200G HDR InfiniBand有啥不同？

溫馨提醒：電子書“InfiniBand架構(gòu)和技術(shù)實(shí)戰(zhàn)總結(jié)(第二版)”已經(jīng)更新，請購買過第一版或購買過“全店鋪技術(shù)資料打包(全)”資料的讀者，請在微店留言獲取資料更新。

詳情介紹：架構(gòu)師技術(shù)聯(lián)盟電子書

在數(shù)字信息的不斷暴增的世界里，通過實(shí)時對分析數(shù)據(jù)挖掘其特征的能力已經(jīng)成為一種競爭優(yōu)勢。一個先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)必須解決的問題就是快速和有效地傳輸不斷增長的數(shù)據(jù)，同時必須實(shí)時地對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)已經(jīng)徹底改變了這個行業(yè)，它清楚地表明，傳統(tǒng)的以CPU為中心的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)已經(jīng)過時了，在這種架構(gòu)中，盡可能多的功能都需要被載到CPU上處理。過渡到以數(shù)據(jù)為中心的新體系結(jié)構(gòu)要求網(wǎng)絡(luò)高速且有效，這意味著它們必須把更多的功能從CPU卸載到網(wǎng)絡(luò)中的其他地方，使CPU聚焦通用計算和控制調(diào)度。

更大網(wǎng)絡(luò)吞吐量的迫切需求

隨著數(shù)據(jù)分析的需求越來越多，對更高數(shù)據(jù)吞吐量的需求也越來越大。幾年前，分析汽車構(gòu)造或天氣模擬的應(yīng)用要求100Gb/s帶寬，今天，高性能、機(jī)器學(xué)習(xí)、存儲和超大規(guī)模技術(shù)要求更快的網(wǎng)絡(luò)。

100Gb/s帶寬對當(dāng)今許多更先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心來說是不夠的。無論是大腦繪圖還是國家安全，都要求采用最高的超級計算機(jī)和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用在要求時間內(nèi)產(chǎn)生處理分析結(jié)果。

因此，開發(fā)出能夠支持當(dāng)今最先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)需求的200Gb/s技術(shù)，是一場正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)競賽。

回顧過去的十年，沒有人比Mellanox更能超前推動網(wǎng)絡(luò)這個行業(yè)向前發(fā)展了。從第一代到40Gb/s, 56Gb/s和100Gb/s帶寬產(chǎn)品。Mellanox不僅提升了數(shù)據(jù)中心和云計算的性能，還提高了投資回報率，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了摩爾定律，甚至超過了它自己的路標(biāo)規(guī)劃預(yù)期。

為此，Mellanox現(xiàn)在宣布它是第一家在2018年使用Mellanox Quantum交換機(jī)、ConnectX-6適配器和LinkX電纜實(shí)現(xiàn)端到端200Gb/s數(shù)據(jù)速度的公司。

200G HDR InfiniBand交換機(jī)

Mellanox Quantum擁有40個200Gb/s HDR InfiniBand端口，提供16Tb/s驚人的雙向吞吐量和每秒處理156億條消息，而端口到端口的切換延遲只有90ns。

Quantum提供業(yè)界領(lǐng)先的160 SerDes集成能力，每個通道可靈活支持2.5Gb/s到50Gb/s，使Quantum成為世界上最靈活的交換機(jī)。

此外，Quantum還是最智能的交換機(jī)，它在遍歷網(wǎng)絡(luò)時處理數(shù)據(jù)，并消除了在端口之間多次發(fā)送數(shù)據(jù)的要求，從而提高了性能。通過通信加速器、可伸縮的分層聚合和(SHARP)2.0 MPI聚合和約簡技術(shù)，Quantum滿足從高性能計算到機(jī)器學(xué)習(xí)，甚至最苛刻應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延需求。

引入HDR100以獲得終極可伸縮性

Mellanox Quantum還提供了HDR100選項，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心的終極可伸縮性。

每個端口使用兩對雙通道，Quantum可以支持最多80個100Gb/s的端口，從而成為了市場上最密集、最高效的ToR交換機(jī)。HDR100特性允許使用比競爭對手少1.6倍的交換機(jī)和2倍的電纜來連接一個400節(jié)點(diǎn)的計算系統(tǒng)。Quantum還可以在3-Level Fat Tree拓?fù)渲羞B接128.000個節(jié)點(diǎn)，這比主流的專有產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)好4.6倍。

對客戶來講，最終問題則是采用40端口200G HDR去實(shí)現(xiàn)兩倍吞吐量，還是使用一半交換機(jī)和線纜的80端口100G HDR100實(shí)現(xiàn)相同的吞吐量。Quantum對于今天的數(shù)據(jù)中心和HPC集群來說，都會帶來最低的總體擁有成本。

 

200Gb/s InfiniBand和以太網(wǎng)適配器

ConnectX-6為InfiniBand和以太網(wǎng)提供無與倫比的性能，在600納秒的延遲下，每秒可發(fā)送2億條消息，提供200Gb/s的吞吐量。此外，與所有基于Mellanox標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品一樣，ConnectX-6是向后兼容的，支持HDR、HDB 100、EDR、FDR、ODR、DDR和SDR InfiniBand以及200、100、50、40、25和10 GE。

ConnectX-6改進(jìn)了Mellanox的多主機(jī)(Multi-Host)技術(shù)，最多允許8臺主機(jī)通過將PCle接口分割成多個獨(dú)立接口連接到單個適配器。這促成了多種新的機(jī)架設(shè)計方案誕生，通過減少資本支出(線纜、網(wǎng)卡和交換機(jī)端口費(fèi)用)和運(yùn)營成本(減少開關(guān)端口管理和總用電量)來降低數(shù)據(jù)中心的總體擁有成本。

存儲客戶將受益于ConnectX-6的嵌入式16通道PCle交換機(jī)，該交換機(jī)允許他們創(chuàng)建獨(dú)立的設(shè)備，其中適配器直接連接到SSD。通過利用ConnectX-6PCle Gen3/Gen4的能力，客戶可以使用NVMe設(shè)備構(gòu)建大型、高效的高速存儲設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計算和安全卸載

ConnectX-6和Quantum支持新一代數(shù)據(jù)中心架構(gòu)(以數(shù)據(jù)為中心的架構(gòu))，在該架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)成為分布式處理器。通過添加額外的加速器，ConnectX-6和Quantum可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計算和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存儲功能，將進(jìn)一步的計算任務(wù)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)中，從而節(jié)省了CPU調(diào)度周期，提高了網(wǎng)絡(luò)的效率。

ConnectX-6提供塊級加密功能，為數(shù)據(jù)中心安全性提供了一項重要的創(chuàng)新。數(shù)據(jù)在傳輸中要經(jīng)過加密，并通過ConnectX-6硬件在存儲或檢索時進(jìn)行解密，從而降低延遲和減輕CPU負(fù)載。

此外，由于可以使用不同的加密密鑰，ConnectX-6塊級加密卸載支持在共享相同資源的用戶之間進(jìn)行保護(hù)。ConnectX-6遵守聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)(FIPS)，減低了系統(tǒng)對自加密磁盤的要求。

LinkX InfiniBand和以太網(wǎng)有源光纜

Mellanox 200Gbs解決方案的最后一部件是LinkX電纜。Mellanox提供直連200G銅電纜，最高可達(dá)3米;200G有源光纜最高可達(dá)100米。200Gb/s線路的所有LinkX電纜都采用標(biāo)準(zhǔn)的QSFP56封裝。此外，光纜提供了世界上第一個支持50Gb/s通道的硅光子學(xué)引擎。

Mellanox使能下一代數(shù)據(jù)中心

隨著對密集數(shù)據(jù)分析需求的不斷增加，對更高帶寬的需求也相應(yīng)增加。即使100Gb/s也不足以滿足當(dāng)今一些最苛刻的數(shù)據(jù)中心和集群的性能要求。此外，傳統(tǒng)的以CPU為中心的互聯(lián)方式已被證明對于這種復(fù)雜的應(yīng)用程序來說效率太低。

Mellanox 200 Gb/s解決方案解決這些問題，通過提供了世界上第一個200Gb的交換機(jī)，適配器，電纜；通過啟用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計算來取代CPU處理在整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。通過200Gb/s解決方案，Mellanox在推動行業(yè)向Exascale計算機(jī)發(fā)展中仍然處于競爭的領(lǐng)先地位。

溫馨提醒：電子書“InfiniBand架構(gòu)和技術(shù)實(shí)戰(zhàn)總結(jié)(第二版)”已經(jīng)更新，請購買過第一版或購買過“全店鋪技術(shù)資料打包(全)”資料的讀者，請在微店留言獲取更新。

轉(zhuǎn)載申明：轉(zhuǎn)載本號文章請注明作者和來源，本號發(fā)布文章若存在版權(quán)等問題，請留言聯(lián)系處理，謝謝。

推薦閱讀

更多架構(gòu)相關(guān)技術(shù)知識總結(jié)請參考“架構(gòu)師技術(shù)全聯(lián)盟書店”相關(guān)電子書(35本技術(shù)資料打包匯總詳情可通過“閱讀原文”獲取)。

全店內(nèi)容持續(xù)更新，現(xiàn)下單“架構(gòu)師技術(shù)全店打包匯總(全)”，后續(xù)可享全店內(nèi)容更新“免費(fèi)”贈閱，價格僅收188元(原總價290元)。

溫馨提示：

掃描二維碼關(guān)注公眾號，點(diǎn)擊閱讀原文鏈接獲取“架構(gòu)師技術(shù)全店資料打包匯總(全)”電子書資料詳情。