Esplorare Soluzioni di Modulo Ottico ad Alta Velocità basate su Reti Infiniband

Con l'espansione rapida delle applicazioni ad alto throughput di dati come l'analisi dei dati e il machine learning, la domanda di connessioni ad alta larghezza di banda e bassa latenza si estende anche a un mercato più ampio. Per far fronte a questa crescente domanda, sempre più data center ad alte prestazioni scelgono di adottare la tecnologia InfiniBand. Rispetto all'Ethernet, l'InfiniBand è una tecnologia di rete progettata appositamente per l'interconnessione ad alta velocità, diventando una scelta di grande interesse in molte strutture di calcolo ad alte prestazioni in tutto il mondo. Questo articolo vi introdurrà alla tecnologia InfiniBand e alle soluzioni di moduli ottici basate su reti InfiniBand.

Tecnologia di Rete InfiniBand

InfiniBand (tradotto letteralmente come "banda infinita", abbreviato IB) è una tecnologia di comunicazione di rete progettata per cluster di grandi dimensioni e facilmente scalabili. Può essere utilizzata per la comunicazione dei dati all'interno o all'esterno di un computer, per l'interconnessione diretta o commutata tra server e sistemi di archiviazione e per l'interconnessione tra sistemi di archiviazione stessi.

Una delle caratteristiche più importanti di InfiniBand è la sua elevata larghezza di banda e bassa latenza, il che lo rende ampiamente utilizzato nei progetti di calcolo ad alte prestazioni. È principalmente utilizzato in ambito di calcolo ad alte prestazioni (HPC), server di applicazioni per cluster ad alte prestazioni e archiviazione ad alte prestazioni.

Caratteristiche della Tecnologia InfiniBand

InfiniBand è una delle tecnologie di interconnessione più veloci in rapida crescita al momento, caratterizzata da elevate capacità di banda, bassa latenza e facilità di espansione. A partire dal 2014, la maggior parte dei supercomputer presenti nella lista dei TOP500 ha adottato la tecnologia di rete InfiniBand. Negli ultimi anni, le applicazioni legate all'Intelligenza Artificiale (AI) e ai Big Data hanno anche adottato massicciamente la rete InfiniBand per realizzare implementazioni di cluster ad alte prestazioni. Una delle caratteristiche più importanti di InfiniBand è la sua elevata larghezza di banda e bassa latenza, il che lo rende ampiamente utilizzato nei progetti di calcolo ad alte prestazioni. È principalmente utilizzato in ambito di calcolo ad alte prestazioni (HPC), server di applicazioni per cluster ad alte prestazioni e archiviazione ad alte prestazioni.

Prestazioni applicative ottimali

• Elevata larghezza di banda (Gbps)

• Bassa latenza (ns/p2p, ns/hop)

• Elevata velocità di trasmissione dei pacchetti (Mpps)

• Calcolo di rete - SHARP (4 volte migliore nella latenza MPI)

Massimizzazione dell'utilizzo della CPU

• Sgravio del carico di lavoro della CPU, senza intervento della CPU nel processamento del data plane - RDMA nativo

Ottimizzazione dell'utilizzo della rete

• Affidabilità (HA) - SHIELD / Adaptive-Routing / Controllo della congestione

• Scalabilità - Rete definita software nativa, gestione centralizzata, scalabilità della rete senza costi aggiuntivi.

Evoluzione della Larghezza di Banda di InfiniBand

La larghezza di banda della rete InfiniBand ha subito un'evoluzione da SDR, DDR, QDR, FDR, EDR, HDR fino a NDR. Le velocità indicate nel grafico si basano su una velocità di collegamento 4x. Prendiamo ad esempio la specifica SDR (Single Data Rate) all'inizio. La larghezza di banda del segnale originale per un collegamento 1x era di 2,5 Gbps, mentre per un collegamento 4x era di 10 Gbps e per un collegamento 12x era di 30 Gbps. La larghezza di banda effettiva per un collegamento 1x era di 2,0 Gbps (a causa della codifica 8b/10b). Poiché il collegamento è bidirezionale, la larghezza di banda totale rispetto al bus era di 4 Gbps. Nel corso del tempo, la larghezza di banda della rete InfiniBand è stata costantemente aggiornata, passando da SDR, DDR, QDR, FDR, EDR, HDR, fino ad arrivare a NDR, XDR, GDR.

Soluzioni di Modulo Ottico ad Alta Velocità basate su Reti Infiniband

Rete basata su switch HDR

La rete basata su switch HDR include 800 nodi HDR100; inoltre, i collegamenti tra i livelli Spine e Leaf avvengono tramite moduli/cavi HDR da 200G, mentre l'accesso HCA al Leaf switch avviene tramite cavi da 200G a 2X100G.

Rete basata su switch EDR

La rete basata su switch EDR comprende 54 nodi EDR; contemporaneamente, il collegamento dal livello Spine al Leaf avviene tramite cavi/moduli AOC, mentre l'accesso HCA al Leaf switch avviene tramite cavi AOC/DAC.

Come FS Può Aiutarvi

FS può fornire ai clienti tutto ciò di cui hanno bisogno per la costruzione di reti basate su EDR, HDR e NDR, inclusi cavi DAC in rame ad alta velocità, cavi ottici attivi AOC e moduli ottici. Le velocità disponibili includono EDR (100G), HDR (200G) e NDR (400G). I moduli di packaging disponibili includono QSFP+, QSFP28, QSFP56 e OSFP. Fornendo soluzioni di rete complete e prodotti personalizzati, non solo aiutiamo i clienti a risparmiare sui costi, ma contribuiamo anche a ridurre il consumo energetico, offrendo così un valore aggiunto superiore ai clienti.