UltraEthernet

Podcast de Redes de Eduardo Collado

En el audio de hoy os traigo la charla que di en el último EsNOG, os hablo desde los conceptos fundamentales de DMA (Acceso Directo a Memoria), que permite que ciertos componentes de hardware accedan a la memoria sin la intervención de la CPU, hasta tecnologías avanzadas como UltraEthernet, diseñadas para mejorar la eficiencia y el rendimiento en aplicaciones de Inteligencia Artificial (IA) y Computación de Alto Rendimiento (HPC).

La evolución hacia RDMA (Acceso Directo a Memoria Remota) es notable por su capacidad de eliminar copias de datos innecesarias, reduciendo la carga en la CPU y disminuyendo la latencia de la red. RDMA permite transferencias de memoria a memoria sin la intervención del sistema operativo, mejorando significativamente la eficiencia en la transferencia de datos entre sistemas remotos.

Una tecnología particularmente relevante mencionada en el documento es RoCE (RDMA over Converged Ethernet), que adapta RDMA para operar sobre redes Ethernet. RoCE mejora la eficiencia operativa al permitir transferencias de datos de alta velocidad sin sobrecargar el procesador central y es ideal para entornos como centros de datos y la nube, donde se requieren altas tasas de transferencia de datos y baja latencia.

RoCE viene en varias versiones, como RoCE v1, que opera en redes sin pérdidas utilizando Control de Flujo por Prioridad (PFC), y RoCE v2, que funciona sobre redes IP y utiliza UDP para encapsular paquetes RDMA, incluyendo mecanismos de control de congestión avanzados como ECN.

La culminación de estas tecnologías se presenta con UltraEthernet, que se describe como una evolución de RoCE diseñada específicamente para las necesidades de la IA y la HPC. Ofrece mejoras en escalabilidad, manejo de la congestión, rendimiento y seguridad, optimizando para operaciones rápidas necesarias en el procesamiento de grandes volúmenes de datos en tiempo real o tiempos de ejecución aceptables. También incorpora mecanismos de seguridad directamente en la capa de red para proteger datos críticos, como el cifrado de datos en tránsito y la autenticación de nodos.

En resumen, estas tecnologías no solo avanzan en la eficiencia y el rendimiento de las redes y los sistemas de procesamiento de datos, sino que también abordan desafíos críticos de seguridad y escalabilidad necesarios para el futuro de la computación en IA y HPC.

Descargar: ultraethernet_esnog_31.pdf