โซลูชันเครือข่ายใหม่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ NVIDIA DGX Superpod

ในขณะที่ปัญญาประดิษฐ์และคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง (HPC) เปลี่ยนแปลงโครงสร้างพื้นฐานของโลก ศูนย์ข้อมูลกําลังเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงรูปแบบที่ไม่เคยมีมาก่อนขณะที่คลาสเตอร์อย่าง DGX SuperPOD ของ NVIDIA เป็นจุดสูงสุดของพลังงานคอมพิวเตอร์, สถาปนิกเครือข่ายต้องเผชิญกับความจริงที่ไม่สะดวก: มี "ช่องว่างความกว้างแบนด์วิท" ใหญ่ระหว่างกระดูกสันหลัง 200GbE / 400GbE ที่มีความทันสมัยและอุปกรณ์ที่เหลือ 10GbE ที่จําเป็นภายในราคเซอร์

ความท้าทายนี้กว้างไปกว่าการวางสายไฟฟ้า มันคือการต่อสู้ทางกลยุทธ์ ที่เกี่ยวข้องกับการจัดสรรทรัพยากร ประสิทธิภาพในเรื่องค่าใช้จ่าย และความสามารถในการปรับขนาดในอนาคตเมื่อการเชื่อมต่อความเร็วสูงอยู่ร่วมกับอุปกรณ์เก่าในราคเดียวกัน, องค์กรสามารถสร้างเครือข่ายที่สมดุลผลงานในทันทีกับความเป็นไปได้ในระยะยาวได้อย่างไร?บทความนี้ศึกษาวิธีแก้ไขสถาปัตยกรรมที่ตอบสนองความต้องการการเชื่อมต่อปัจจุบันในขณะที่รับประกันการเปลี่ยนแปลงดิจิตอลที่ยั่งยืน.

การออกแบบเครือข่ายแบบดั้งเดิมมักตกเป็นเหยื่อของข้อจํากัดของความเหมือนกันของพอร์ต ผู้บริหารหลายคนแยกอุปกรณ์ตามความเร็วเป็นกลุ่มสวิตช์แยกโดยไม่ตั้งใจ สร้างความซับซ้อนในการบริหารและความไม่ประสิทธิภาพของพื้นที่ทางกายภาพศูนย์ข้อมูลที่ทันสมัยต้องการการเข้าใกล้กัน

พื้นฐานของเครือข่ายที่แตกต่างกัน อยู่ที่การจัดตั้งพอร์ตที่แม่นยําชิปเซ็ตสวิตช์มีข้อจํากัดทางกายภาพที่เน้นอยู่ในตัว ผ่าน Ethernet การส่งสัญญาณปฏิบัติตามหลักการคณิตศาสตร์ที่เข้มงวด โดยความจุของลิงค์ขึ้นอยู่กับความเร็วและปริมาณช่องทางตัวอย่างเช่น ท่าเรือ 200GbE QSFP อาจมีหลายสาย 50GbE หรือ 25GbE การเชื่อมต่ออุปกรณ์ 10GbE ต้องเข้าใจกฎการแยกสายเหล่านี้เมื่อการตั้งค่าที่ไม่ถูกต้องเสี่ยงความล้มเหลวของลิงค์และความเสื่อมของสัญญาณ.

การบูรณาการแบบเรียบร้อยระหว่าง 200GbE และ 10GbE ต้องการการปฏิบัติตามมาตรฐานอีเทอร์เน็ตอย่างเคร่งครัด การแยกทางทางกายภาพไม่ใช่การแบ่งแยกที่ง่าย All sub-links ต้องปฏิบัติตามอัตราที่สนับสนุนโดยโปรโตคอลคุณไม่สามารถแบ่งพอร์ต 100GbE เป็นสี่เชื่อมต่อ 1GbEเพราะมันขัดขืนมาตรฐานของชั้นฟิสิกส์

สายพานหลายเลนต้องการความเร็วที่สอดคล้องกันในทุกช่องทางเมื่อแยก. ความต้องการการสอดคล้องนี้บังคับให้ผู้วางแผนเครือข่ายใช้การออกแบบแบบรวมตั้งแต่เริ่มต้นการทดสอบความเชี่ยวชาญทางสถาปัตยกรรมที่แท้จริงอยู่ที่การบูรณาการอุปกรณ์ 10GbE ผ่านตัวปรับโดยไม่เสี่ยงต่อการเชื่อมต่อความเร็วสูงอื่น ๆ.

การแก้ไขหลักสามอย่างปรากฏขึ้นสําหรับกรณีการอยู่ร่วมกันของ QSFP/SFP:

การใช้สายแบ่งสี่ทางในการแปลงพอร์ต QSFP เป็นสี่อินเตอร์เฟซ SFP ทําให้ความหนาแน่นของพอร์ตสูงสุด,ซึ่งอาจทําให้เกิดความแพงของความสามารถที่ติดถัง หากความต้องการเปลี่ยนแปลง

สายเคเบิลเหล่านี้ที่มี QSFP ในปลายหนึ่งและ SFP ในอีกปลายหนึ่งนําเสนอความเรียบง่าย แต่เผชิญกับข้อจํากัดที่สําคัญในสภาพแวดล้อม HPCข้อจํากัดความยาวและความต้องการความสมบูรณ์แบบของสัญญาณ (เช่นการจับคู่อุปสรรคใน DAC ทองแดง) กลายเป็นฉุนแรงในความถี่ 200GbEคาเบิ้ลเหล่านี้ยังขาดความสามารถในการใช้ใหม่ถ้าอุปกรณ์ย้ายที่อื่น

โมดูลปรับ QSFP-to-SFP ของ NVIDIA ปรับความไม่เข้ากันทางกายภาพโดยไม่ต้องเสียค่าความยาว ไม่ต้องใช้พลังงาน และสามารถเลือกสายไฟฟ้าแบบมาตรฐานเครื่องปรับ QSA ให้ความยืดหยุ่นที่ไม่มีคู่แข่ง ขณะที่ลดต้นทุนการจัดเก็บสินค้าให้น้อยที่สุดพวกเขานําสวิทช์กลับมาใช้งานทั่วไป ให้เครือข่ายมีความยืดหยุ่นจริง

การตัดสินใจเกี่ยวกับการเชื่อมต่อต้องสมดุลปัจจัยสําคัญ 3 อย่าง คือ ความเร็ว ระยะทาง และคุณสมบัติทางความร้อน ทั้งในด้านเทคนิคและการเงิน

• การปรับประสิทธิภาพDAC หรือโมดูลออปติกส์ต้องตรงกับความต้องการของแอปพลิเคชั่นอย่างแม่นยํา ในสภาพแวดล้อม 200GbE การลดค่าใช้จ่ายในการเชื่อมต่อสายเคเบิลทําให้ความมั่นคงของระบบเสี่ยง
• ประสิทธิภาพการใช้จ่าย:โมดูล QSA ทําให้สามารถลดความเร็วได้อย่างยืดหยุ่น (40G/100G/200G) โดยไม่ต้องเปลี่ยนพอร์ต
• การปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อมแอดป์เตอร์เกรดอุตสาหกรรมสามารถทนต่อคลาสเตอร์การคํานวณอากาศสูง เพื่อรับรองการทํางานที่น่าเชื่อถือได้ ภายใต้ภาระที่ยั่งยืน

เป้าหมายสุดท้ายของการออกแบบเครือข่ายคือการขยายความเป็นไปได้ของอุปกรณ์เก่าโดยรองรับการปรับปรุงในอนาคตเป็น 400GbE หรือ 800GbEธุรกิจสามารถแก้ปัญหาความเชื่อมต่อในปัจจุบัน โดยยังคงรักษาเส้นทางการปรับปรุง.

การเชื่อมต่อทางเครือข่ายเป็นเรื่องของศิลปะการเชื่อมต่อ ในยุคแห่งการอยู่ร่วมกัน 200GbE/10GbEเพียงผ่านการวางแผนท่าเรือทางวิทยาศาสตร์และกลยุทธ์ปรับปรุงเท่านั้นที่องค์กรสามารถบรรลุผลงานสูงสุด พร้อมกับการปรับปรุงค่าใช้จ่าย.