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12.Des puces de commutation Ethernet à 8 Tb/s pour les centres de données

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La puce de commutation Ethernet Spectrum-3 de Mellanox est dotée d'une largeur de bande de 12,8 Tb/s et d'une foule de caractéristiques qui la rendent idéale pour le centre de données.

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La puissance de calcul, la mémoire et la bande passante disponibles ne sont apparemment jamais suffisantes, et les vendeurs continuent de repousser les limites. C'est ce que fait la dernière puce de commutation Ethernet Spectrum-3 de Mellanox. Non seulement la puce dispose d'une bande passante de 12,8 Tb/s, mais elle comprend une foule de fonctionnalités très conviviales pour les centres de données. Elle peut gérer jusqu'à 128 ports de 100 Go Ethernet (GbE), 64 ports de 200 GbE et 32 ports de 400 GbE. Le système gère jusqu'à 200 000 entrées NAT et plus d'un million de routes sur puce.

Le Spectre-3 est au cœur de la famille de plates-formes SN4000 (Fig. 1). Les systèmes montés en rack peuvent être installés avec Mellanox Onyx, Cumulus Linux, Open Network Install Environment (ONIE), le système d'exploitation à source ouverte de Microsoft pour les réseaux ouverts dans le nuage (SONiC) ou Linux DENT.

La puce prend en charge la signalisation NRZ et PAM4. Cette dernière est utilisée pour les connexions à bande passante la plus élevée.

Spectrum-3 fonctionne aussi bien qu'un interrupteur à feuille ou à colonne vertébrale. Son support de routage adaptatif (Fig. 2) fonctionne dans un environnement de commutation mixte. Toutefois, la puce fonctionne mieux dans un réseau Spectrum-3 homogène car elle distribue automatiquement les informations relatives au trafic, ce qui permet un routage plus efficace. Le support du système de la couche 3 est "flowlet-aware" Les flowlets sont des paquets de paquets commutés qui peuvent être répartis sur plusieurs chemins entre une source et une destination. Les systèmes FlexFlow de Mellanox permettent de répartir le trafic sur de nombreuses connexions afin que les données puissent contourner les encombrements. Il permet également de niveler la charge.

L'autre avantage de l'utilisation d'un environnement homogène est de tirer parti de la hiérarchisation adaptative des flux (Fig. 3). La puce peut ajuster les files d'attente de manière à ce que les petits paquets ne soient pas retardés lorsque de nombreux gros paquets sont dans la file. Les gros paquets, souvent appelés "flux éléphants", sont plus efficaces, mais bloquent les files d'attente pendant plus longtemps s'ils ne sont pas traités correctement. Tout cela est conçu pour assurer un partage équitable de la bande passante.

La liste des caractéristiques et des normes prises en charge par Spectrum-3 est longue. La plate-forme prend également en charge une série de protocoles de superposition, notamment EVPN, VXLAN-GPE, MPLS-over-GRE/UDP, NSH, NVGRE et le routage par segment basé sur MPLS/IPv6.

L'AMRC sur Ethernet convergent (RoCE) est une caractéristique du Spectrum-3. Elle est "RoCE-Ready", c'est-à-dire qu'elle permet une configuration en un clic avec une gestion de l'encombrement accélérée par le matériel et de bout en bout.

Une caractéristique unique est le support de diagnostic de Mellanox, What Just Happened (WJH). Ce système de télémétrie granulaire est conçu pour simplifier les opérations réseau et le débogage en permettant au microprogramme de suivre ce qui se passe et de signaler non seulement qu'une erreur s'est produite, mais aussi le contexte actuel et l'état antérieur. Cela permet d'identifier plus rapidement la cause première d'une erreur. Le support du WJH est intégré à des outils à source ouverte comme Wireshare et Grafana ainsi qu'à des outils comme Kibana et NetQ.

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