Mise en œuvre des solutions de commutation NVIDIA : Segmentation et haute disponibilité de l'accès au cœur

La mise en œuvre des solutions de commutation NVIDIA dans les centres de données d'IA modernes nécessite une planification architecturale minutieuse sur tous les segments du réseau. De la connectivité de la couche d'accès à la distribution centrale, chaque segment présente des défis uniques pour maintenir une haute disponibilité et des performances optimales dans les charges de travail d'IA exigeantes.

La couche d'accès sert de point d'entrée critique pour les serveurs et les systèmes de stockage dans la structure du centre de données d'IA. Les commutateurs Ethernet Spectrum de NVIDIA fournissent la base de la connectivité des serveurs, offrant les caractéristiques essentielles de faible latence que les clusters d'IA exigent.

Les considérations clés de la couche d'accès comprennent :

• Exigences de densité de ports pour les baies de serveurs GPU
• Taux de surabonnement appropriés pour les modèles de trafic d'IA
• Modèles de déploiement à l'échelle du rack pour une croissance modulaire
• Provisionnement automatisé pour une évolutivité rapide

Une conception appropriée de la couche d'accès garantit que les connexions de serveurs individuelles ne deviennent pas des goulots d'étranglement dans les opérations d'entraînement distribuées, maintenant une mise en réseau haute performance constante dans l'ensemble du cluster d'IA.

Lorsque le trafic passe de la couche d'accès vers le cœur, les commutateurs d'agrégation doivent gérer les modèles de trafic massifs est-ouest caractéristiques des charges de travail d'IA. Les commutateurs à haute valence de NVIDIA excellent dans ce rôle, minimisant le nombre de sauts et maintenant une faible latence dans toute la structure.

Les stratégies de segmentation pour les centres de données d'IA diffèrent considérablement des réseaux d'entreprise traditionnels. Plutôt que de segmenter par département ou par application, les clusters d'IA segmentent souvent par :

• Domaines des tâches d'entraînement
• Isolation des locataires dans les environnements multi-locataires
• Environnements de développement par rapport à la production
• Classifications de sensibilité des données

La haute disponibilité dans les environnements de commutation NVIDIA s'étend au-delà de la simple redondance matérielle. L'architecture intègre plusieurs couches de tolérance aux pannes pour assurer le fonctionnement continu des tâches d'entraînement d'IA critiques qui peuvent s'exécuter pendant des jours ou des semaines.

Les principales fonctionnalités de haute disponibilité comprennent :

• Groupes d'agrégation de liens multi-châssis (MLAG) pour les liaisons montantes actives-actives
• Basculement sans interruption lors des mises à niveau du système
• Gestion en douceur des pannes de composants sans impact sur les flux de trafic
• Correction automatisée des scénarios de défaillance courants

Les installations d'entraînement d'IA à grande échelle ont démontré l'efficacité de l'approche segmentée de NVIDIA. Une mise en œuvre connectant plus de 10 000 GPU a atteint une utilisation de 95 % dans l'ensemble du cluster grâce à une segmentation minutieuse et à une conception de haute disponibilité.

Le déploiement a utilisé des commutateurs NVIDIA Spectrum-3 au niveau de la couche d'accès avec des systèmes Spectrum-4 formant les couches d'agrégation et de cœur. Cette conception hiérarchique a fourni l'échelle nécessaire tout en maintenant la communication à faible latence essentielle à l'efficacité de l'entraînement distribué.

Un autre centre de données d'IA d'entreprise a mis en œuvre un modèle de segmentation à plusieurs niveaux qui séparait les environnements de recherche, de développement et de production tout en maintenant un accès partagé aux ressources de stockage et de données. Cette approche a équilibré les exigences de sécurité avec l'efficacité opérationnelle.

La gestion efficace des environnements de commutation NVIDIA segmentés nécessite une visibilité complète sur tous les niveaux du réseau. Les solutions NetQ et Cumulus Linux de NVIDIA fournissent les outils opérationnels nécessaires pour maintenir des architectures segmentées complexes.

Les considérations opérationnelles clés comprennent :

• Gestion unifiée sur tous les segments de commutation
• Application cohérente des politiques dans toute la structure
• Validation automatisée de la configuration
• Surveillance et alerte complètes

La mise en œuvre réussie des solutions de commutation NVIDIA, de l'accès au cœur, nécessite d'équilibrer les exigences de performance avec la praticité opérationnelle. L'approche segmentée, combinée à des fonctionnalités de haute disponibilité robustes, crée une base qui prend en charge à la fois les charges de travail d'IA actuelles et les futurs besoins d'évolutivité.