때 설정된 재정 계획을 고려해야 합니다. Twinax DAC 케이블은 장치가 가까이 있을 때 저렴합니다. AOC는 장거리 또는 확장이 가능한 경우에 권장됩니다. 또한 네트워크 장치가 정상인지 확인하고 필요한 브레이크아웃 케이블 또는 트랜시버가 있는지 확인하십시오.

질문: Infiniband 네트워크에서 수동 구리 트위넥스 케이블을 사용하면 어떤 이점이 있습니까?

A: Twinax 수동 구리 케이블 또는 DAC는 Infiniband 네트워크에서 여러 가지 장점이 있습니다. 저렴하고 수동적으로 직접 연결된 구리 twinax 케이블로, 에너지 사용량이 낮고 단거리에서만 작동할 때 효과적입니다. 이러한 와이어는 대기 시간이 낮고 상호 연결 및 랙 상단 링크(TOR) 애플리케이션에 더 적합합니다. 또한 별도의 트랜시버가 필요하지 않기 때문에 배포하기 간단하여 많은 데이터 센터 시나리오에서 점점 더 인기를 얻고 있으며, 주로 직접 연결된 구리 twinax 케이블을 사용할 때 인기가 높습니다. 

질문: Infiniband 이외에 100G EDR QSFP28 케이블이 작동할 수 있는 다른 플랫폼이 있습니까?

A: QSFP28 Infiniband EDR 케이블은 종종 이더넷용 100GBASE-CR100와 같은 다른 4G 네트워킹 표준과 호환됩니다. 그러나 장비 호환성을 테스트하는 것이 필수적입니다. 이더넷과 Infiniband를 지원하기 위해 더 광범위한 용도로 특별히 설계된 케이블은 그렇게 할 수 있지만 다른 케이블은 하나의 프로토콜만 지원할 수 있습니다. 항상 사양을 확인하고 호환성에 대한 자세한 내용은 제조업체나 공급업체에 문의하십시오.

질문: 새로 구현된 Infiniband 표준은 무엇이며 EDR과 비교하면 어떻습니까?

A: Infiniband SDR(Single Data Rate), DDR(Double Data Rate), QDR(Quad Data Rate), EDRA는 가장 현대적인 커버리지 표준입니다. HDR은 QSFP200 커넥터를 사용하여 포트당 최대 56Gb/s를 지원하는 반면, NDR은 400Gb/s까지 지원합니다. 이러한 표준은 대역폭이 높고 100Gbps인 EDR보다 성능이 뛰어납니다. 그러나 EDR은 여전히 ​​널리 퍼져 있으며 대부분의 기존 시스템에 만족스럽습니다. 업그레이드할 때 네트워크 확장과 새로운 기술을 구현하는 비용 대비 효과를 고려하세요.