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　　據(jù)工信部發(fā)布的信息顯示，我國近五年算力年均增速超過30%。其中，在用數(shù)據(jù)中心的服務器規(guī)模為1900萬臺，存儲容量達到800EB(1EB=1024PB)。面對算力、存儲的高速增長，網(wǎng)絡作為數(shù)據(jù)中心三大關鍵要素之一，它的技術發(fā)展日益成為業(yè)界關注的焦點。

　　針對高性能計算、數(shù)據(jù)中心領域中的高階網(wǎng)絡互連技術發(fā)展，在由高效能服務器和存儲技術國家重點實驗室和開放計算中國社區(qū)聯(lián)合主辦的"第六期開放計算技術沙龍：網(wǎng)絡技術研究與實踐"線上研討會中，來自清華大學的教授、博士生導師向東老師以《高性能高階(High-Radix)網(wǎng)絡互連架構及通訊協(xié)議》為主題，針對業(yè)內主流的蜻蜓網(wǎng)絡(Dragonfly)架構以及相關的網(wǎng)絡架構特點、優(yōu)勢進行了詳細解讀。針對Dragonfly網(wǎng)絡適用于高端市場的應用情況，浪潮網(wǎng)絡推出了更加具備市場貼合度的無損網(wǎng)絡解決方案。以采用RoCE技術的數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)交換機為核心，具備網(wǎng)絡流控、死鎖消除以及存儲即插即用等特點。

　　萬級、十萬級、百萬級互連節(jié)點 彰顯蜻蜓網(wǎng)絡魅力

　　Dragonfly網(wǎng)絡憑借較低的網(wǎng)絡直徑和較低的部署成本，已經(jīng)在高性能計算領域得到了廣泛應用。向東教授認為，Dragonfly網(wǎng)絡所具備的特點，同樣也適用于當下算力需求增長迅速、算力多樣化的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡之中。"Dragonfly網(wǎng)絡作為一個二級全連接網(wǎng)絡，其網(wǎng)絡設計成本遠低于3-DTorus及胖樹等其他網(wǎng)絡架構，不僅適合于搭建超級計算機，同時也適用于數(shù)據(jù)中心。"向東教授說道。

　　當前，高性能計算的網(wǎng)絡設計成本主要取決于機柜間的全局光纖數(shù)目，減少光纖數(shù)目及交換機端口數(shù)目是降低設計成本的核心要素。Dragonfly網(wǎng)絡的拓撲結構可以將數(shù)據(jù)包傳輸路徑的全局光纖數(shù)目降低為1。當高性能計算集群達到1萬個計算節(jié)點以上的規(guī)模時，采用Dragonfly網(wǎng)絡拓撲結構平臺所需交換機芯片的端口數(shù)目僅需30多個左右。當集群節(jié)點規(guī)模達到10萬時，采用Dragonfly網(wǎng)絡拓撲結構的交換機芯片端口數(shù)目則在55左右。

　　Dragonfly網(wǎng)絡是一個二階全連接網(wǎng)絡，分別由Router(路由器)、Group(組)以及整個System(系統(tǒng))構成。Group中的Router與終端進行連接，Router之間實現(xiàn)Intra-group interconnection network全連接。與此同時，Group之間也實現(xiàn)了Inter-group interconnection network。其中，Group中采用電纜實現(xiàn)Router之間的互連，Group之間則采用光纖互連。

　　Dragonfly網(wǎng)絡雖然在成本方面、降低交互芯片連接端口數(shù)量較低等優(yōu)勢，但是面對超算、數(shù)據(jù)中心計算節(jié)點的增多，包括Dragonfly、Dragonfly+等網(wǎng)絡結構依然要面臨網(wǎng)絡連線較為復雜，網(wǎng)絡總體設計成本仍然偏高，以及整體網(wǎng)絡所需的全局光纖數(shù)仍然偏高等挑戰(zhàn)。

　　向東教授及其團隊為此研發(fā)設計出CLHR，即基于通訊局部化的高階互連網(wǎng)絡以及相應的路由算法。通過采用CLHR，一套擁有15萬臺服務器且采用Dragonfly網(wǎng)絡結構的超算平臺，其交換芯片端口數(shù)可控制在30個以內。當整體服務器規(guī)模達到100萬臺以上時，交換芯片的端口數(shù)量也可以控制在50個以內。向東教授指出，采用CLHR，相比二階全聯(lián)接的Dragonfly網(wǎng)絡，端口總體數(shù)量得到有效降低。此外，數(shù)據(jù)通訊不需要虛擬通道，不需要設計Misrouting算法，任何節(jié)點間通訊可使用多條最短路徑。

　　讓智算普惠 無損網(wǎng)絡釋放更多價值

　　無論是高性能計算領域中較為普遍采用的Dragonfly網(wǎng)絡，還是針對其進行優(yōu)化、改進的CLHR，向東教授認為這些技術上的創(chuàng)新都是為了實現(xiàn)無損網(wǎng)絡所作出的努力。以往，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心會采用無損網(wǎng)絡技術，但面對數(shù)據(jù)中心的算力攀升、算力的多樣化，向東教授認為打造無損網(wǎng)絡已經(jīng)成為一種趨勢，這需要在網(wǎng)絡架構的設計上更加精致，需要網(wǎng)絡平臺具備高效的流控能力、嚴格避免PFC死鎖情況的出現(xiàn)。

　　目前，浪潮網(wǎng)絡所提供的無損網(wǎng)絡解決方案已經(jīng)成功的應用到南京智能計算中心項目的建設之中。通過融合浪潮的計算、存儲、網(wǎng)絡和人工智能開發(fā)平臺整體解決方案，構建端到端、無損、低延時的RDMA(遠程直接內存訪問)承載網(wǎng)絡。

　　浪潮網(wǎng)絡推出的無損網(wǎng)絡解決方案，不僅有效的應對了智算中心算力增長、算力需求多樣、存儲指數(shù)級攀升的需求。同時，也為現(xiàn)有的高性能計算平臺構建低延遲、高帶寬的網(wǎng)絡平臺，提供了在性價比和未來發(fā)展前景上都不錯的一種選擇。