Vergleich von Supercomputing-Netzwerken: InfiniBand vs. Ethernet

Zusammenfassung:Da Hochleistungsrechner (HPC) immer komplexer und datenintensiver werden, ist die Wahl der Vernetzungstechnologie von entscheidender Bedeutung.HPC-Netzwerke¢Mellanox InfiniBand und traditionelles Ethernet ¢Evaluierung ihrer architektonischen Vorzüge für die nächste Generation von Supercomputing- und KI-Forschungsklustern.

Die heutigen Hochleistungs-Computing-Umgebungen gehen über die traditionelle wissenschaftliche Simulation hinaus und umfassen künstliche Intelligenz-Ausbildung, Big-Data-Analyse und Echtzeitverarbeitung.Diese Arbeitslasten erfordern eine Verbindung, die nicht nur Rohbandbreite liefert.Das Netzwerk hat sich von einer passiven Datenleitung zu einer aktiven, intelligenten Komponente der Rechenarchitektur verwandelt.die Wahl zwischenInfiniBand gegen Etherneteine grundlegende architektonische Entscheidung, die die Gesamtleistung und Effizienz des Clusters bestimmt.

Der Hauptunterschied zwischen InfiniBand und Ethernet liegt in ihrer Designphilosophie.HPC-Netzwerke, während Ethernet sich von einem allgemeinen Netzwerkstandard entwickelt hat.

Geführt vonMellanox(jetzt Teil von NVIDIA), bietet InfiniBand einen verlustfreien Stoff mit modernsten Funktionen:

• Native RDMA:Bietet eine direkte Speicher-zu-Speicher-Übertragung zwischen Servern, die das Betriebssystem und die CPU umgeht, was die Latenzzeit auf unter 600 Nanosekunden reduziert.
• Netzwerkrechner:Die SHARP-Technologie von Mellanox ermöglicht die Ausführung von Aggregationsoperationen (wie All-Reducing) innerhalb des Switch-Gewebes, wodurch das Datenvolumen drastisch reduziert und kollektive Operationen beschleunigt werden.
• Hohe Bandbreite:Implementiert 400Gb/s NDR InfiniBand und bietet einen konsistenten, überlastfreien Durchsatz.

Das moderne Hochleistungs-Ethernet (mit RoCE - RDMA über konvergiertes Ethernet) hat erhebliche Fortschritte gemacht:

• Bekanntheit und Kosten:Nutzt vorhandenes IT-Wissen und kann von Skaleneffekten profitieren.
• RoCEv2:Ermöglicht RDMA-Fähigkeiten über Ethernet-Netzwerke, obwohl ein konfiguriertes verlustfreies Gewebe (DCB) erforderlich ist, um optimal zu funktionieren.
• Geschwindigkeit:Er bietet vergleichbare Rohbandbreitenraten, wobei 400 Gb/s Ethernet leicht verfügbar ist.

Die theoretischen Vorteile von InfiniBand manifestieren sich in greifbaren Leistungssteigerungen in realen HPC- und KI-Umgebungen.

DieInfiniBand gegen EthernetInfiniBand, angetrieben vonMellanoxTechnologie, die für eng gekoppelte Simulationen und groß angelegtes KI-Training durchweg überlegene und vorhersehbare Leistungen bietet,Dies führt zu einer schnelleren Lösung und einer höheren Ressourcennutzung. Ethernet bietet in heterogenen Umgebungen und gemischten Arbeitslasten, in denen die Integration in breitere Unternehmensnetzwerke eine Priorität ist, überzeugende Vorteile.seine Leistung hängt häufig mehr von einer sorgfältigen Konfiguration ab, um sich der eines speziell gebauten InfiniBand-Gewebes zu nähern.

Es gibt keine einheitliche Lösung für alleHPC-Netzwerkefür einsatzkritische Einsätze, bei denen maximale Anwendungsleistung, geringste Latenzzeit,In den letzten Jahren hat sich die Zahl der Datenverarbeitungsanlagen, die in den letzten Jahren in den meisten europäischen Ländern entwickelt wurden, in den letzten zehn Jahren erhöht.Für Cluster mit unterschiedlichen Workloads oder für Cluster, in denen die operative Vertrautheit von größter Bedeutung ist, bieten fortschrittliche Ethernet-Lösungen eine praktikable Alternative.Der Schlüssel besteht darin, die Netzwerkarchitektur an die spezifischen rechnerischen und wirtschaftlichen Anforderungen der Arbeitslast anzupassen.

Um die optimale Interkonnektionsstrategie für Ihre Rechenanforderungen zu bestimmen, wenden Sie sich an Expertenpartner für eine detaillierte Arbeitslastanalyse und Proof-of-Concept-Tests.Die Bewertung Ihrer Anwendungskommunikationsmuster ist der erste Schritt zum Aufbau eines ausgewogenen und leistungsfähigenHPC-NetzwerkeInfrastruktur.