Các thiết bị chuyển mạch thay thế và tương đương cho dòng sản phẩm Mellanox SN2700 đã ngừng sản xuất.

Khi bạn thực hiện di chuyển vSAN vào nửa đêm hoặc mở rộng cụm lưu trữ NVMe-over-Fabrics (NVMe-oF), điều cuối cùng bạn muốn thấy là hiện tượng mất gói dữ liệu âm thầm hoặc lỗi kết nối cổng trên các switch leaf cũ. Trong nhiều năm, Mellanox SN2700 đã đóng vai trò xương sống của các mạng 100GbE hiệu suất cao, độ trễ thấp. Tuy nhiên, với việc Mellanox SN2700 đã hết hạn hỗ trợ (EOL), các kiến ​​trúc sư mạng phải đối mặt với một quyết định quan trọng: làm thế nào để chuyển đổi cơ sở hạ tầng Spectrum-1 cũ kỹ của họ sang phần cứng hiện đại, được hỗ trợ mà không gây ra mất gói dữ liệu, lỗi cấu hình hoặc thời gian ngừng hoạt động tốn kém.

Sản phẩm kế nhiệm hợp lý là NVIDIA Mellanox SN3700-CS2F, được trang bị chip ASIC Spectrum-2. Sự chuyển đổi này không chỉ đơn thuần là thay thế phần cứng; nó đại diện cho một sự thay đổi cơ bản trong việc tuần tự hóa bộ đệm gói, khả năng đo từ xa và xử lý sửa lỗi chuyển tiếp (FEC). Hướng dẫn này cung cấp một bản kế hoạch kỹ thuật chi tiết để chuyển đổi từ SN2700 sang SN3700-CS2F, phân tích sự khác biệt về kiến ​​trúc ASIC, giải quyết các điểm nghẽn cấu hình thực tế và vạch ra các lộ trình mua sắm chiến lược để giảm thiểu thời gian chờ.

Mục lục

• Sự tiến hóa của Silicon: Kiến trúc đường ống ASIC Spectrum-1 so với Spectrum-2
• Thông số kỹ thuật phần cứng và kích thước hiệu năng thực tế
• Giải quyết các vấn đề về lỗi phân tách cổng, lỗi không khớp FEC và bộ đệm RoCEv2 trong môi trường sản xuất
• Di chuyển vòng đời chiến lược và tối ưu hóa chuỗi cung ứng
• Giải đáp thắc mắc từ chuyên gia và các câu hỏi thường gặp trong cộng đồng người dùng.

Sự tiến hóa của Silicon: Kiến trúc đường ống ASIC Spectrum-1 so với Spectrum-2

Bước tiến vượt bậc về kiến ​​trúc từ chip ASIC Spectrum-1 (cung cấp năng lượng cho SN2700) lên chip ASIC Spectrum-2 (cung cấp năng lượng cho SN3700-CS2F) đã thay đổi căn bản cách thức xử lý gói dữ liệu của các nền tảng giao dịch tần suất cao (HFT), khối lượng công việc AI và mạng lưu trữ (SAN).

Phân bổ bộ đệm gói và giảm thiểu hiện tượng xung đột gói nhỏ

SN2700 Nó sử dụng bộ đệm gói động được chia sẻ hoàn toàn 16MB. Mặc dù rất hiệu quả vào thời điểm đó, nhưng các tác vụ RoCEv2 (RDMA qua Ethernet hội tụ) hiện đại có thể dễ dàng làm bão hòa bộ đệm này trong các kịch bản truyền tải nội tuyến — nơi nhiều nút lá 25G/100G đồng thời truyền tải lưu lượng đến một mục tiêu lưu trữ duy nhất. Sản phẩm thay thế SN3700-CS2F Nâng cấp bộ đệm này lên đến 42MB, một bộ đệm chia sẻ hoàn toàn khổng lồ. Quan trọng hơn, ASIC Spectrum-2 giới thiệu các thuật toán phân bổ bộ đệm động, tự động phân chia không gian bộ đệm dựa trên tình trạng tắc nghẽn cổng theo thời gian thực, hầu như loại bỏ tình trạng mất gói do hiện tượng xung đột dữ liệu nhỏ gây ra, vốn là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng khởi động chậm TCP hoặc hiện tượng bão PFC (Kiểm soát luồng ưu tiên).

Tính linh hoạt của đường ống và khả năng mở rộng của VXLAN/EVPN

Trong khi kiến ​​trúc đường dẫn xử lý của Spectrum-1 tương đối cứng nhắc, ASIC Spectrum-2 lại có kiến ​​trúc đường dẫn xử lý hoàn toàn có thể lập trình được. Điều này cho phép SN3700-CS2F hỗ trợ kích thước bảng ARP/láng giềng gấp đôi và các tập hợp quy tắc ACL lớn hơn đáng kể. Đối với môi trường đám mây đa người dùng, ASIC Spectrum-2 xử lý việc đóng gói và giải mã VXLAN trong một lần duy nhất, duy trì độ trễ giữa các cổng ở mức 425ns, ngay cả khi định tuyến qua các đường hầm VXLAN.

Điều vừa xảy ra (WJH) Đo từ xa

Một trong những nâng cấp vận hành quan trọng nhất trên nền tảng Spectrum-2 là khả năng đo từ xa ở cấp độ phần cứng. Trong khi SN2700 dựa vào sFlow và SNMP truyền thống (thường bỏ sót các xung đột nhỏ tạm thời), SN3700-CS2F có tính năng đo từ xa "Điều gì vừa xảy ra" (What Just Happened - WJH). WJH kiểm tra các gói tin ở cấp độ đường dẫn ASIC và ngay lập tức cảnh báo quản trị viên nếu một gói tin bị mất, cung cấp lý do chính xác (ví dụ: không khớp VLAN, mất ACL, vi phạm MTU hoặc tắc nghẽn bộ đệm) và chi tiết tiêu đề gói tin, giảm Thời gian trung bình để giải quyết (MTTR) từ hàng giờ xuống còn vài giây.

Thông số kỹ thuật phần cứng và kích thước hiệu năng thực tế

Khi lập kế hoạch cho lộ trình di cư của mình, hãy xem xét các yếu tố sau: Thông số kỹ thuật và tình trạng ngừng sản xuất của bộ chuyển mạch Mellanox SN2700. Đây là bước đầu tiên quan trọng để lập kế hoạch về mật độ cổng và ngân sách điện năng. SN3700-CS2F được thiết kế để phù hợp với không gian giá đỡ 1U tương tự trong khi cung cấp dung lượng chuyển mạch gấp đôi và tính linh hoạt của cổng được cải thiện đáng kể.

Bảng dưới đây nêu bật những điểm khác biệt chính về phần cứng giữa SN2700 đời cũ và SN3700-CS2F hiện đại:

Giải quyết các vấn đề về lỗi phân tách cổng, lỗi không khớp FEC và bộ đệm RoCEv2 trong môi trường sản xuất

Một vấn đề thường gặp mà các kỹ sư phải đối mặt khi thay thế SN2700 bằng SN3700-CS2F là hiện tượng cổng chập chờn hoặc lỗi kết nối do không khớp chế độ sửa lỗi chuyển tiếp (FEC) và cấu hình phân bổ cổng không chính xác. Trên SN2700, các cổng 100G được kết nối với các card mạng 25G cũ thường mặc định ở các chế độ FEC cụ thể (như no-fec hoặc Firecode CL74). SN3700-CS2F, chạy các phiên bản Onyx (MLNX-OS) hoặc Cumulus Linux mới hơn, mặc định sử dụng RS-FEC CL91 cho 100G và Reed-Solomon (RS) cho 25G/50G. Nếu bộ thu phát hoặc card mạng được kết nối không khớp với cài đặt này, kết nối sẽ vẫn bị ngắt.

Dưới đây là một đoạn mã cấu hình sẵn sàng để sao chép và dán cho NVIDIA Onyx (MLNX-OS) nhằm chia cổng 100G QSFP28 thành 4 kênh 25G, ghi đè thủ công các cài đặt FEC để ngăn chặn hiện tượng cổng chập chờn và cấu hình RoCEv2 Priority Flow Control (PFC) để tối ưu hóa bộ đệm gói cho lưu lượng truy cập lưu trữ.

enable
configure terminal

# Step 1: Split QSFP28 Port 1/1 into four 25G interfaces
interface ethernet 1/1 module-type qsfp-split-4

# Step 2: Configure the split interfaces (1/1/1 through 1/1/4)
interface ethernet 1/1/1-1/1/4
  no speed auto-negotiation
  speed 25000
  fec override rs
  mtu 9216
  no shutdown
exit

# Step 3: Configure RoCEv2 Priority Flow Control (PFC) on Priority 3
dcb priority-flow-control enable

interface ethernet 1/1/1-1/1/4
  dcb priority-flow-control mode on
  priority-flow-control priority 3 force
exit

# Step 4: Verify the configuration and link status
show interfaces ethernet 1/1/1 status
show interfaces ethernet 1/1/1 transceiver
show priority-flow-control

Di chuyển vòng đời chiến lược và tối ưu hóa chuỗi cung ứng

Việc chuyển đổi khỏi phần cứng đã hết hạn sử dụng như SN2700 không chỉ là một thách thức về mặt kỹ thuật mà còn là một thách thức về mặt hậu cần. Các kênh phân phối truyền thống thường đưa ra thời gian giao hàng từ 8 đến 12 tuần cho các thiết bị chuyển mạch cấp doanh nghiệp, điều này có thể làm chậm quá trình mở rộng trung tâm dữ liệu quan trọng và dẫn đến các khoản phạt do chậm tiến độ dự án.

Bộ định tuyến-chuyển mạch giải quyết trực tiếp những điểm nghẽn trong chuỗi cung ứng này. Bằng cách duy trì một Hàng tồn kho tại nhiều kho trị giá hơn 20 triệu đô la.Router-switch đảm bảo giao hàng trong cùng tuần cho các thiết bị phần cứng mạng quan trọng, bao gồm cả SN3700-CS2F. Mô hình chuỗi cung ứng phẳng này bỏ qua nhiều lớp trung gian của nhà phân phối khu vực, cho phép các nhà tích hợp hệ thống và các bộ phận CNTT doanh nghiệp nhận được chiết khấu mua số lượng lớn trực tiếp và tối ưu hóa danh mục vật liệu (BOM) của họ.

Hơn nữa, việc chuyển đổi sang phần cứng mới tiềm ẩn những rủi ro vận hành sau khi triển khai. Trong khi các hợp đồng hỗ trợ từ nhà cung cấp truyền thống có thể rất đắt đỏ, Router-switch giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp dịch vụ tư vấn kỹ thuật 1 kèm 1 miễn phí từ các chuyên gia CCIE/CCDE để hỗ trợ chuyển đổi cấu hình, bảo hành mở rộng RS Care 3 năm miễn phí và dịch vụ thay thế nhanh chóng theo yêu cầu (RMA), trong đó phần cứng thay thế được gửi trước để giảm thiểu thời gian sửa chữa trung bình (MTTR). Tất cả phần cứng đều được đảm bảo chính hãng 100%, với số seri được xác minh đầy đủ trong cơ sở dữ liệu chính thức của nhà cung cấp trước khi giao hàng.

Để tối ưu hóa thời gian và ngân sách mua sắm, bạn có thể tìm hiểu thêm về... Thông số kỹ thuật và tình trạng ngừng sản xuất của bộ chuyển mạch Mellanox SN2700. Trang này so sánh các cấu hình cũ với các lựa chọn thay thế Spectrum-2 hiện có sẵn.

Giải đáp thắc mắc từ chuyên gia và các câu hỏi thường gặp trong cộng đồng người dùng.

Câu hỏi 1: Tôi có thể chạy Cumulus Linux trên SN3700-CS2F giống như trên SN2700 không?

Đúng vậy. Bộ chuyển mạch SN3700-CS2F tuân thủ chuẩn ONIE (Open Network Install Environment). Mặc dù NVIDIA đã chuyển trọng tâm chính về hệ điều hành sang NVIDIA User Experience (Onyx) và SONiC, nhưng Cumulus Linux vẫn được hỗ trợ đầy đủ trên chip ASIC Spectrum-2. Tuy nhiên, hãy đảm bảo bạn đang sử dụng phiên bản Cumulus Linux 4.x trở lên, vì các phiên bản 3.x cũ hơn không chứa các trình điều khiển ASIC cần thiết cho Spectrum-2.

Câu hỏi 2: Tại sao kết nối 100G của tôi không hoạt động khi kết nối SN3700-CS2F với bộ chuyển mạch SN2700 đời cũ hơn?

Nguyên nhân hầu như luôn là do sự không khớp FEC. Trên firmware cũ, SN2700 mặc định sử dụng chế độ không FEC hoặc CL74, trong khi SN3700-CS2F mặc định sử dụng RS-FEC (CL91) cho các liên kết 100G. Bạn phải cấu hình thủ công cả hai đầu của liên kết để sử dụng cùng một chế độ FEC. Sử dụng lệnh fec override trong Onyx hoặc chỉnh sửa /etc/network/interfaces trong Cumulus để đồng bộ hóa các cài đặt FEC.

Câu 3: ASIC Spectrum-2 xử lý cơ chế kiểm soát tắc nghẽn RoCEv2 khác với Spectrum-1 như thế nào?

ASIC Spectrum-1 (SN2700) chủ yếu dựa vào ngưỡng đánh dấu ECN (Explicit Congestion Notification) tĩnh. ASIC Spectrum-2 (SN3700-CS2F) giới thiệu tính năng đánh dấu ECN động được tăng tốc phần cứng dựa trên tốc độ tăng trưởng hàng đợi thay vì độ sâu hàng đợi tĩnh. Điều này cho phép thiết bị chuyển mạch báo hiệu tắc nghẽn cho các máy chủ đầu cuối nhanh hơn nhiều, ngăn ngừa tràn bộ đệm và giảm nhu cầu kích hoạt các khung tạm dừng PFC gây gián đoạn.

Câu 4: Các bộ thu phát và cáp DAC được sử dụng trên SN2700 có tương thích với SN3700-CS2F không?

Vâng, cả hai bộ chuyển mạch đều sử dụng cổng QSFP28 tiêu chuẩn. Các chuẩn 100G SR4, LR4, AOC và DAC đồng thụ động hoàn toàn tương thích ngược. Tuy nhiên, vì SN3700-CS2F hỗ trợ mật độ cổng cao hơn và dung sai chặt chẽ hơn, nên rất khuyến khích bạn kiểm tra xem các bộ thu phát của mình có được mã hóa chính xác và số sê-ri của chúng có được công nhận chính thức hay không để tránh lỗi khóa cổng "bộ thu phát không được hỗ trợ".