Trong thời đại kỹ thuật số hiện nay, khối lượng dữ liệu ngày càng tăng theo cấp số nhân, đòi hỏi các trung tâm dữ liệu và đám mây phải cung cấp cơ sở hạ tầng lưu trữ mở rộng để đáp ứng nhu cầu xử lý dữ liệu thời gian thực và khối lượng công việc ảo hóa. Để giải quyết vấn đề này, Ethernet Storage Fabric (ESF) – một cấu trúc lưu trữ Ethernet chuyên dụng – đã được áp dụng.
ESF cung cấp hiệu suất cần thiết và khả năng mở rộng để hỗ trợ điện toán đám mây trong khi vẫn giữ được tiêu chuẩn cao nhất về chất lượng dịch vụ, độ tin cậy và bảo mật. Không chỉ hỗ trợ cho các loại lưu trữ khác nhau như khối, tệp, đối tượng và cơ sở hạ tầng siêu hội tụ, ESF còn hỗ trợ tất cả các ứng dụng kinh doanh, bao gồm cả điện toán người dùng cuối, cơ sở dữ liệu, phân tích dữ liệu lớn và các ứng dụng chuyên sâu về hiệu suất như trí tuệ nhân tạo và máy học. Với ESF, các tổ chức có thể tin tưởng rằng cơ sở hạ tầng lưu trữ của họ đã sẵn sàng để đáp ứng các yêu cầu của thời đại kỹ thuật số, đồng thời tăng cường khả năng mở rộng và hiệu suất của hệ thống lưu trữ của họ.
Trong thời đại số hiện nay, các ứng dụng kinh doanh không bị giới hạn bởi vật lý mà được triển khai trên nhiều vị trí địa lý. Do đó, khối lượng dữ liệu được tạo ra và tiêu thụ đang tăng nhanh chóng. Điều này đòi hỏi các doanh nghiệp cần phải tìm kiếm các giải pháp lưu trữ linh hoạt và có thể mở rộng để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất và quy mô đám mây.
Tuy nhiên, các hệ thống lưu trữ truyền thống như SAN đã trở nên phức tạp, đắt tiền và không đủ để đáp ứng nhu cầu của doanh nghiệp. Thay vào đó, SDS hoặc HCI được xây dựng trên các thiết bị lưu trữ nhanh hơn như SSD NVMe đã trở thành giải pháp lưu trữ phổ biến cho các trung tâm dữ liệu. Với SDS hoặc HCI, doanh nghiệp có thể dễ dàng mở rộng và đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng kinh doanh của họ.
Những giải pháp lưu trữ hiện đại này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn cung cấp sự linh hoạt cần thiết để thích ứng với các yêu cầu thay đổi và hỗ trợ nhu cầu xử lý dữ liệu ngày càng tăng trên nhiều địa điểm. Vì vậy, các trung tâm dữ liệu đang di chuyển khỏi các hệ thống lưu trữ cũ và áp dụng các giải pháp lưu trữ mở rộng nhằm đảm bảo sự hiệu quả và đáp ứng các yêu cầu của doanh nghiệp ngày càng tăng về kích thước và quy mô đám mây.
Giao thức NVMe đã mang đến một cách tiếp cận mới trong việc truy cập dữ liệu, nhanh hơn gấp nhiều lần so với các công nghệ trước đây. Ổ đĩa NVMe hiện đại có khả năng đọc và ghi dữ liệu với hiệu suất bền vững, đạt tới 25 gigabit trên giây (Gb/s) một cách dễ dàng. Tuy nhiên, để tận dụng hết tiềm năng của công nghệ NVMe, các mạng lưu trữ cũ như Fibre Channel cần được nâng cấp để đáp ứng các yêu cầu về băng thông cao. Đó là lý do tại sao các vải lưu trữ Ethernet chuyên dụng (ESF) đang trở thành xu hướng phổ biến trong lĩnh vực lưu trữ.
Các ESF này cung cấp kết nối mạng băng thông cao, linh hoạt và đáng tin cậy cho cơ sở hạ tầng lưu trữ chuyên sâu, giúp đảm bảo rằng các trung tâm dữ liệu có thể đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng kinh doanh mà không gặp phải tình trạng suy giảm hiệu suất. Nhờ sử dụng ESF, các tổ chức có thể đảm bảo rằng cơ sở hạ tầng lưu trữ của họ đáp ứng được các yêu cầu về băng thông cao của các ứng dụng hiện đại, tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và máy học. Với việc sử dụng ESF, các tổ chức có thể tối ưu hóa hiệu suất truy cập dữ liệu và đạt được mục tiêu của mình một cách hiệu quả và nhanh chóng.
Ethernet Storage Fabric (ESF)
Ethernet là một công nghệ mạng đơn giản và mở rộng cao được sử dụng phổ biến trong trung tâm dữ liệu. Với khả năng hội tụ lưu lượng dữ liệu vào một cơ sở hạ tầng duy nhất, Ethernet loại bỏ silo mạng và cải thiện hiệu quả của trung tâm dữ liệu bằng cách đơn giản hóa triển khai, vận hành và quản lý. Hơn nữa, Ethernet hội tụ có thể tối ưu hóa hiệu suất lưu trữ của các hệ thống như NVMe qua Vải (NVMe-oF) bằng cách sử dụng truy cập bộ nhớ trực tiếp từ xa (RDMA).
Cấu trúc lưu trữ Ethernet (ESF) hỗ trợ tất cả các loại lưu trữ, bao gồm khối, tệp và đối tượng, và có thể tích hợp dễ dàng với đám mây. Tuy nhiên, để đạt được những tiềm năng của ESF, các thiết bị chuyển mạch cần được tối ưu hóa cho các mẫu lưu lượng lưu trữ. Bộ chuyển mạch ESF phải có khả năng xử lý các cụm vi mô và đầu vào/đầu ra (IO) có độ trễ thấp và hiệu suất hợp lý, đáp ứng các nhu cầu của các ứng dụng kinh doanh và giúp đạt được hiệu suất và hiệu quả tối đa từ cơ sở hạ tầng lưu trữ. Với những tính năng này, ESF mang lại lợi ích đáng kể cho các tổ chức trong việc nâng cao hiệu quả và quản lý trung tâm dữ liệu của họ.
Để đáp ứng nhu cầu kết cấu lưu trữ Ethernet (ESF), bộ chuyển mạch trung tâm dữ liệu phải có khả năng cung cấp kết nối lưu trữ nhanh, đáng tin cậy và linh hoạt. Tuy nhiên, nhiều thiết bị chuyển mạch trên thị trường hiện nay không thể đáp ứng được các yêu cầu này, gây ra sự không khớp giữa mật độ máy chủ và mật độ cổng chuyển đổi.
Để giải quyết vấn đề này, bộ chuyển mạch ESF phải cung cấp hiệu suất nhanh, được đảm bảo, sử dụng cao của các cổng chuyển mạch, triển khai và cung cấp đơn giản, quản lý tự động, khả năng mở rộng dễ dàng và tích hợp đám mây. Với sự tăng trưởng nhanh chóng của dữ liệu và các ứng dụng kinh doanh, việc triển khai một bộ chuyển mạch ESF thích hợp có thể đáp ứng nhu cầu của các tổ chức và đảm bảo rằng họ có thể tối ưu hóa hiệu suất và hiệu quả từ cơ sở hạ tầng lưu trữ của mình.
NVIDIA Spectrum for ESF
Giải pháp ESF NVIDIA Spectrum™ là một giải pháp toàn diện được tối ưu hóa cho nhiều trường hợp sử dụng, bao gồm NVMe-oF, HCI, AI và môi trường đám mây lai. Nó bao gồm các hệ thống chuyển mạch Spectrum, NVIDIA® ConnectX® SmartNIC, bộ xử lý dữ liệu NVIDIA BlueField® (DPU), cáp LinkX® và mô-đun thu phát. Các máy chủ lưu trữ được trang bị ConnectX SmartNIC và BlueField DPU để cung cấp bộ tăng tốc phần cứng cho RoCE, NVIDIA Magnum IO™ GPUDirect Storage, NVIDIA Software-Defined Network Accelerated Processing (SNAP) và tính năng bảo mật. Hệ thống chuyển đổi Spectrum cung cấp độ trễ thấp được tối ưu hóa và băng thông cao cho RoCE và GPUDirect Storage.
Hệ điều hành mạng NVIDIA Cumulus® Linux kết hợp với ASIC switch Spectrum để cung cấp ESF được tăng tốc hiệu quả cho các quy mô đám mây. Bộ chuyển mạch NVIDIA ESF cung cấp tốc độ từ 1Gb/giây đến 800Gb/giây và có các yếu tố hình thức chuyển đổi linh hoạt, được thiết kế cho nhiều hệ thống lưu trữ và khối lượng công việc. Với kiến trúc bộ đệm được chia sẻ hoàn toàn, các bộ chuyển mạch NVIDIA Spectrum cung cấp đường dẫn dữ liệu có độ trễ thấp, thông lượng cao, công bằng, có thể dự đoán và minh bạch đối với bộ nhớ mở rộng quy mô, do phần mềm xác định, theo báo cáo của Tolly. Ngoài ra, khả năng RoCE nâng cao, bao gồm định tuyến thích ứng được hỗ trợ bởi các bộ chuyển mạch Spectrum SN3000/4000/5000, giảm thiểu tắc nghẽn luồng dữ liệu lưu trữ thông minh trên nhiều loại khối lượng công việc.
Giải pháp ESF của NVIDIA Spectrum là một cách tiếp cận toàn diện cho nhiều trường hợp sử dụng bao gồm NVMe-oF, HCI, AI và môi trường đám mây lai. Tổ hợp này bao gồm các hệ thống chuyển mạch Spectrum, NVIDIA® ConnectX® SmartNIC, bộ xử lý dữ liệu NVIDIA BlueField® (DPU), cáp LinkX® và mô-đun thu phát.
Trong máy chủ lưu trữ, ConnectX SmartNIC và BlueField DPU cung cấp các bộ tăng tốc phần cứng cho RoCE, NVIDIA Magnum IO™ GPUDirect Storage, NVIDIA Software-Defined Network Accelerated Processing (SNAP) và bảo mật. Điều này đảm bảo các khối lượng công việc được xử lý một cách hiệu quả và bảo mật được đảm bảo.
Các công tắc top-of-rack (ToR) của NVIDIA Spectrum được thiết kế riêng cho ESF, cho phép sử dụng hiệu quả các cổng chuyển đổi và cho phép tính sẵn sàng cao trong không gian giá đỡ 1U nhỏ gọn. Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các trường hợp sử dụng văn phòng/văn phòng chi nhánh (ROBO) biên hoặc từ xa. Mức tiêu thụ điện năng thấp của các công tắc Spectrum nửa chiều rộng cho phép tối ưu hóa hơn nữa thiết kế giá lưu trữ.
Ngoài ra, hệ điều hành NVIDIA Cumulus Linux đơn giản hóa việc triển khai và tự động hóa việc quản lý, mang lại hiệu quả hoạt động cho các cấu hình RoCE. Giao diện dòng lệnh Trải nghiệm người dùng NVIDIA (NVUE) (CLI) cho phép cấu hình RoCE một lệnh với cài đặt hiệu suất tối ưu, giảm khả năng xảy ra lỗi cấu hình thủ công. Cumulus Linux cũng cung cấp cách tiếp cận DevOps cho các hoạt động của trung tâm dữ liệu, với bản sao kỹ thuật số được lưu trữ trên nền tảng NVIDIA Air cho phép mô phỏng hoàn chỉnh mạng trung tâm dữ liệu. Với những tính năng đáng tin cậy và tiết kiệm, NVIDIA Spectrum ESF là một lựa chọn tuyệt vời cho các doanh nghiệp đang tìm kiếm giải pháp lưu trữ tối ưu cho môi trường trung tâm dữ liệu
NVIDIA ESF đem đến một giải pháp đáng tin cậy cho việc triển khai quy trình lưu trữ do AI điều khiển, với tính năng giám sát và xác thực tự động của NVIDIA NetQ, đảm bảo rằng các chính sách kinh doanh được tuân thủ trước khi triển khai trên thiết bị vật lý. Sử dụng ESF, các mô hình có thể được thiết lập và chạy trong vài phút, giúp đơn giản hóa cấu hình mạng lưu trữ, giảm lỗi thủ công và thời gian ngừng hoạt động, đồng thời hợp lý hóa việc mở rộng và tích hợp lưu trữ với các bộ phận khác của trung tâm dữ liệu và đám mây.
NVIDIA NetQ là một giải pháp giám sát được tăng tốc phần cứng, giúp cung cấp khả năng hiển thị vô song cho ESF, đồng thời cho phép switch ASIC giám sát mọi luồng dữ liệu lưu trữ ở tốc độ đường truyền và cảnh báo người dùng về các vấn đề về hiệu suất, bao gồm rớt gói, sự kiện tắc nghẽn, vòng lặp định tuyến và các sự cố mặt phẳng dữ liệu khác. Cung cấp phép đo từ xa chi tiết và theo ngữ cảnh, Spectrum cho phép xác thực và hiểu biết sâu sắc ở quy mô đám mây, giảm thời gian giải quyết.
Khác với các giải pháp khác, NVIDIA ESF là giải pháp đầu cuối duy nhất được thiết kế để tối đa hóa hiệu suất cho quy trình lưu trữ do AI điều khiển. Với quy trình này, việc tối ưu hóa từ đầu đến cuối trở nên cực kỳ cần thiết, bao gồm các quá trình nhập dữ liệu, quản lý, chuyển đổi và đào tạo mô hình, đều yêu cầu truyền dữ liệu hiệu suất cao. Với NVIDIA ESF, các nền tảng AI có thể tận dụng tối đa hiệu suất, đồng thời đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của quy trình lưu trữ.
The End-to-End Solution for All Storage Fabric Needs
Kết cấu lưu trữ Ethernet (ESF) đã trở thành kết cấu mạng quan trọng cho việc lưu trữ dữ liệu trong các trung tâm dữ liệu và đám mây. NVIDIA Spectrum đã đưa ra giải pháp ESF đầu cuối đáp ứng các nhu cầu lưu trữ hiện đại, với mục tiêu tối ưu hóa tổng chi phí sở hữu (TCO). Nền tảng này kết hợp tính năng tăng tốc phần cứng để truyền dữ liệu lưu trữ với một bộ phần mềm để tự động cấu hình, xác thực, giám sát và bảo mật. Với giải pháp này, hiệu suất và độ tin cậy được tối đa hóa cho tất cả các ứng dụng lưu trữ, bao gồm các ứng dụng máy học và AI được hỗ trợ bởi RoCE và GPUDirect.
Spectrum-4, là một phần không thể thiếu của nền tảng NVIDIA Spectrum, đã trải qua quá trình kiểm tra và xác thực khắt khe với danh mục công nghệ mạng Ethernet đầy đủ của NVIDIA, bao gồm DPU BlueField-3 và ConnectX-7 SmartNIC sử dụng cùng một kênh 100G SerDes như Spectrum-4. Giải pháp đầu cuối này đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho các nền tảng AI và mô phỏng tăng tốc của NVIDIA. Hơn thế, nó còn cung cấp các tính năng tiên tiến và hiệu suất vượt trội để tăng tốc các ứng dụng đám mây gốc trên quy mô lớn, đáp ứng nhu cầu của những ứng dụng đòi hỏi sự mạnh mẽ và đa dạng.
Hệ thống chuyển mạch BlueField-3 DPU và Spectrum-4 hiện đã có thể đặt hàng, hứa hẹn sẽ cải tiến mạnh mẽ cho hạ tầng mạng của bạn.
Nhất Tiến Chung (NTC) hiện là nhà cung cấp các giải pháp hạ tầng CNTT, Điện toán Hiệu năng cao (HPC) cho AI với kinh nghiệm kinh doanh phần cứng từ năm 2005. Chúng tôi là đối tác NPN cấp Elite (2022) chính thức của NVIDIA cho các hệ thống DGX (DGX A100, DGX Station A100) và hệ thống cụm siêu máy tính DGX SuperPOD với sức mạnh lưu trữ song song của DDN và kết nối mạng tốc độ cao từ hãng Mellanox (thuộc NVIDIA).
Bạn muốn trở thành đối tác bán hàng NVIDIA của NTC?
Bài viết liên quan
- GPUDirect RDMA là gì?
- GPUDirect Storage là gì?
- Hyperscale computing: Làm cách nào để đạt được năng lực điện toán quy mô lớn tốt hơn
- AI trong ngành Logistics: Những lợi ích chính và ứng dụng
- Máy chủ tăng tốc cho AI thúc đẩy tăng trưởng chi tiêu cho trung tâm dữ liệu
- Cluster Computing – Thế nào là điện toán cụm?