Eu vivi os primeiros dias do SDN,
Onde uma dúzia ou mais de startups apoiadas por capital de risco surgiram com sua própria versão de um sistema operacional de rede. A característica comum: o sistema operacional criado por cada startup seria carregado em switches abertos padrão da indústria, baseados em silício comercial. Não é de surpreender que o Edgecore tenha sido uma das principais escolhas para a plataforma de hardware aberta necessária para executar cada um desses sistemas operacionais, visto que fornece soluções abertas há muito tempo.
Era o velho oeste do open source, e os pioneiros dessa abordagem desagregada demonstravam com seus investimentos que a desagregação de hardware e software era interessante. Eles estavam investindo dinheiro de verdade para criar plataformas de comutação de data center de nível de produção que eram "diferentes" e "melhores" do que as soluções tradicionais e proprietárias já disponíveis. A guerra dos sistemas operacionais continuou de 2010 a 2016, aproximadamente, e então algo mágico aconteceu...
O SONIC (Software para Redes Abertas na Nuvem) entrou em cena.
O SONiC foi desenvolvido pela Microsoft para alimentar o Azure exatamente no mesmo período em que os players de SDN disputavam o domínio. A Microsoft buscava uma maneira de alimentar seus serviços de nuvem do Azure e fez a escolha estratégica de desenvolver seu próprio sistema operacional baseado na plataforma Linux. O SONiC da Microsoft funcionou tão bem que, em 2017, foi oferecido à comunidade de código aberto. O resto da história, como dizem, é história! E embora outros sistemas operacionais de rede ainda existam para aplicações especializadas, como TELCO, o SONiC está rapidamente se tornando o player dominante em construções de infraestrutura aberta para data centers e inferência de IA.
O projeto SONiC é atualmente gerenciado pela Linux Foundation e conta com mais de 5.000 membros ativos da comunidade, representando mais de 500 empresas. Ele foi projetado para implantações de data center de alto desempenho e IA e oferece uma solução de rede flexível, escalável e de baixo TCO, tornando-o particularmente benéfico para a última geração de infraestruturas centradas em GPU, com necessidades exigentes e em constante evolução.
Então por que o SONiC é tão importante para a implantação de um data center de IA?
O valor do SONIC em Data Centers de IA:
1. Estrutura de rede de alto desempenho: Cargas de trabalho de IA, especialmente treinamento distribuído entre múltiplas GPUs, exigem estruturas de rede de alta largura de banda, baixa latência e sem perdas. O SONiC oferece suporte a recursos como Acesso Direto à Memória Remota (RDMA) sobre Ethernet Convergente (RoCE), que é crucial para comunicação eficiente entre GPUs e acesso à memória, minimizando gargalos e maximizando a velocidade do treinamento.
2. Escalabilidade: Os data centers de IA geralmente precisam ser escalonados rapidamente para acomodar conjuntos de dados crescentes e modelos mais complexos. A arquitetura modular do SONiC e o suporte para uma ampla gama de plataformas de hardware permitem o escalonamento perfeito da infraestrutura de rede sem ficar preso ao ecossistema de um único fornecedor.
3. Flexibilidade e personalização: A natureza de código aberto do SONiC permite que as operadoras de rede personalizem o sistema operacional para atender aos requisitos específicos de sua infraestrutura de IA. Elas podem integrar protocolos especializados, ferramentas de automação e sistemas de monitoramento adaptados para cargas de trabalho de IA.
4. Neutralidade do fornecedor: O SONiC desacopla o sistema operacional de rede do hardware subjacente. Essa desagregação permite que os data centers de IA escolham o melhor hardware de diversos fornecedores, evitando a dependência de um único fornecedor e potencialmente reduzindo os gastos de capital. As organizações podem selecionar o hardware com base em desempenho, custo e recursos específicos relevantes para a aceleração de IA (como recursos específicos de ASIC).
5. Automação e Orquestração: Gerenciar a infraestrutura de rede em larga escala em um data center de IA requer automação robusta. O SONiC suporta APIs abertas e padronizadas (como APIs REST) e se integra bem a diversas ferramentas de automação e orquestração, permitindo provisionamento, configuração, monitoramento e gerenciamento eficientes da rede. Isso é crucial para lidar com a natureza dinâmica das cargas de trabalho e da infraestrutura de IA.
6. Visibilidade e diagnóstico da rede: O monitoramento e o diagnóstico em tempo real são essenciais para manter o desempenho e a estabilidade da rede de IA. O SONiC fornece uma interface unificada para telemetria e diagnóstico entre diferentes fornecedores de hardware, simplificando a solução de problemas e a otimização do desempenho.
7. Integração com infraestrutura de IA: O SONiC pode ser integrado a outros componentes da infraestrutura de IA, como SmartNICs (usando iniciativas como DASH – Disaggregated APIs for SONiC Hosts), para melhorar ainda mais o desempenho e descarregar tarefas de processamento de rede das CPUs, liberando-as para cálculos de IA.
Os benefícios do SONIC para data centers de IA:
• Menor TCO: Ao se libertarem de sistemas proprietários e aproveitarem o silício comercial de alta capacidade atual, os data centers de IA podem reduzir significativamente tanto os custos iniciais de capital (CAPEX) em hardware quanto os custos operacionais contínuos (OPEX) relacionados a licenciamento e dependência de fornecedores. De fato, a empresa de análise Dell'Oro publicou dados de tendências que mostram que a Ethernet ultrapassará o uso da InfiniBand em data centers de IA nos próximos 24 meses, e a IDC indicou que o SONiC é o sistema operacional de rede aberta de crescimento mais rápido para switches abertos. A Ethernet e o SONiC podem fornecer a conectividade necessária com um TCO menor do que o mercado extremamente limitado de ofertas InfiniBand atual.
• Aumento da inovação e agilidade: A comunidade de código aberto impulsiona a inovação rápida no SONiC. Os data centers de IA podem se beneficiar da adoção mais rápida de novas tecnologias de rede e contribuir para o desenvolvimento de recursos especificamente necessários para cargas de trabalho de IA. A arquitetura modular permite a implantação mais rápida de novos serviços e recursos sem interromper toda a rede.
• Controle e flexibilidade aprimorados: As organizações ganham maior controle sobre sua infraestrutura de rede, permitindo que a adaptem e otimizem precisamente às demandas das aplicações de IA. Elas não estão limitadas aos recursos e roteiros de um único fornecedor.
• Maior confiabilidade e tempo de atividade: Recursos como componentes em contêineres no SONiC permitem atualizações em serviço e isolamento de falhas, minimizando o tempo de inatividade, essencial para o treinamento ininterrupto de IA e tarefas de inferência. O suporte para configurações Top-of-Rack ativo-ativo (ToR) aumenta a resiliência da rede.
• Forte apoio da comunidade: A grande e ativa comunidade SONiC, incluindo grandes players no setor de IA e redes (como Microsoft, NVIDIA, Broadcom e outros), fornece amplo suporte, documentação e uma riqueza de conhecimento, facilitando a implantação e o gerenciamento do SONiC em ambientes de IA complexos.
O resultado líquido:
Os data centers de IA estão migrando para a comutação Ethernet, a comutação Ethernet está migrando para o uso de comutadores abertos que incluem silício aberto, e os comutadores abertos estão migrando para o uso do SONiC para agregar valor. Por quê? O SONIC fornece uma base de rede moderna, adaptável e econômica, adequada para atender aos requisitos exclusivos e exigentes da Inferência de IA (alto desempenho e baixa latência, RDMA, controle de congestionamento, etc.). A infraestrutura aberta baseada no SONiC permite aumentar drasticamente a utilização de recursos de alto custo (como GPUs) e reduzir o tempo de treinamento e inferência. O SONiC para IA permite maior controle, máxima flexibilidade e desempenho invejável da carga de trabalho de Inferência de IA.
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