NVIDIA メラノックス 980-9I45J-00H010 ネットワーク装置 技術ソリューション

NVIDIA Mellanox 980-9I45J-00H010 ネットワークアプライアンス技術ソリューション | データセンターおよびエンタープライズネットワーク向けの高信頼性接続と運用最適化

1. プロジェクトの背景と要件分析

エンタープライズデータセンターは、「ベストエフォート」ネットワーキングから「決定論的」ネットワーキングへの重要な移行期を迎えています。AI/HPCクラスターはマイクロ秒レベルのレイテンシの一貫性を要求し、分散ストレージはゼロパケットロス転送に依存し、マルチクラウド相互接続はサブ秒レベルの障害自己修復を必要とします。従来の3層ネットワークアーキテクチャは、ロードバランシング、障害収束速度、運用可視性の点で限界に達しています。このソリューションは、をSpineコアとして構築され、サブマイクロ秒レイテンシ、ゼロパケットロス、予測的な運用を特徴とする次世代データセンターネットワークを提供します。比較分析によると、従来の25G/100Gファブリック設計と比較して、このアーキテクチャはAIトレーニングジョブのスループットを約35%向上させ、運用トラブルシューティングのMTTRを最大70%削減できます。を次世代ネットワークインフラストラクチャの基盤ブロックとして中心に据え、以下の3つのコア要件を同時に満たすように設計されています：高可用性（リンク/デバイスレベルのフェイルオーバー100ms未満）、超低レイテンシによる高スループット（400Gラインレート転送、サブ600nsレイテンシ）、およびインテリジェント運用（エンドツーエンドテレメトリとプロアクティブな異常予測）。

2. ネットワークアーキテクチャ全体の設計

このソリューションは、2層のSpine-Leaf CLOSアーキテクチャを採用しており、すべてのLeafスイッチはすべてのSpineデバイスと完全にメッシュ接続されており、任意の2つのエンドポイント間のホップ数は常に2（Leaf→Spine→Leaf）となります。Leaf層はサービスドメインによってパーティション化されます：コンピューティングゾーン（GPU/AIトレーニング）、ストレージゾーン（NVMe-oF）、管理ゾーン（iBMC/帯域外）、およびテナントゾーン（VXLANテナント分離）。で差別化されたECNおよびPFCポリシーを設定し、コンピューティングバーストがストレージ帯域幅を消費するのを防ぐために、ストレージトラフィックに高い優先度キューを割り当てます。はSpineコアノードとして機能し、32 x 400G QSFP-DDポートまたはブレークアウトケーブル経由で128 x 100Gポートを提供し、スイッチング容量は12.8 Tbpsです。LeafデバイスはNVIDIA Spectrum-2シリーズスイッチを使用して展開でき、100G/200Gアップリンク経由でSpine層に相互接続され、ノンブロッキングファットツリートポロジを形成します。

コントロールプレーンでは、このソリューションはBGP-EVPNを統一コントロールプレーンプロトコルとして展開し、VXLANベースのネットワーク仮想化を伝送します。MLAG（Multi-Chassis Link Aggregation）はLeaf層で実装され、デュアルアクティブサーバーアクセスを可能にし、リンク障害時のトラフィックの中断をゼロにします。Spine層では、で差別化されたECNおよびPFCポリシーを設定し、コンピューティングバーストがストレージ帯域幅を消費するのを防ぐために、ストレージトラフィックに高い優先度キューを割り当てます。のハードウェアグレードNSR（Non-Stop Routing）機能により、スーパーバイザースイッチオーバー中の転送プレーンの透過性が確保され、BFD（Bidirectional Forwarding Detection）によってサブ秒レベルのルート収束が実現されます。

3. ソリューションにおけるをSpineコアとして構築され、サブマイクロ秒レイテンシ、ゼロパケットロス、予測的な運用を特徴とする次世代データセンターネットワークを提供します。比較分析によると、従来の25G/100Gファブリック設計と比較して、このアーキテクチャはAIトレーニングジョブのスループットを約35%向上させ、運用トラブルシューティングのMTTRを最大70%削減できます。の役割と主な機能

このアプライアンスは、ソリューションにおいてSpineコアの役割を担い、その差別化された価値は4つの次元で現れます：

• 決定論的転送による超低レイテンシ：カットスルー転送モードを活用し、ポート間レイテンシは600ns未満、ジッターは±50nsに制限され、RoCEv2トラフィックの予測可能な完了時間を提供します。
• インテリジェント輻輳管理：組み込みの輻輳制御エンジンは、DCQCN（Data Center Quantized Congestion Notification）とPriority Flow Control（PFC）のハードウェアアクセラレーションを提供し、動的なECNしきい値の自動調整によりPFCデッドロックのリスクを軽減します。
• 高度なテレメトリマトリクス：In-band Network Telemetry（INT）とストリーミングテレメトリ（gRPC）をサポートし、ポートごとのキュー深度、リンク使用率、CRCエラーレートのリアルタイムエクスポートを可能にし、運用のためのデータ基盤を確立します。
• オープンプログラマビリティ：SONiC対応ハードウェアとP4プログラマブルパイプラインサポートに基づいており、運用チームはデータプレーン処理ロジックをカスタマイズして、将来のプロトコル進化に柔軟に対応できます。

データセンター高速ネットワークソリューションの高帯域幅要件と、コンポーネント

一般的な展開トポロジ（Leafスイッチ128台を例とする）：各Leafは4つのSpineノード（つまり、

980-9I45J-00H010で差別化されたECNおよびPFCポリシーを設定し、コンピューティングバーストがストレージ帯域幅を消費するのを防ぐために、ストレージトラフィックに高い優先度キューを割り当てます。980-9I45J-00H010互換マトリクスを参照し、認定されたベンダーのQSFP-DD/OSFPモジュールを優先してください。スケーリングの推奨事項は3段階のアプローチに従います：

フェーズ1（初期フットプリント）：Spine 2台 + Leafスイッチ16台、約1,000台のサーバーをサポート。フェーズ2（パフォーマンス拡張）：Spine 4台にスケールアップし、Leafのアップリンク帯域幅を倍増させて、合計ファブリック容量50 Tbpsに達します。フェーズ3（マルチサイト相互接続）：Spineノードの400G ZRポートを活用して直接DCI光トランスポート接続を行い、シームレスな980-9I45J-00H010ネットワーク製品ソリューションを複数のデータセンターに拡張します。5. 運用監視、トラブルシューティング、最適化の推奨事項

運用面では、このソリューションは「データ収集 → 異常検出 → 原因特定 → 自動修復」のクローズドループを確立します：

監視フレームワーク：

• NVIDIA NetQまたはPrometheus+Grafanaを展開して、980-9I45J-00H010で差別化されたECNおよびPFCポリシーを設定し、コンピューティングバーストがストレージ帯域幅を消費するのを防ぐために、ストレージトラフィックに高い優先度キューを割り当てます。プロアクティブな障害防止：
• INTデータフローを活用してファブリック全体の「ヒートマップ」を構築し、マイクロバースト輻輳の前兆を特定し、ECMPハッシュシードまたはECNしきい値の事前調整を可能にします。迅速な障害境界特定：
• リンク劣化が発生した場合、980-9I45J-00H010データシートを参照）で公開されています。データセンターネットワークのアップグレードを計画している企業にとって、このソリューションは技術的な将来性と展開の実現可能性のバランスを提供し、AI時代の堅牢なネットワーク基盤を確立します。自動修復：
• AnsibleまたはNVIDIA UFM（Unified Fabric Manager）と統合して、障害のあるポートを自動的に無効化して隔離し、スタンバイリンクの引き継ぎをトリガーするプレイブックを開発します。最適化の推奨事項：混在トラフィックシナリオ（ストレージ+コンピューティング+管理）の場合、

980-9I45J-00H010で差別化されたECNおよびPFCポリシーを設定し、コンピューティングバーストがストレージ帯域幅を消費するのを防ぐために、ストレージトラフィックに高い優先度キューを割り当てます。6. まとめと価値評価

この技術ソリューションは、

NVIDIA Mellanox 980-9I45J-00H010をSpineコアとして構築され、サブマイクロ秒レイテンシ、ゼロパケットロス、予測的な運用を特徴とする次世代データセンターネットワークを提供します。比較分析によると、従来の25G/100Gファブリック設計と比較して、このアーキテクチャはAIトレーニングジョブのスループットを約35%向上させ、運用トラブルシューティングのMTTRを最大70%削減できます。980-9I45J-00H010価格は標準スイッチと比較して初期投資が高くなりますが、オプティクス再利用（既存の100G/200Gモジュールとの互換性）、電力効率の向上（Gbpsあたりのワット数40%削減）、運用自動化による節約を通じて、総所有コストの回収期間を14〜18ヶ月に抑えることができます。包括的な

980-9I45J-00H010ネットワーク製品ソリューションとして、この製品は980-9I45J-00H010データセンター高速ネットワーキングの高帯域幅要件と、980-9I45J-00H010仕様でコミットされた信頼性基準を同時に満たしています。この製品は現在980-9I45J-00H010販売中としてリストされており、コンパニオン展開ガイドと自動化ツールチェーンが公式NVIDIAドキュメントポータル（980-9I45J-00H010データシートを参照）で公開されています。データセンターネットワークのアップグレードを計画している企業にとって、このソリューションは技術的な将来性と展開の実現可能性のバランスを提供し、AI時代の堅牢なネットワーク基盤を確立します。