InfiniBand（IB网络交换机）_ib交换机

IB网络

• 主要用于高性能计算（HPC）场景，通过高速的InfiniBand技术，将业务负载由单机运行转化为基于多机协作的高性能计算集群。

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IB(InfiniBand)相比以太网技术主要具有以下优势:

• 超低延迟和高带宽
  IB的延迟可以做到几十微秒,带宽可扩展至数百Gbps。明显优于千兆以太网级别。这对低延迟和高吞吐的应用尤为关键。

• RDMA直接内存访问
  IB支持RDMA技术,允许不同服务器上的应用直接访问内存而不通过CPU。大幅降低延迟并提升吞吐。

• 高效的并行计算
  IB针对并行应用和集群做了极大优化,提供多种集成化的通信服务,如RSM、IPoIB、SRP等,可以有效提升大规模并行运算的性能。

• 连接性更灵活
  InfiniBand采用了高度模块化的设计,支持快速高密度地连接更多节点,且机架间连接也更为简单, networking也更加灵活。

• 更优秀的虚拟化技术
  相比以太网,IB可以为更多的虚拟机实例提供更低开销、低延迟和更确定性的通信服务,是云数据中心和网络虚拟化的更理想技术选择。

InfiniBand在大数据处理和高性能计算领域具有明显的低延迟和高带宽优势,是更理想的系统互联解决方案。是其更好服务与云计算和人工智能等新技术的重要基础。

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IB交换机

Quantum系列盒式交换机

QM9700 交换机

400G InfiniBand 智能交换机助力扩展数据中心

• 借助更大的数据容量和网络计算，加速研究、创新和产品开发

• 随着高性能计算 （HPC） 和人工智能 （AI） 应用程序的日益复杂化，超大规模系统亟需先进的高速网络。NVIDIA Quantum-2 是业界出色的交换机平台，实现功耗和密度的平衡，支持 NDR 400Gb/s 的 InfiniBand 吞吐，能够为 AI 开发者和科研人员提供超高的网络性能，助其应对全球极具挑战性的问题。

先进计算离不开先进网络

• 基于 NVIDIA Quantum-2 的 QM9700交换机系统采用 1U 标准机箱设计，突破性地提供 64 个 NDR 400Gb/s InfiniBand 端口。单个交换机能够承载 51.2Tb/s 的双向聚合带宽，支持超过 66.5BPPS 的惊人吞吐能力。NVIDIA Quantum-2 支持最新 NDR技术，能够提供高速、低延迟及可扩展的解决方案，支持 RDMA、动态路由和 NVIDIASHARP ™ 等先进技术。

• 有别于其他网络方案，NVIDIA InfiniBand 还具备网络自愈、服务质量 （QoS）、增强型虚拟通道 （VL） 映射以及拥塞控制等功能，能够实现更高的总体应用程序吞吐量。作为理想的机架式 InfiniBand 解决方案，QM9700 NDR InfiniBand 固定配置交换机支持 Fat Tree、SlimFly、DragonFly+、多维 Torus 等多种拓扑，提供极高的灵活性。NVIDIA Quantum-2 还向后兼容前几代产品，以及广泛的软件生态系统支持。

数据驱动的计算时代

• 当今的复杂研究要求对高分辨率模拟、超大规模数据集以及需要实时信息交换的、高度并行的复杂算法进行快速处理。QM9700 NDR InfiniBand 交换机对 NVIDIA 网络计算技术进行了扩展，引入了第三代 NVIDIA SHARP 技术，即 SHARPv3。SHARPv3 通过可扩展网络为大型数据聚合创造近乎无限的可扩展性，支持多达 64 个并行流，与上一代产品相比，AI 加速能力提升 32 倍。SHARPv3 可显著提高复杂计算的应用性能，加速数据在网络中的移动，参与应用程序的运行时并减少网络传递所需的数据量。

简化网络设计和拓扑

• 通过实施 NVIDIA 端口拆分技术，QM9700 交换机支持双倍密度的 200Gb/s（NDR200） 端口，降低网络设计和网络拓扑的成本。支持多达 128 个 200Gb/s 的端口，NVIDIA 提供市场上高度密集的 ToR 交换机。QM9700 系列交换机支持中小型部署，能够以两级 Fat Tree 拓扑进行扩展，同时可降低功耗、延迟和空间需求。

集成路由器功能

• 具有可选路由器功能的NVIDIA®Quantum-2 InfiniBand交换机支持将InfiniBand集群的极大规模节点扩展，以满足峰值研究、仿真、人工智能和云应用程序数据处理的需求。

增强型管理

• 内置管理的 QM9700 交换机具有板载子网管理器，支持最多 2000 个节点规模，实现开箱即用的简便启动。运行 NVIDIA MLNX-OS ® 软件包，可以通过命令行界面 （CLI）、基于 Web 的用户 （WebUI）、简单网络管理协议 （SNMP） 或 JavaScript Object Notation（JSON） 等接口提供完整的机箱管理。

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MQ9700 VS MQ9790

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QM9790 交换机

400G InfiniBand 智能交换机助力扩展数据中心

• 借助更大的数据容量和网络计算，加速研究、创新和产品开发

• 随着高性能计算 （HPC） 和人工智能 （AI） 应用程序的日益复杂化，超大规模系统亟需先进的高速网络。NVIDIA Quantum-2 是业界出色的交换机平台，实现功耗和密度的平衡，支持 NDR 400Gb/s 的 InfiniBand 吞吐，能够为 AI 开发者和科研人员提供超高的网络性能，助其应对全球极具挑战性的问题。

先进计算离不开先进网络

• 基于 NVIDIA Quantum-2 的 QM9790交换机系统采用 1U 标准机箱设计，突破性地提供 64 个 NDR 400Gb/s InfiniBand 端口。单个交换机能够承载 51.2Tb/s 的双向聚合带宽，支持超过 66.5BPPS 的惊人吞吐能力。NVIDIA Quantum-2 支持最新 NDR技术，能够提供高速、低延迟及可扩展的解决方案，支持 RDMA、动态路由和 NVIDIASHARP ™ 等先进技术。

• 有别于其他网络方案，NVIDIA InfiniBand 还具备网络自愈、服务质量 （QoS）、增强型虚拟通道 （VL） 映射以及拥塞控制等功能，能够实现更高的总体应用程序吞吐量。作为理想的机架式 InfiniBand 解决方案，QM9790 NDR InfiniBand 固定配置交换机支持 Fat Tree、SlimFly、DragonFly+、多维 Torus 等多种拓扑，提供极高的灵活性。NVIDIA Quantum-2 还向后兼容前几代产品，以及广泛的软件生态系统支持。

数据驱动的计算时代

• 当今的复杂研究要求对高分辨率模拟、超大规模数据集以及需要实时信息交换的、高度并行的复杂算法进行快速处理。QM9790 NDR InfiniBand 交换机对 NVIDIA 网络计算技术进行了扩展，引入了第三代 NVIDIA SHARP 技术，即 SHARPv3。SHARPv3 通过可扩展网络为大型数据聚合创造近乎无限的可扩展性，支持多达 64 个并行流，与上一代产品相比，AI 加速能力提升 32 倍。SHARPv3 可显著提高复杂计算的应用性能，加速数据在网络中的移动，参与应用程序的运行时并减少网络传递所需的数据量。

简化网络设计和拓扑

• 通过实施 NVIDIA 端口拆分技术，QM9790 交换机支持双倍密度的 200Gb/s（NDR200） 端口，降低网络设计和网络拓扑的成本。支持多达 128 个 200Gb/s 的端口，NVIDIA 提供市场上高度密集的 ToR 交换机。QM9790 系列交换机支持中小型部署，能够以两级 Fat Tree 拓扑进行扩展，同时可降低功耗、延迟和空间需求。

集成路由器功能

• 具有可选路由器功能的NVIDIA®Quantum-2 InfiniBand交换机支持将InfiniBand集群的极大规模节点扩展，以满足峰值研究、仿真、人工智能和云应用程序数据处理的需求。

增强型管理

• 外置管理的 QM9790 交换机可以利用先进的 NVIDIA UFM （UFM ® ）功能集，支持数据中心运营团队高效地配置、监控、管理和维护现代数据中心网络并对其进行预防性故障排除，从而提高利用率并降低整体运营支出。

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QM8700 交换机

• 大数据时代、高性能存储时代，服务器越来越快，应用程序越来越多地使用复杂计算，对数据带宽的需求也越来越高。

• QM8700，Mellanox Quantum™ HDR 交换机，外部托管型 40 端口无阻塞 HDR 200Gb/s InfiniBand 智能交换机，高达 16Tb/s 的无阻塞带宽和低于 90 纳秒的端口到端口延迟。

智能高效

• QM8700 提供多达 40 个 200Gb/s 端口，每个端口具有全双向带宽。这些独立交换机是架顶式叶节点连接的理想选择，也是构建小型到超大型集群的不二之选。

• QM8700 通过协同设计的可扩展分层聚合和缩减协议（SHARP）技术实现网络内计算，使应用程序性能得到大幅提升。

• QM8700 通过静态路由、自适应路由、拥塞控制和增强型 VL 映射等功能实现高效计算。支持现代拓扑（SlimFly、Dragonfly+、6DT），消除拥塞热点，提供最大的有效网络带宽。

• QM8700 交换机支持低功耗。仅使用部分端口时可以进一步降低功耗。

集合通信加速

• 集合通信描述了一组通信端点中的所有成员都参与的通信模式。集合通信通常用于 HPC 协议，例如 MPI 和 SHMEM。

• Quantum 交换机通过在数据穿越网络时对其进行处理，不再需要在端点之间多次发送数据，从而提高了所选集合操作的性能。

• 它还支持大数据矢量以线速聚合，以实现 MPI 大矢量归约操作，这对于机器学习应用程序非常重要。

HDR100

• QM8700 结合 Mellanox ConnectX®-6 适配器卡可支持 HDR100。通过利用各端口上的两对双通道，QM8700 可以支持最多 80 个 100G 端口，以创建市场中最密集的 TOR 交换机。这是每个机架配备超过 40 台服务器的双密度机架的完美解决方案，有了它，中小型部署不再需要扩展到 3 级胖树，从而降低功耗、延迟和空间占用。

构建高效集群

• QM8700 是行业内用于部署高性能集群和数据中心的最经济高效的构建块。无论关注性价比还是性能功耗比，QM8700 都能提供优异的性能、低功耗并大幅减少资本和运营开支，从而提供最佳投资回报。

功能及亮点

性能

• 在 1U 交换机中提供 40 个 HDR 200Gb/s端口

• 80 个 HDR100 100Gb/s 端口（使用拆分电缆）

• 16Tb/s 聚合交换机吞吐量

• 低于 90 纳秒的交换机延迟

优化的设计

• 1+1 冗余和热插拔电源

• N+1 冗余和热插拔风扇

• 80+ 项金奖和能源之星认证的电源

高级设计

• 自适应路由

• 拥塞控制

• 集合卸载 （SHARP）

• VL 映射 （VL2VL）

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