인공 지능(AI), 빅 데이터, HPC 등의 강력한 컴퓨팅 파워를 요구하는 워크로드가 기업의 디지털 전환을 가속하고 있습니다. 이런 변화를 겪으며 기업들은 긴 안목으로 가성비 높은 데이터센터 구축과 운영 전략의 중요성을 공감합니다. 'Do more with less' 메시지를 이제 데이터센터 측면에서 바라보기 시작한 것입니다. CPU, GPU, 네트워크, 스토리지 등 중요 자원을 데이터센터 규모에서 어떻게 최적의 성능과 비용 간 균형을 잡을 것인가? 이에 대한 답을 멜라녹스 200G HDR 인피니밴드 솔루션이 제시합니다. 

최근 데이터센터의 네트워크 인프라가 제공하는 대역폭은 100Gb/s로도 부족합니다. 물론 모자라지는 않지만, 현재 AI, 빅 데이터, HPC 등 자원 집약적인 워크로드의 증가를 고려할 때 200Gbp/s 쓰루풋은 지금 당장 필요한 스펙이라 할 수 있습니다. 맬라녹스가 2018년 공개한 200G HDR 인피니밴드 솔루션은 AI와 첨단 분석이 주도하는 디지털 전환(Digital Transformation)을 위한 엔터프라이즈의 데이터센터 요구를 충족합니다. 맬라녹스는 40Gb/s, 56Gb/s, 100Gb/s 인피니밴드 솔루션을 통해 고성능 컴퓨팅 분야에서 네트워크 스펙을 정의하는 기업으로 자리매김해왔습니다. 맬라녹스는 200G HDR 인피니밴드 솔루션 출시를 통해 차세대 엔터프라이즈 데이터센터 네트워크 스펙을 또 한 번 정의합니다. 이 솔루션은 Quantum 스위치, ConnectX-6 어댑터, LinkX 케이블로 구성됩니다.

ConnectX-6 VPI 카드는 초당 2억 개의 메시지를 처리할 수 있는 200Gb/s 쓰루풋을 제공합니다. End-to-End 연결을 기준으로 네트워크 레이턴시가 600나노 초(nanoseconds)에 불과합니다. ConnectX-6 VPI 카드는 Mellanox 멀티 호스트 기술을 지원합니다. 이 기술로 최대 8개의 호스트를 한 개의 어댑터에 연결할 수 있으며 PCIe 인터페이스 세그먼테이션으로 각각의 호스트는 독립적인 인터페이스로 연결됩니다. 따라서 케이블, 네트워크 인터페이스 카드, 스위치 포트 등의 초기 투자 비용이 낮고 운영 시점에서 유지 보수 비용도 줄일 수 있습니다. ConnectX-6 VPI 카드 장착한 시스템, 클러스터, 하이퍼스케일 플랫폼은 머신 러닝, 빅 데이터, HPC 워크로드 가속에 이상적입니다. 머신 러닝과 빅 데이터 워크로드는 네트워크 대역폭이 충분할수록 좋습니다. ConnectX-6 VPI 카드는 RDMA(Remote Direct Memory Access)와 RoCE(RDMA over Converged Ethernet)을 모두 지원합니다. 이에 따라 성능 병목 원인이 될 수 있는 네트워크 지연 걱정이 없습니다. 또한, Mellanox Socket Direct 옵션을 적용하면 CPU와 GPU가 전용 PICe 인터페이스로 네트워크에 연결되어 멀티 소켓 서버의 성능도 높아집니다. 참고로 Mellanox Socket Direct는 GPUDirect를 지원합니다.

Quantum 스위치는 1U 크기 네트워크 장비로 40개의 QSFP56 포트를 장착하고 있습니다. 200Gb/s 쓰루풋을 지원하는 만큼 최강의 성능을 보여줍니다. 양방향 쓰루풋은 16Tb/s이며, 포트 간 레이턴시는 130나노초에 불과합니다. Quantum 스위치는 스펙 못지않게 기능도 업계 최고입니다. 정적 라우팅, 적응 기반 동적 라우팅, 트래픽 혼잡제어 등 스마트 스위치로 다양한 조건에서 트래픽 처리 지연 없이 일관성 있는 성능을 보장합니다.Quantum 스위치에는 맬라녹스의 MLNX-OS 소프트웨어가 탑재되어 CLI, 웹 UI, SNMP, JSON 다양한 인터페이스를 통한 원격 모니터링과 관리를 지원합니다. 또한, 맬라녹스 UFM(Uninied Fabric Manager)와 함께 사용할 경우 대규모 클러스터나 데이터센터 측면에서 자원을 프로비져닝하고, 장비 상태를 모니터링할 수 있습니다.

Quantum 스위치는 HDR 100 하위 호환성을 보장하는 ConnectX-6 어댑터와 함께 사용할 때 포트 확장성을 극대화할 수 있습니다. 성능을 우선시하는 구성을 할 경우 40개의 포트를 200Gb/s 연결로 사용할 수 있고, 가성비 높은 구성을 원할 경우 100Gb/s 인피니밴드 구성으로 더 많은 서버를 더 적은 수의 스위치로 연결할 수 있습니다. 참고로 Quantum 스위치와 ConnectX-6 어댑터 조합을 활용할 경우 40개의 물리적인 포트를 80개의 논리적인 포트로 확장해 네트워크를 구성할 수 있습니다. 이런 확장성은 고성능 데이터센터 구축과 운영에 있어 최적의 가성비를 제공합니다. 가령 400개 노드로 구성된 시스템을 구축할 때 Quantum 스위치와 ConnectX-6 어댑터 조합을 이용하면 1.6배 더 적은 스위치와 2배 더 적은 케이블로 네트워크를 구성할 수 있습니다. 다음 그림처럼 400 노드로 구성된 클러스터에 15개 스위치만 배치하면 됩니다. 옴니패스 스위치를 이용할 경우 384개 노드 구성에 24개의 네트워트 장비를 투입하는 것과 비교할 때 가성비가 상당히 높음을 알 수 있습니다. 이는 초기 구축에 들어가는 CAPEX뿐 아니라 향후 유지보수 측면의 OPEXR까지 절감이 가능함을 뜻하기도 합니다.

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