智能无损网络技术白皮书非经本公司书面许可,任何单位和个人不得擅自摘抄,复制本文档内容的部分或全部,并不得以任何形式传播除新华三技术有限公司的商标外,本手册中出现的其它公司的商标、产品标识及商品名称,由各自权利人拥有本文中的内容为通用性技术信息,某些信息可能不适用于您所购买的产品。
目录1概.........................................................11..................................................................12生.................................1.2.1RDMA的应用需求...-11.22数据中心硬件发展的需求.....................................1.3技术架............."32.1PFC工作原理-32.2PFC死............................................42.2.1PFC死锁的.................................42.22触发PFC死检.........................."2.23PC死锁判定.........2.24PFC死锁恢复..--------.-52.3PFC死锁............................2.3.1PFC死锁预防的产生背.....................................232PFC高风险业务流.------------62.3.3PFC死锁预防工作原理..---------73拥寒控制技术.8........................................3.1.1基本概念............83.12实......................................32ENO..............321基本概念..........................................3.22实现原理..S33大小流区分调度...............................12..............................................341背-.......................-351基本概................................5352实现理...............................6
42N组....................................142.1iNOF网络元素.._NO.....................224.23NOF跨交换机组网.-2225参老文献...................
1概述1.1简介智能无损网络是通过硬件架构、智能无损算法和一系列的网络技术,为人工智能、分布式存储、HPC(HighPerformance Computing,高性能计算)等应用场景提供的“无丢包、低时延、高吞吐”网络环境,用于加速计算和存储的效率,为数据中心构建统一融合的网络。1.2产生背景1.21RDMA的应用需求RDMA(RemoteDirectMemory Access,远程直接内存访问》技术的内核旁路机制允许应用与网卡之间直接读写数据,使得服务器内的数据传输时延降低。同时RDMA利用相关的硬件和网络技术使服务器网卡之间可以直接读内存,实现了高吞吐量、超低时延和任CPU开销的效果。当前分布式存储、HPC高性能计算、AI人工智能等场景均采用RoCEv2(RDMAoverConvergedEthernet version2)作为以太网上的传输协议来降低传输时延和CPU负扣。但是RoCEV2是一种基于无连接的UDP协议,缺乏完善的丢包保护机制,对于网络丢包异常敏感。此外,分布式高性能应用采用多对一通信的Incast流量模型。在以太网设备中,Incast流量易引发设备内部队列缓存的瞬时突发拥塞,甚至导致丢包,从而增加时延并降低吞吐量,最终损害分布式应用的性能。所以为了发挥出RDMA的直正性能,突破数据中心大规模分布式系统的网络性能瓶颈,热必要为RDMA搭建一套"无丢包、低时延、高吞吐"的无损网络环培。1.2.2数据中心硬件发展的需求计算、存储、网络是数据中心的二更表二老优重社后必层当前业界在计算芯片算力、存储读取速度方面取得了巨大的进展。从2016年到2021年,近5年GPUAI芯片算力增长了90倍。采用NVMe (Non Volatle MemoyExpress,非易失性内存主机控制器接口规范)接口协议的SDD存储介质访问性能相对HDD机械硬盘提升了1000倍,读写存储介质的时延主要取决于网络时延的大小。随着存储介质和计算处理器的演进,网络通信的时延成为阻碍计算和存储效率的进一步提升的短板。因此为数据中心提供一套”无丢包、低时延、高吞吐”的无损网络环境是未来发展的关键需求1.3技术架构智能无损网络一方面通过流量控制技术和拥塞控制技术来提升网络整体的吞吐量,降低网络时延另一方面通过智能无损存储网络等技术实现网络和应用系统融合优化。根据智能无损网络技术和TCPIP协议栈的对应关系,智能无损网络的技术架构如图1所示
图1智能无损网络的技术...