Devido ao crescimento exponencial de dados e tarefas de computação exigentes, um dos principais requisitos é a rede que vem com alta velocidade de transferência de dados com baixa latência. Na vanguarda das tecnologias de rede de alto desempenho estão os switches Mellanox Infiniband que oferecem a largura de banda e a eficiência necessárias principalmente em data centers, ambientes de computação de alto desempenho e redes corporativas. Este guia abrange aspectos fundamentais do design e da tecnologia dos switches Mellanox Infiniband, incluindo sua arquitetura de hardware, capacidade de protocolo e processos de integração. Enquanto as organizações continuam buscando taxas de dados aprimoradas com menos gargalos, é fundamental entender como essas interruptores são implantados e suas vantagens de desempenho de rede. Especialistas em TI dispostos a atualizar sua infraestrutura de rede de alto desempenho acharão o artigo muito útil.
O que é o Mellanox Infiniband e como isso funciona?
Mellanox Infiniband é um Padrão de comunicação amplamente empregado em data centers e configurações de computação de alto desempenho. Ele aproveita os recursos de hardware subjacentes de links seriais bidirecionais ponto a ponto para atingir baixas latências e alto rendimento, o que é necessário para aplicativos que lidam com altos volumes de dados. A tecnologia facilita vários links com escopo juntos para aumentar a taxa de dados, aumentando a velocidade para até 200 Gb/seg. A arquitetura Infiniband é a de topologia de malha comutada, onde cada dispositivo se comunica por meio de um switch, permitindo assim que muitos dispositivos se comuniquem sem congestionar os barramentos de energia. Suporta RDMA (Remote Direct Memory Access) e reduz muito o tempo de ciclo da CPU, o que ajuda a gerenciar melhor os recursos e permite a transferência de conteúdo de memória de um computador para outro sem intervenção do sistema operacional.
Compreendendo o Arquitetura Infiniband
A Arquitetura Infiniband tem uma topologia de malha comutada que permite conexões de alta largura de banda e baixa latência. Isso é possível por meio dos HCAs e TCAs da arquitetura, que podem lidar com transmissão simultânea de dados. Cada nó no grupo é vinculado a um switch Infiniband, formando assim uma malha de rede muito eficiente e crescente. A arquitetura expande o número de faixas que podem ser usadas, que são combinadas para aumentar a saturação da largura de banda e mitigar ainda mais a perda de dados. Baixa sobrecarga, transmissão sem perdas e transmissão de correção de erros são recursos da camada de link que garantem comunicação confiável.
Além disso, o Infiniband tem a capacidade de realizar integração com sistemas atuais. Ele faz isso por meio de soluções de gateway que permitem o uso com redes Ethernet e Fibre Channel. Portanto, o Infiniband é usado em áreas onde alto desempenho é essencial, como simulações científicas e modelagem financeira ou onde grandes quantidades de dados são processadas.
Como funciona o dobrador de carta de canal Interruptores Mellanox Infiniband Melhore o desempenho da rede
Os switches Mellanox Infiniband aumentam o trabalho da rede implementando recursos voltados para clusters de computação de alto desempenho. Esses switches apresentam alta largura de banda e latência ultrabaixa por meio de alta densidade de porta e design de arquitetura de malha eficiente, permitindo transferência de dados e comunicação por meio de implantações em larga escala. Os switches Mellanox também são adaptáveis e oferecem suporte a técnicas de controle de congestionamento que ajudam a controlar redes de forma eficaz e a melhorar o rendimento. Eles fornecem redes comutadas com ferramentas de automação e recursos de telemetria que facilitam o gerenciamento, o monitoramento e a solução de problemas de rede. Além disso, eles são construídos para considerar o consumo de energia, minimizando o uso total de energia nos data centers sem comprometer as operações em várias velocidades.
Comparando banda infinita com Tradicional Ethernet Redes
As redes Ethernet são mais onipresentes do que a Infiniband, mas têm vantagens únicas ao implantar redes heterogêneas. Quando a latência e a taxa de transferência são restrições importantes em várias redes, as redes Infiniband são mais promissoras devido ao seu baixo custo devido a essas redes serem baseadas em comutação fechada. Além disso, isso torna a interconectividade entre os nós trivial, pois a maioria dos dispositivos vem equipada com suporte nativo para recursos essenciais, como acesso direto à memória. Ao longo dos anos, a Ethernet amadureceu significativamente, resultando em diversas larguras de banda de rede, como 1G e 10G. A principal desvantagem, no entanto, é que as redes Ethernet têm latência relativamente alta em média devido à sua natureza de área ampla. Portanto, a Infiniband seria mais adequada para estruturas gerais de TI devido à sua velocidade. Em qualquer caso, no entanto, a largura de banda métrica da malha de comutação depende muito do atraso unidirecional. No geral, a escolha entre Infiniband e Ethernet depende puramente dos requisitos das redes e seus casos de uso pretendidos.
Como funciona NVIDIA Alavancagem Mellanox Infiniband?
O papel de NVIDIA em Avançar Tecnologia Infiniband
A contribuição da NVIDIA para o desenvolvimento da tecnologia Infiniband é altamente benéfica porque ela usa suas competências em computação de alto desempenho e redes. Adicionando os recursos de comunicação superiores da Infiniband ao seu arsenal por meio da compra da Mellanox Technologies, a NVIDIA melhorou a eficiência em data centers e tarefas de supercomputação. A NVIDIA facilita a aceleração da transferência de dados e a redução da latência, o que por sua vez ajuda a aprimorar o desenvolvimento de soluções Infiniband avançadas voltadas para aplicativos intensivos em dados, como inteligência artificial e aprendizado profundo. Essa integração fornece uma plataforma integral para computação acelerada e promove ainda mais inovações e melhorias de desempenho em muitas áreas.
Integração NVIDIA Infiniband em Computação de Alto Desempenho
A utilização do NVIDIA Infiniband em computação de alto desempenho (HPC), especialmente em clusters de computação, aumenta o desempenho e a escala. A tecnologia suporta alta velocidade e baixa latência para movimentação rápida de dados em muitos nós de computação em sistemas HPC. Como os provedores líderes recentes, a rede adequada do Infiniband executa roteamento dinâmico, controle de congestionamento e roteamento adaptável, sustentando assim as trocas de dados independentemente da quantidade de dados a serem gerenciados. Essa aliança impulsiona as cargas de trabalho de computação de IA, que aceleram o desempenho de conjuntos de dados primários que são importantes para pesquisa, simulações e outras atividades de resolução de problemas. Isso ajuda as empresas a explorar a capacidade dos designs de HPC para inovações e melhorias de eficácia.
Explorando Agregação hierárquica escalável com NVIDIA
A tecnologia da NVIDIA apresenta Scalable Hierarchical Aggregation (SHA), que é essencial para avançar a capacidade de escalabilidade de dados em nós de computação em uma rede de computação. Ela requer a estruturação e a coleta de informações em uma hierarquia, o que ajuda na organização de dados e na quantidade de comunicação necessária para processar dentro de clusters de computação, o que é altamente valioso. As tendências atuais a definem para que todas as fontes básicas concordem que a maneira da NVIDIA de implementar SHA circula em torno da nova arquitetura de GPU, mas adiciona mais ao rendimento computacional e também à latência relacionada à agregação de dados. Este novo modelo é útil em circunstâncias em que os dados são enormes e corrige facilmente os problemas de escalabilidade, o que aumenta a capacidade do modelo de empregar aprendizado de máquina e análise de big data. Usando as implementações de SHA da NVIDIA, as empresas podem possuir recursos aprimorados de processamento de dados, otimizando o poder de computação disponível e, ao mesmo tempo, garantindo a força e a precisão dos resultados.
O que faz o Interruptores Mellanox Infiniband Ideal para Centros de dados?
Benefícios da Baixa latência e Não Bloqueador Arquitetura
Com a ajuda das informações coletadas de fontes primárias, cheguei à conclusão de que as vantagens de uma arquitetura não bloqueante e de baixa latência dentro do contexto de desempenho do data center para switches Mellanox Infiniband são fenomenais. Primeiro, um design de baixa latência significa que o tempo necessário para enviar pacotes será relativamente curto, o que é crítico para o desempenho de aplicativos em tempo real e tarefas HBC. Em segundo lugar, o recurso não bloqueante desses switches permite que cada porta seja recrutada simultaneamente para garantir que o rendimento máximo seja entregue em cada porta, evitando assim o congestionamento. Isso leva à combinação mais otimizada de transferência de dados, tornando os switches Mellanox Infiniband ideais para uso em ambientes com altas cargas de consulta e simulações extensas, como aplicativos de IA.
Maximizando Produtividade com avançado Interruptor Infiniband Funcionalidades
Após analisar os três principais sites sobre o assunto, fica claro que a tecnologia e o desempenho do switch InfiniBand seriam escaláveis com base em suas tecnologias avançadas, como roteamento adaptável e mecanismos de qualidade de serviço (QoS). Por exemplo, o roteamento adaptável reduz o congestionamento por notificação do congestionamento local para uma seção ou ponto de acesso de uma rede, selecionando o caminho ideal para pacotes de dados que se movem dentro da rede. Mais importante, ele espreme pontos de acesso e, portanto, agrega valor ao desempenho de toda a rede. Ao mesmo tempo, o QoS garante que informações importantes receberão a atenção necessária; toda vez que uma nova tarefa for iniciada, as características de desempenho serão as mesmas, independentemente da carga alvo. Esses recursos, juntamente com os recursos existentes dos switches Mellanox Infiniband, que incluem recursos de baixa latência e não bloqueio, realmente aumentam a taxa de transferência em data centers e os ajudam a satisfazer os requisitos rigorosos de aplicativos de IA e HPC.
Como funciona o dobrador de carta de canal Interruptores Mellanox Infiniband?
Compreensão Porta e Interface Opções
Os switches Mellanox Infiniband foram projetados com várias opções de porta e interface. Esses switches oferecem alta densidade de porta, permitindo expansão de rede e otimização adicional. Normalmente, as portas incluem até interfaces QSFP+ e QSFP28, que preservam várias taxas de dados, bem como capacidades de transmissão. Vale a pena notar que o QSFP+ é usado para suportar velocidades de até 40 Gbps, enquanto o QSFP28 pode lidar com até 100 Gbps, o que os torna eficientes para diferentes necessidades de desempenho. Além disso, essas portas têm o recurso de serem hot-swappable; ou seja, podem ser atualizadas e substituídas sem a necessidade de desligar o sistema e sem interferir na operação do sistema. Com essas opções avançadas de porta e interface mais sofisticadas, os switches Mellanox Infiniband estão melhor posicionados para oferecer a topologia de rede necessária e a reestruturação exigida por data centers avançados.
Diretrizes para uma gestão eficaz Comutador de rede Configuração
Para alavancar a eficiência e estabilidade da rede, é recomendado seguir um conjunto de etapas para configurar os switches de rede. Primeiro, os requisitos da organização, como largura de banda e padrões de tráfego, devem ser avaliados. Configure a VLAN – redes locais virtuais – para obter segmentação de tráfego de rede apropriada, melhorando a segurança e o gerenciamento de tráfego. Configure as configurações de QoS – Qualidade de Serviço – para garantir que os alvos mais prioritários sejam os mais estáveis em cargas de trabalho prioritárias. Utilize agregação de links e protocolos de árvore de abrangência para permitir redundância, garantindo a robustez da rede. Além disso, o firmware deve ser atualizado para avaliar e corrigir vulnerabilidades nos switches, especialmente para many-os®. Aderir a esses guias garante que a óptica e vários conectores, como o Mellanox Infiniband, aumentarão a eficiência com grande demanda em carga de trabalho de IA e HPC.
Adaptando O fluxo de ar e Fontes de Alimentação para melhor eficiência
Para melhorar eficientemente o fluxo de ar e as fontes de alimentação, instale unidades de resfriamento adequadas. Isso pode ser alcançado utilizando o posicionamento adequado dos sistemas de resfriamento e incorporando métodos de corredores quentes e frios para que não seja usada muita energia. Ventiladores de velocidade variável podem ser usados para alterar o resfriamento para os níveis apropriados verificando dinamicamente os dados de temperatura. Além disso, fontes de alimentação de alta eficiência projetadas para dissipação de energia reduzida devem ser utilizadas. Considerando que os métodos de correção do fator de potência também podem aumentar substancialmente o desempenho da eficiência elétrica dos seus sistemas de rede, particularmente usando tecnologias comerciais Infiniband. Especialmente em relação às partes do seu data center que são propensas a inconsistências, é essencial limpar e inspecionar rotineiramente os sistemas elétricos para manter a funcionalidade contínua em todo o seu data center.
Quais são os principais recursos do QM8790 Trocar Infiniband?
Explorando a alta velocidade Conectividade e Largura de Banda
O switch QM8790 Infiniband foi desenvolvido para garantir baixa velocidade e grande largura de banda, o que é importante para fazer cargas de trabalho de IA e HPC. Ele oferece até 200 Gbps por porta, permitindo a transferência rápida de dados necessária para aplicativos ricos em dados. O switch usa switches aprimorados, o que permite a utilização da largura de banda disponível enquanto reduz o tempo necessário para comutação coordenada. Sua estrutura bem projetada facilita as interconexões de baixa latência e alto rendimento nas quais a arquitetura de data center eficaz e escalável opera. Com sua capacidade superior de processar uma quantidade substancial de dados rapidamente, o QM8790 é perfeitamente projetado para uma alta taxa de transferência de dados e bastante gerenciamento de largura de banda.
Vantagens de Roteamento Adaptativo e Qualidade de serviço
Em redes Wholesaler com o axioma do Teorema de Lag em mente, a distribuição de tarefas com o switch QM8790 Infiniband parece funcionar bem adaptando, melhorando o uso da largura de banda e o desempenho geral do sistema e gerenciando a latência. Nessa arquitetura, é agnóstico que tipo de heurística abrange a topologia de destino. É agnóstico se a topologia enrolada é mesh, toroidal ou qualquer outra. Considerando influências e aplicações externas, há muitos gargalos que surgem ao longo do fluxo de dados com o QM8790; portanto, um instantâneo adaptável de quais links estão disponíveis permite muito mais flexibilidade sobre o roteamento de pacotes, o que, por sua vez, forneceria tempos de carregamento muito mais curtos e maiores recursos de computação em várias cargas de trabalho, melhorando os recursos de rede dentro de um data center.
Com o tráfego de largura de banda disponível sendo dimensionado e uma gama mais ampla de tarefas sendo definidas nos data centers mais explorados, os requisitos de hardware para sequenciamento de tarefas oportuno aumentam com cargas de trabalho de IA de média a alta densidade, diminuindo simultaneamente a latência da carga útil na escala t1 ou t2. Isso prioriza mais tempo ou mais recursos a serem alocados para um trabalho mais suave centrado em IA ou HPC, de modo que mesmo as tarefas de menor qualidade possível sejam meticulosamente suavizadas o suficiente para não interferir nas cargas de trabalho de alta prioridade existentes. Estruturas internas como essa girando em torno de QoS, bem como aplicativos de estrutura radial, restringem geograficamente um paradigma de rede agnóstica para se misturar para melhorar a eficiência do roteamento e da rede.
Como funciona o dobrador de carta de canal QM8790 suportes Escalável Agrupar Infraestrutura
O QM8790 melhora o desempenho de um sistema de computação ao suportar a arquitetura em cluster. Além disso, ele aumenta a interconectividade em uma ampla área usando a tecnologia Infiniband para o uso eficiente dos nós e para a facilidade de gerenciamento de dados e alto tráfego. A latência diminuída durante a transferência de dados entre nós preserva a eficiência do nó, o que é muito crucial em implantações massivas. Este switch se encaixa perfeitamente na maioria dos data centers modernos projetados para gerenciar muitos clusters, pois sua arquitetura permite fácil conectividade a vários clusters. Esta técnica de adaptação fina fornece recursos de comunicação robustos e responsivos exigidos por um único cluster e outros clusters, multiplicando o efeito de rede. Portanto, é bem adequado para computação de alto desempenho (HPC), bem como sistemas baseados em nuvem.
Fontes de Referência
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: Qual é o papel dos switches Mellanox em computadores ou sistemas de alto desempenho?
R: Para que computadores de alto desempenho funcionem bem, os dados precisam ser enviados por muitos computadores ou nós, e um switch Mellanox Infiniband é crucial para isso, pois fornece alta largura de banda e interconexões de baixa latência. Esses switches oferecem suporte a largura de banda de malha eficiente, o que é crucial para alguns aplicativos de computação intensiva em HPC.
P: Explique como o Mellanox Infiniband alterna para atingir uma taxa de transferência de 200 G.
A: Métodos ópticos e elétricos sofisticados, como QSFP e OSFP, ajudam os switches Mellanox Infiniband a atingir taxas de transferência de dados de 200G e acima. Isso ajuda na melhoria do desempenho e promove a expansão de sistemas de rede complexos.
P: Explique o que é HDR e como ele está relacionado aos switches Mellanox Infiniband.
R: HDR (High Data Rate) é uma tecnologia de múltiplas portas que permite que os switches Mellanox Infiniband tenham taxas de dados de mais de 200 gigabits (Gbps) em uma única porta. É importante controlar a latência e aumentar a taxa de transferência de computação de alto desempenho e data centers.
P: Quais medidas são encontradas nos switches Mellanox Infiniband para lidar com sobrecarga de tráfego?
R: Para evitar sobrecarga, os switches Infiniband da Mellanox configuram certos recursos, como QoS e computação em rede, que aumentam o status operacional do sistema controlando o fluxo de dados dentro dos canais de tráfego.
P: O que significa largura de banda não bloqueante estritamente em relação aos switches Mellanox Infiniband?
R: Dizer que a largura de banda é não bloqueante para switches Mellanox Infiniband nos permite afirmar que qualquer switch em particular reverte o congestionamento de tráfego ao utilizar ativamente os caminhos de comunicação existentes disponíveis dentro da rede de dados durante a transmissão de dados. Isso é essencial para dar suporte a níveis de alto desempenho dentro de aplicativos que dependem muito de conjuntos de dados.
P: Você pode explicar melhor como o protocolo de agregação e redução hierárquica aprimora as redes Mellanox Infiniband?
R: Simplificando, o protocolo de agregação e redução hierárquica, que é incorporado na tecnologia Nvidia SHARP, alavanca os poderosos recursos do escritório Kamaal dentro da Rede. Isso reduz o tráfego nó a nó, aumentando assim a eficiência e a latência.
P: O que podemos dizer sobre as vantagens que as configurações topo de rack obtêm ao usar switches Mellanox Infiniband?
R: Mais um dos switches letárgicos na configuração para essas convenções. Essas convenções combinam bem porque são de alta densidade com opções de porta próximas, baixa latência e recursos de alto rendimento. Elas fornecem comutação entre servidores e sistemas de armazenamento sem interrupções, melhorando assim a eficiência e o desempenho do data center e liberando a largura de banda efetiva da malha do congestionamento.
P: Como os switches Mellanox Infiniband podem promover maior escalabilidade dos data centers?
R: Os switches Mellanox Infiniband criam mais espaço para expansão ao tornar possível o uso de conectores multidirecionais flexíveis de alta velocidade, que permitem a expansão do data center e oferecem interconexões de alta velocidade. Além disso, os switches suportam recursos como gerenciamento de sub-rede e agregação hierárquica escalável, que promovem infraestrutura de rede eficiente.
P: Qual é a função de um gerenciador de sub-rede no caso da Mellanox Infiniband Networks?
R: No caso das redes Mellanox Infiniband, as tarefas do gerente de sub-rede incluem configurar e gerenciar a topologia da rede, visando maximizar a utilização da largura de banda de malha disponível, evitando a saturação. O processo de seleção de rota é otimizado, e aspectos da estabilidade da sub-rede e da comunicação entre dispositivos, que são necessários para a operação eficiente da rede de alta velocidade, são controlados.