概要

近年、データセンターにおける人工知能と機械学習 (AI/ML) 機能の需要が高まっています。現在、ほとんどのアプリケーションは、分散ニューラル ネットワークに展開されたディープラーニングを活用しています。このアプローチにより、リソースがブロックされずに並列計算されるため、サービス需要の増加に合わせてシームレスにスケーリングできます。このような高速ネットワーク環境では、DCQCN (データ センター量子化輻輳通知) が RoCEv2 ネットワークの極めて重要な輻輳制御アルゴリズムとして機能し、ECN (明示的輻輳通知) と PFC (優先フロー制御) を効果的に組み合わせて、エンドツーエンドのロスレス イーサネットを実現します。

AI/ML ネットワーキングとクラウド ネットワーキングには、1 つの大きな違いがあります。AI/ML には、エレファント フロー ケースが多いということです。言い換えれば、データ フローのピークを許容し、増加する分散コンピューティング トラフィックに対処するには、より高速な速度が必要です。これらの課題に関しては、より高速な環境でロスレスで低遅延のネットワークを調整する方法を見つける必要があります。この課題には、コンピューティング ノード ビューと通信ネットワーク ビューという 2 つの観点からアプローチできます。

概要

Broadcom® の Enterprise SONiC は、商用シリコンベースのプラットフォームで実行される Linux ベースのオープン ソース ネットワーク オペレーティング システムです。オープン ソースの SONiC プロジェクトは、GitHub (https://github.com/Azure/SONiC/wiki) で入手できます。

Enterprise SONiC は現在、複数の Web スケール企業でデータ センター ファブリックの展開に使用されており、活発な開発者コミュニティとベンダー エコシステムがあります。SONiC の基盤となるアーキテクチャは、GitHub (https://github.com/Azure/SONiC/wiki/Architecture) で説明されています。Enterprise SONiC は、データ センター leaf、スパイン、スーパー スパインの展開を対象とした機能強化と強化が施されたオープン ソース SONiC に基づく商用製品です。Enterprise SONiC は、Broadcom の StrataXGS® シリコン ファミリに基づく ODM および OEM プラットフォームをサポートしています。

Enterprise SONiC は、クラウド パフォーマンス、業界をリードするマーチャント シリコンに基づくシンプルさ、標準ベースの IP-Clos アーキテクチャなどの利点を提供します。また、プログラム API と拡張可能なコンテナ ベースのアーキテクチャを備えた統合管理フレームワークによって実現される俊敏性も提供します。オープン ソース基盤と標準化されたエコシステムは、データ センター ファブリック ソリューションに大きな経済的メリットをもたらします。

顧客の使用事例

データ センター L3 CLOS オーバーレイの使用例 (VXLAN および BGP-EVPN を使用) 3.4.0 リリース以降では、マルチテナントをサポートするためにオーバーレイを必要とする Hadoop などの特定のワークロード向けに、エンタープライズ SONiC を企業やサービス プロバイダーに導入することもできます。

データ センターでオーバーレイ アーキテクチャを使用すると、エンド ユーザー (ネットワーク管理者) はエンドポイント (サーバーまたは仮想マシン) をネットワーク内の任意の場所に配置して、同じ論理レイヤー 2 ネットワークに接続したままにすることができます。これにより、仮想トポロジを物理トポロジから分離できます。この分離により、データ センター ネットワークをテナント レベルでプログラム的にプロビジョニングできます。

オーバーレイ ネットワークは、通常、サーバーまたは VM 間のレイヤー 2 とレイヤー 3 の両方のトランスポートをサポートします。また、はるかに大規模なトランスポートもサポートします。SONiC オーバーレイ ネットワークは、コントロール プレーン プロトコル (BGP-EVPN) を使用してエンドポイント情報の学習と共有を容易にし、VXLAN トンネリング プロトコルを使用してオーバーレイ レイヤーのデータ プレーンを作成します。

ギガビットイーサネット – 1 GbE、10 GbE、25 GbE、40 GbE、100 GbE、200 GE、400 GbE など、さまざまな速度の 802.3 標準で構成されるイーサネット メディア。この標準は、ツイスター銅線、光ファイバー、自動リンク速度ネゴシエーション、リンクベースの全二重フロー制御、リンク アグリゲーション、Power over Ethernet、フロー制御ごとの制御、優先度に基づく帯域幅割り当ての拡張伝送選択、データ センター ブリッジング機能交換プロトコルなど、さまざまな標準とプロトコルをカバーしています。主題は広範であり、著者はトピックについての基本的かつ適切な理解を前提としています。

L2スイッチング – イーサネット、トークンリング、またはファイバー チャネルのデータ フレームが、宛先アドレスと送信元アドレスを運ぶメディアベースのプロトコル フレームに基づいて切り替えられる場合。L2 ネットワークは L2 ブリッジまたはスイッチで構成され、宛先アドレスに基づいて L2 フレームを切り替え、スパニング ツリーを使用してトラフィック ストームを防止します。これらは、802.1Q 標準に準拠する物理 LAN または仮想 LAN (VLAN) です。L2 フレームは、ユニキャスト、マルチキャスト、ブロードキャスト ベースのトラフィックです。

スパニングツリー – L2 フレームのループとストーミングを回避するために構築されています。スパニング ツリー プロトコルとそのバリエーションは、スパニング ツリーを確立するために実行されます。