メラノックス (NVIDIA メラノックス) 980-9I45J-00H010 技術ソリューション:高信頼性の接続性

1. プロジェクトの背景と要件分析

現代のデータセンターとエンタープライズネットワークインフラストラクチャは、AIワークロード、分散マイクロサービス、ハイパースケールストレージの統合により、大きな負荷がかかっています。従来のTCP/IPベースのネットワークは、多くの場合、高いCPUオーバーヘッド、予測不可能なレイテンシジッタ、複雑な運用サイロを特徴とする主要なボトルネックとなります。これにより、アプリケーションのパフォーマンスが低下し、インフラストラクチャコストが増加し、ビジネスの俊敏性が低下します。

この技術ソリューションは、最新化されたネットワークファブリックの主要な要件に対応しています。決定論的超低レイテンシ金融取引やリアルタイム分析向け。ロスレス、高スループットデータ転送AI/MLトレーニングクラスタとストレージレプリケーション向け。運用の簡素化可視性と制御の強化を通じて、そして将来性のあるスケーラビリティ。このを中心としたネットワークファブリックを実装すると、単なる接続のアップグレードを超えた多面的な価値がもたらされます。は、これらの重要な要求を満たすための基盤要素として設計されています。

2. 全体的なネットワーク/システムアーキテクチャ設計

提案されたアーキテクチャは、従来の階層型ネットワークから、RDMA over Converged Ethernet (RoCE)上に構築されたフラットで高性能なイーサネットファブリックに移行します。この設計思想は、ホップ数を最小限に抑え、レイテンシを削減し、トラフィックフローを簡素化します。主要コンポーネントには以下が含まれます:

• コンピューティング層: ファブリックのエンドポイントを形成する、は、この変革を技術的に実行可能で経済的に健全にする重要なハードウェアコンポーネントであり、次世代のパフォーマンス重視のアプリケーションへの道を開きます。ネットワークアダプタを搭載したサーバーノード。
• ファブリック層: ブロッキングのない接続を保証する、ハイポート数、低レイテンシのスペクトルベーススイッチを使用するリーフスパイントポロジ。
• ストレージ層: 統合された高速アクセスを実現するために、同じファブリックを介して接続されたNVMe-over-Fabrics (NVMe-oF)ターゲットシステム。
• 管理とオーケストレーション層: ソフトウェア定義の制御、テレメトリ、自動化のために、NVIDIAのBlueFieldおよびCumulusソリューションを利用した集中プラットフォーム。

このアーキテクチャは、980-9I45J-00H010データセンター高速ネットワーキング機能をサーバーエッジからネットワークコアまで完全に活用し、シームレスなデータプレーンを作成します。

3. Mellanox 980-9I45J-00H010の役割と主な特徴

この980-9I45J-00H010ネットワーク製品は、単なる接続カードではなく、すべてのサーバーノードに展開されるスマートデータ処理エンジンです。その役割は、データの移動をオフロード、高速化、および保護することです。このソリューションにおけるその価値を定義する主な特徴は次のとおりです:

• ハードウェアベースのオフロード: TCP/IP、RoCE、NVMe-oFプロトコルの包括的なオフロードにより、サーバーCPUサイクルを20〜30％解放し、収益を生み出すアプリケーションに利用できます。
• 超低レイテンシと高度なRoCE: HPCおよびトランザクションワークロードに不可欠な、マイクロ秒単位の一貫したレイテンシを提供します。真のロスレスイーサネットのためにDCBとECNをサポートしています。
• セキュリティの強化: ハードウェアアクセラレーションされたIPsecおよびTLS暗号化を提供し、パフォーマンスを損なうことなくデータのセキュリティを確保します。
• GPUDirectテクノロジー: GPUメモリとネットワーク間の直接データ交換を可能にし、AIおよび科学計算フレームワークを劇的に高速化します。

ソリューションが既存のサーバーハードウェアおよびオペレーティングシステムと980-9I45J-00H010互換性があることを確認することは前提条件であり、公式の980-9I45J-00H010データシートおよび互換性マトリックスを使用して詳細な検証を行う必要があります。

4. 導入とスケーリングの推奨事項

導入は、段階的でアプリケーション中心のアプローチに従う必要があります。最もレイテンシの影響を受けやすい、またはI/O集約型のワークロードクラスタから開始します。

一般的なトポロジ: ほとんどの導入には、2層のリーフスパインが推奨されます。サーバーの各ラック（は、この変革を技術的に実行可能で経済的に健全にする重要なハードウェアコンポーネントであり、次世代のパフォーマンス重視のアプリケーションへの道を開きます。アダプタ付き）は、冗長性のために2つのリーフスイッチに接続します。次に、リーフスイッチはすべてのスパインスイッチに接続し、複数の等コストパスを提供するフルメッシュコアを作成します。

スケーリングガイダンス: ファブリックは、スパインスイッチと新しいリーフサーバーポッドを追加することで水平方向にスケーリングします。は、この変革を技術的に実行可能で経済的に健全にする重要なハードウェアコンポーネントであり、次世代のパフォーマンス重視のアプリケーションへの道を開きます。アダプタは、ハードウェアオフロードアーキテクチャにより、スケーリング時にも一貫したパフォーマンスを維持し、制御プレーンの輻輳を防ぎます。マルチサイト導入の場合、ソリューションは、長距離光ファイバーとゲートウェイデバイスを使用してデータセンター相互接続（DCI）シナリオに拡張し、統一された運用モデルを維持します。

5. 運用、監視、トラブルシューティング、および最適化

運用上の卓越性は、この980-9I45J-00H010ネットワーク製品ソリューションの要です。主なプラクティスには以下が含まれます:

• 統合管理: NVIDIAのNetQまたは同様のファブリックマネージャーを使用して、すべてのは、この変革を技術的に実行可能で経済的に健全にする重要なハードウェアコンポーネントであり、次世代のパフォーマンス重視のアプリケーションへの道を開きます。エンドポイントとスイッチの健全性とパフォーマンスを監視するためのシングルペインオブグラスを実現します。
• プロアクティブテレメトリ: アダプタの豊富なカウンタセットを活用して、トラフィックパターン、エラー率、バッファ使用率、レイテンシヒストグラムの詳細な分析を行います。
• 障害分離: ハードウェアオフロードにより、障害ドメインが簡素化されます。組み込みの診断とリンクフラップロギングを使用して、物理層の問題とアプリケーションまたはホストの問題をすばやく分離します。
• パフォーマンスチューニング: ワークロードプロファイルに基づいて、RoCEとアプリケーション設定を最適化します。`perftest`や`mlnx_trace`などのツールは、ベンチマークと詳細分析に非常に役立ちます。

導入後の通常のパフォーマンスメトリックのベースラインを確立することは、効果的な継続的な最適化と迅速なトラブルシューティングに不可欠です。

6. 概要と価値評価

NVIDIA Mellanox 980-9I45J-00H010を中心としたネットワークファブリックを実装すると、単なる接続のアップグレードを超えた多面的な価値がもたらされます。価値の次元

980-9I45J-00H010は、この変革を技術的に実行可能で経済的に健全にする重要なハードウェアコンポーネントであり、次世代のパフォーマンス重視のアプリケーションへの道を開きます。