NVIDIA Mellanox 980-9I45D-00H005 テクニカル リファレンス アーキテクチャ

NVIDIA Mellanox 980-9I45D-00H005 テクニカル リファレンス アーキテクチャ｜データセンターとエンタープライズ ネットワークに高信頼性の接続性と優れた運用性を提供

1. プロジェクトの背景と要件の分析

最新のデータセンターは、従来の 3 層アーキテクチャから、東西トラフィック パターンが支配的なフラット化されたトポロジへと急速に進化しています。同時に、AI トレーニング クラスター、分散ストレージ システム、およびリアルタイム分析プラットフォームは、基礎となるネットワークにほぼ厳しい要求を課します。エンドツーエンドの遅延はマイクロ秒の範囲で安定している必要があり、輻輳崩壊を引き起こすことなくリンク使用率が 70% を超える必要があり、障害回復時間は 1 秒未満の間隔で測定する必要があります。しかし、既存のネットワーキング デバイスの多くは、テレメトリの詳細な統合、ネイティブ RoCE サポート、およびプログラム可能な自動化インターフェイスが不十分であり、運用チームは常に事後対応の消火活動を続けている状態になります。

これらの課題に対処するために、私たちは、NVIDIA メラノックス 980-9I45D-00H005。このソリューションは、次の 3 つの主な目的を同時に達成するように設計されています。① ロスレスで低ジッターの物理フォワーディング プレーンを提供します。 ② デバイスレベル、リンクレベル、フローレベルのメトリクスをカバーする 3 次元の可観測性フレームワークを確立します。 ③ 標準化された API を通じて主流の自動化プラットフォームとシームレスに統合し、ネットワーク運用を手動の CLI 主導のタスクからポリシーベースのインテント主導のモデルに移行します。

2. 全体的なネットワークおよびシステム アーキテクチャの設計

提案されたアーキテクチャは、成熟したスパイン/リーフ物理トポロジを採用し、基盤となるオーバーレイ コントロール プレーンとして EVPN-VXLAN によって補完されます。 Spine レイヤーは複数のレイヤーで構成されます。980-9I45D-00H005ユニットは完全にメッシュ化されたファブリックを形成し、各スパインは 400G ポートを介してすべてのリーフ スイッチに相互接続され、ノンブロッキングの Clos ファットツリー構造を作成します。リーフ レイヤーは、100G、25G、または 10G の速度をサポートする柔軟なポート構成を提供し、従来の x86 サーバー ラックと GPU アクセラレーションのコンピューティング クラスターの両方に対応します。

コントロール プレーンでは、すべての Spine および Leaf デバイスが統合ルーティング プロトコルとして BGP-EVPN を実行し、自動 VXLAN トンネル確立と VTEP 検出を可能にします。ハイ パフォーマンス コンピューティングおよび AI ワークロードの場合、フォワーディング プレーンには、PFC (優先フロー制御) および ECN (明示的輻輳通知) を使用する RoCEv2 ロスレス ネットワーク機能がプロビジョニングされ、DCBx が自動優先フロー ネゴシエーションを処理します。この設計により、980-9I45D-00H005 データセンター高速ネットワーキングFoundation は、決定的なパフォーマンスとマルチテナントの分離の両方を提供します。

3. NVIDIA Mellanox 980-9I45D-00H005 の役割と主な特徴

このアーキテクチャ内では、NVIDIA メラノックス 980-9I45D-00H005は、中央の Spine スイッチング要素として機能し、高信頼性の接続を実現する主要な要素となります。 12.8 Tbps のスイッチング容量、300ns 未満のカットスルー レイテンシ、およびハードウェア アクセラレータによるテレメトリ エンジンにより、パフォーマンスと予測可能性の両方が交渉の余地のない環境に最適です。の980-9I45D-00H005の仕様400G/200G/100G マルチレート ポートの完全なサポートを確認し、既存の光ファイバーおよびケーブルとのシームレスな統合を可能にし、将来の 800G 対応インフラストラクチャへの明確なアップグレード パスを提供します。

主な差別化要因は次のとおりです。

• 高度な混雑管理:内蔵のハードウェアベースのフロー制御と動的負荷分散アルゴリズムにより、インキャストの負荷が高いワークロード (全対全 MPI 通信など) でも、ジッターが最小限に抑えられ、パケット ドロップがほぼゼロになります。
• 大規模なストリーミング テレメトリ:このデバイスは、gRPC と sFlow を介して数百のカウンター グループをエクスポートし、キューごとの占有率からフローごとの遅延ヒストグラムまですべてをカバーし、運用チームが異常をインシデントになる前に検出できるようにします。
• ゼロトラスト セキュリティ基盤:ハードウェアの信頼のルート、セキュア ブート、ラインレート MACsec 暗号化により、スループットを損なうことなく暗号化分離が実現し、金融および医療分野の最も厳しいコンプライアンス要件を満たします。

獲得を評価しているチームの場合、980-9I45D-00H005 価格は高性能セグメント内で競争力のある位置にありますが、980-9I45D-00H005 販売用認定パートナーによる利用には、EVPN/VXLAN やインバンド ネットワーク テレメトリ (INT) などの高度な機能セットに対する柔軟なライセンスが含まれます。の980-9I45D-00H005 データシートそして980-9I45D-00H005 ネットワーク製品ソリューションドキュメントには、SKU の選択と容量計画に関する包括的なガイダンスが記載されています。

4. 導入とスケーリングの推奨事項

グリーンフィールド導入の場合は、少なくとも 4 台のスパイン スイッチ (N+1 冗長性を確保するため) と 8 台のリーフ スイッチから開始し、各スパインを 400G-DR4 または 400G-FR4 光学系を使用してすべてのリーフに接続することをお勧めします。リーフ スイッチの数はラック密度に比例して増加します。の980-9I45D-00H005ブレークアウト ケーブルを使用する場合、シャーシあたり最大 128 個のフル 400G ポートをサポートし、拡張のための十分な余地を提供します。

ブラウンフィールド シナリオの場合、980-9I45D-00H005互換エコシステムは、QSFP28/QSFP+ アダプターを介して既存の 100G および 40G 光ファイバーとの相互運用性を確保し、サービスを中断することなく段階的な移行を可能にします。推奨される展開ワークフローは次のとおりです。

• フェーズ 1:Spine スイッチを 980-9I45D-00H005 ユニットに交換し、接続用に元の Leaf スイッチを保持します。
• フェーズ 2:DCBx を使用してロスレス フローを分離し、GPU/ストレージ トラフィック用に選択したリーフ ポートで RoCEv2 機能をアクティブ化します。
• フェーズ 3:テレメトリ コレクターを展開し、既存の SIEM/NMS プラットフォームと統合して、統合監視を実現します。
• フェーズ 4:ワークロードの増加に応じてリーフの容量を拡張し、Spine のノンブロッキング アーキテクチャを利用して一貫したパフォーマンスを維持します。

トポロジの例: 400G 相互接続を備えた 4 スパイン × 8 リーフ設計は、最大 512 GPU ノードを備えた中規模の AI トレーニング クラスターに十分な 6.4 Tbps の最大バイセクション帯域幅を実現します。また、EVPN オーバーレイにより、ラック全体またはデータセンター ゾーン全体にわたるシームレスなマルチテナントとワークロードのモビリティが可能になります。

5. 運用、監視、最適化

の980-9I45D-00H005 ネットワーク製品RESTCONF、NETCONF、gNMI を介してオープンソースおよび商用 NMS ツールとネイティブに統合します。次の 3 つの異なるソースからのデータを使用する集中型テレメトリ パイプラインをデプロイすることをお勧めします。

• デバイスの状態:温度、ファン速度、消費電力、およびハードウェアのプロアクティブなメンテナンスのための ASIC 使用率。
• リンク品質:FEC (前方誤り訂正) エラー数、光トランシーバー診断 (DDM)、および CRC エラー率を使用して、劣化しているケーブルまたは光部品を特定します。
• フローパフォーマンス:キューごとの占有率、ECN マーキング率、RoCEv2 再送信統計により、輻輳しきい値とバッファ割り当てを微調整します。

トラブルシューティングのために、このデバイスは履歴マイクロバースト再生と合成プローブ生成を提供し、エンジニアが本番環境に展開する前にステージング環境での変更を検証できるようにします。 PFC しきい値の動的調整や ECMP 重み調整によるトラフィックの再ルーティングなどの自動修復ワークフローは、Ansible または Python を使用してスクリプト化でき、内部ベンチマークに基づいて根本原因分析の平均時間を 40 分から 8 分未満に短縮できます。

最適化のヒント: AI トレーニング ワークロードの場合は、ECN しきい値をバッファー占有率の 80% に調整し、動的負荷分散 (DLB) を有効にして複数の Spine パスにフローを分散することをお勧めします。ストレージ指向トラフィック (NVMe-oF) の場合は、RoCE トラフィックに対して DCBx 優先度 3 を有効にすることを優先し、一貫した遅延を確保するために厳密な優先スケジューリングを割り当てます。の980-9I45D-00H005の仕様上級ユーザー向けに詳細なレジスタレベルのチューニングパラメータを提供します。

6. 概要と価値の評価

のNVIDIA メラノックス 980-9I45D-00H005これは、データセンター ネットワークが高い信頼性と運用の簡素化の両方を実現する方法におけるパラダイム シフトを表しています。前例のないテレメトリの深さと包括的なセキュリティ フレームワークを備えた大規模なノンブロッキング スイッチング ファブリックを組み合わせることで、予測不可能なパフォーマンス、遅い障害分離、煩雑なスケーリング プロセスなど、現代の IT 環境の最も差し迫った懸念事項に対処します。これを採用している組織980-9I45D-00H005 ネットワーク製品ソリューション次の 3 つの主要な側面にわたって目に見える改善が期待できます。

• 信頼性：50 ミリ秒未満のフェイルオーバーとほぼゼロのパケット損失により、アプリケーションの SLA が向上し、ビジネスに影響を与えるインシデントが減少します。
• 敏捷性:自動プロビジョニングとポリシーベースのセグメンテーションにより、導入時間が数週間から数日に短縮され、新しいサービスの市場投入までの時間が短縮されます。
• コスト効率:競争力のある組み合わせ980-9I45D-00H005 価格、長いライフサイクル、および運用オーバーヘッドの削減により、他のベンダーの同等のソリューションと比較して、5 年間の総所有コストが低くなります。

ネットワーク アーキテクトと運用リーダーにとって、選択は明らかです。980-9I45D-00H005 データセンター高速ネットワーキングプラットフォームは単なる増分アップグレードではなく、ビジネスに合わせて拡張できる将来性のあるインフラストラクチャへの戦略的投資です。