100GbEがもたらすクラウドインフラ 株式会社アルティマ 2015年7月24日(金曜日)14：10-18：40 VIOPS10 WORKSHOP Virtualized Infrastructures Workshop [10]

1. 100GbEがもたらすクラウドインフラ
July 24 2015
株式会社アルティマ

2. 自己紹介
 株式会社アルティマ 北島佑樹
 Mellanox社国内一次代理店
 経歴
 商社(代理店)として複数ベンダを経験
 (HW)SASコントローラーチップ(FW開発サポート)
 (SW)デジカメ向け3Dソフト
 (HW)IO仮想化
 (HW)ARM高集積サーバ
 いま
 Mellanox担当エンジニア(SE, Pre-Sales)
 担当分野
→クラウドインフラ(サーバ、ストレージ、ネットワーク)
2

3. アルティマ会社紹介(マクニカグループ)
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GmbH
D H W
米国（カリフォルニア、イリノイ）
シンガポール
香港
台湾
中国（深セン、上海、北京）
韓国
タイ
マレーシア
中国・香港
ASEAN・インド
台湾
北米
ブラジル
欧州
マクニカ社内分社 国内関連会社
（コンポーネント）
国内関連会社
（ネットワーク）
マクニカ海外現地法人
（主に日系顧客対応）
海外グループ会社
（現地顧客対応）
GROUP

4. 100Gbps対応スイッチアナウンス
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http://www.mellanox.com/blog/2015/06/spectrum-one-switch-a-world-of-options/
1シリコンで全ポート100Gbpsサポート

5. 100Gbps対応アダプタカードリリース
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10/ 20/ 25/ 40/ 50/ 56/ 100Gb/sサポート
http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=201&

6. パフォーマンス (NIC)
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サーバ間スループット約90Gbs
ベンチツール：netperf
@Interop2015デモにて
グランプリ受賞！
※カーネルパラメータチューニングなし
※TCP/IP通信です。RDMAではありません！

7. パフォーマンス (Switch)
Tolly社による測定結果
www.tolly.com/DocDetail.aspx?DocNumber=215111
 IxiaによるRFC2544の40GEネットワーク性能評価をTolly社が実施
 Mellanox SwitchX-2 (SX1036) vs.
Broadcom StrataXGS Trident II (Arista DCS-7050QX)
 結果サマリ
・安定かつ低いLatency (230ns)
・Mellanox -> Zero Loss
・Trident II -> up to 20% Loss

8. Tollyと同じことを実施してみました
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
64 128 256 512 1,024 1,280 1,518 9,198
nsec
Frame Size
Mellanox SX1036
某D社製スイッチ - Cut Throughモード
某D社製スイッチ - Store and Forwardモード (Default) Ixia BreakingPoint
※Ixiaのスペック制限で10GbEの評価結果です
RFC2544テスト結果(Latency)
(Trident II)

9. HWスペックは非常に優秀…
高帯域、低レイテンシーは必要か！？
A1.
Yes, HPC
A2.
インフラのスペック・ボリュームが増えればおのずと、
10GbE→40GbE→100GbE
A3.
40GEや100GEが必要なサービスを作り出す・工夫をする
→ "ボトルネック"の課題が発生

10. ボトルネック
Hypervisor
Virtual Switch
ドライバボトルネック
仮想スイッチボトルネック
仮想NICボトルネック
Virtual
Machine
Application
Software
Virtual
Machine
Application
Software
Server Platform
仮想マシンボトルネック
ネットワークボトルネック
IOボトルネック

11. 様々な技術①
 VXLAN offload (NIC)
 CPU(パケット処理)のオーバーヘッド削減
 VXLAN/NVGREオフロードエンジンを搭載(ConnectX-3Pro対応)

12. 様々な技術②
 DPDK
 ネットワークプロセスの高速化・効率化
 コア数に応じリニアにパフォーマンス増加
Hypervisor
Physical NIC
Virtual
Accelerator
DPDK(PMD Driver)
Virtual Machine
Application
Software
Virtual Machine
Application
Software
 メラノックス社NIC対応
 ハイパーバイザーの
I/Oボトルネック解消
 既存インフラに透過的に導入可
 業界最高レベルの仮想ルータ, IPsec提供
 VM間通信を高速化

13. 様々な技術③
 RDMA(Remote Direct Memory Access)
 CPUゼロコピー
 SSDの普及によるIOボトルネックの解消に注目される技術
 Interopにてデモ実演
Distributed Storage Pool
※HGST社製 NVMe, PCIe SSD使用
※ソフトはHGST Software Suite使用
※56Gbps RDMA IB-Network*
※ベンチツール dynamo&iometer 4k randread
200万IOPS vs 70万IOPS
* RoCE対応予定
RDMAあり RDMAなし

14. まとめ
 Mellanox社のEthernet製品は業界屈指のスペック、各種ア
クセラレーション技術に強み
 アクセラレーション技術は成熟してきていて、実用レベル
になっている
 SDxx技術と40G/100GbEの技術でさらに効率的でハイス
ケーラブルなクラウドインフラの実現が可能
 不明点、ご要望等はアルティマまでお問い合わせください。
 Mail : mellanox-support@altima.co.jp

15. Thank You