Back-end IA · Storage · Front-end · Coherent DCI

Architettura della fabric per data center IA

Un data center IA esegue quattro piani di rete, non una singola rete piatta: una fabric back-end IA per i collettivi GPU-to-GPU, una fabric di storage, una fabric front-end e un piano di gestione out-of-band isolato. Il Coherent DCI estende il training tra più siti, e OcNOS-DC esegue ogni piano su un unico NOS tramite hardware Broadcom Tomahawk validato.

4 pianipiù coherent DCI
1 NOSOcNOS-DC su ogni piano
fino a 800GTomahawk 5, 64x800G
1 contrattoun solo TAC, un solo SLA

Progettate i piani, non solo gli switch

La maggior parte degli errori nelle fabric AI sono errori di definizione dell'ambito: i team dimensionano il piano GPU, poi vi agganciano storage, accesso dei tenant e gestione come un ripensamento.

Separate invece il traffico per piano, e date a ciascuno il rapporto di sottoscrizione e l'isolamento di cui ha bisogno. Solo la fabric back-end IA deve essere non-blocking e lossless; le altre tre esistono per tenerle lontano il traffico che non le appartiene. Tutti e quattro i piani, più i link coerenti che uniscono i siti, funzionano su OcNOS-DC e Presente nella HCL hardware Tomahawk e Trident.

Ogni piano ha un compito

Dimensionate ogni piano per il proprio compito, mantenete il suo traffico sui propri cavi, e la fabric resta prevedibile durante un'intera esecuzione di training.

Piano 1

Fabric back-end IA

Il piano GPU-to-GPU che trasporta i collettivi. Costruito 1:1 non bloccante come pod leaf-spine rail-optimized, oppure a tre livelli con un super-spine, su un underlay eBGP puro di Layer 3, e mantenuto lossless con la fabric RoCEv2 che RDMA richiede: PFC (anche su L3, con DCBX/LLDP) ed ECN. DLB distribuisce i flussi così che nessun link diventi un punto critico durante l'AllReduce.

1:1 non bloccante · RoCEv2 (PFC + ECN) · DLB · TH5 800G
Piano 2

Fabric di storage

Un Clos leaf-spine che sposta checkpoint e dataset tra i rack GPU e lo storage NVMe-oF o NFS. Tipicamente dimensionato intorno a 3:1, poiché i burst di storage tollerano più oversubscription rispetto ai collettivi, e mantenuto lossless così che il traffico di storage RDMA non venga scartato sotto carico.

Clos leaf-spine · ~3:1 · RDMA senza perdite · NVMe-oF / NFS
Piano 3

Fabric front-end

Il piano nord-sud per l'accesso dei tenant, il servizio di inferenza e il percorso verso il resto del data center e Internet. Opera con accesso a 400G o 800G, dimensionato in base al traffico di servizio che trasporta anziché al pattern collettivo del piano back-end.

Nord-sud · tenant / inferenza · 400G / 800G
Piano 4

Gestione out-of-band

Un piano Clos o MLAG separato, con un proprio cablaggio, in modo che l'avvio e il monitoraggio non condividano mai il destino dei piani dati. Trasporta ZTP, SNMP e syslog, oltre alla telemetria in streaming gNMI/OpenConfig, e continua a funzionare mentre un fabric del piano dati viene riconfigurato.

Piano isolato · ZTP · SNMP / syslog · telemetria gNMI

Quattro fabric più il DCI, su un unico NOS

Un data center, quattro piani, esteso a un secondo sito tramite ottica coerente. Il piano back-end IA è non bloccante 1:1; storage, front-end e gestione operano ciascuno al rapporto richiesto dal proprio traffico. Ogni piano esegue OcNOS-DC, e il collegamento DCI ZR+ scala l'addestramento tra i siti senza transponder esterni.

Architettura della fabric per data center AI: quattro piani più DCI coerente verso un secondo sito Un singolo data center AI rappresentato come quattro piani di rete sovrapposti: una fabric AI back-end (1:1 non bloccante, RoCEv2 lossless, DLB), una fabric storage (circa 3:1, NVMe-oF e NFS), una fabric front-end (400G e 800G nord-sud) e un piano di management out-of-band isolato (ZTP, SNMP, syslog, telemetria gNMI). Tutti e quattro i piani eseguono OcNOS-DC. Un collegamento DCI coerente ZR e ZR+ a 400G o 800G ZR collega il sito a un secondo data center; il 400ZR copre distanze metropolitane fino a circa 120 km, e OpenZR+ arriva più lontano. Fascia inferiore: un unico NOS su AI back-end, storage, front-end, management out-of-band e DCI coerente. DATA CENTER A · OcNOS-DC Fabric back-end IA Collettivi GPU · rail-optimized / Clos 1:1 non bloccante · RoCEv2 · DLB Fabric di storage checkpoint / dataset · RDMA lossless ~3:1 · NVMe-oF / NFS Fabric front-end nord-sud · tenant / inferenza 400G / 800G Mgmt out-of-band ZTP · SNMP / syslog · telemetria piano isolato · gNMI DATA CENTER B Fabric back-end IA 1:1 non bloccante · RoCEv2 Storage + front-end ~3:1 · 400G / 800G Mgmt out-of-band ZR+ DCI 400G ZR / ZR+ · 800G ZR COHERENT · 400ZR UP TO ~120 KM · OPENZR+ FARTHER (oFEC) UN UNICO NOS · OcNOS-DC · AI BACK-END · STORAGE · FRONT-END · OOB · DCI COERENTE

Componenti OcNOS: un underlay eBGP-unnumbered instradato per ciascun piano (il back-end IA è puro Layer 3 eBGP, con EVPN-VXLAN mantenuto come overlay dei tenant anziché come underlay IA), RoCEv2 lossless (PFC + ECN, PFC su L3 con DCBX/LLDP) e DLB sui piani back-end e storage, un piano di gestione isolato per ZTP e telemetria gNMI, e ottica coerente ZR e ZR+ a 400G o 800G ZR per il DCI su AIS800-64D, S9321-64E e AS9736-64D. I piani back-end sono costruiti su hardware Tomahawk 5 presente nella HCL (Edgecore AIS800-64D, UfiSpace S9321-64E / 64EO) e Tomahawk 4 (Edgecore AS9736-64D); il piano di management esegue l'immagine OcNOS-DC MGMT su switch Trident 3.

DCI coerente, senza transponder esterni

Quando un singolo processo di addestramento supera la capacità di una data hall, il fabric si estende attraverso la WAN su ottica coerente pluggable ZR+ a 400G o 800G ZR, direttamente da una porta di bordo.

Su OcNOS-DC, l'ottica 800G ZR funziona sui Tomahawk 5 Edgecore AIS800-64D e UfiSpace S9321-64E, e l'ottica 400G ZR e OpenZR+ sul Tomahawk 4 Edgecore AS9736-64D. Il 400ZR copre distanze metropolitane fino a circa 120 km, e OpenZR+ con oFEC arriva più lontano, lasciando invariato il fabric leaf-spine di ciascun sito. Consultate l'approfondimento sul DCI coerente per i dettagli su ottica e portata.

Quale hardware esegue ciascun piano

I piani AI back-end, storage e front-end eseguono OcNOS-DC su silicio Broadcom Tomahawk. I piani a 800G e il DCI utilizzano Tomahawk 5; i piani entry e a 400G utilizzano Tomahawk 4. Entrambi sono switch con buffer condiviso on-chip. Il piano di management out-of-band esegue l'immagine OcNOS-DC MGMT su switch Trident 3 a 1G/10G, e ogni piattaforma è presente nella Hardware Compatibility List di OcNOS.

Livello silicio Tomahawk 5Piani a 800G + DCI Tomahawk 4piani entry + a 400G
Componente BroadcomBCM78900BCM56990
Capacità dello switch51,2 Tbps25.6 Tbps
Configurazione delle porte64×800G64×400G
BufferBuffer condiviso on-chip; presente nella HCL.Buffer condiviso on-chip; presente nella HCL.
PiattaformeEdgecore AIS800-64D, UfiSpace S9321-64E, UfiSpace S9321-64EO. Ottica 800G ZR su AIS800-64D e S9321-64E.Edgecore AS9736-64D.
Ruolo nel designPiani back-end IA e storage a 800G, più il DCI coerente tra i siti.Build entry e piani front-end o di gestione a 400G.

La forza di un unico NOS

I quattro piani e i collegamenti DCI non sono quattro prodotti. Sono un unico sistema operativo in quattro ruoli: OcNOS-DC esegue i fabric back-end IA, storage, front-end e di gestione out-of-band, oltre al DCI coerente, con un unico modello di configurazione e un unico stack di telemetria su gNMI e OpenConfig. Il team impara una sola CLI, una sola superficie di automazione e un solo set di contatori per ogni piano.

Un unico modello operativo

Lo stesso modello di routing, QoS e telemetria si applica sia che una porta sia un leaf back-end rivolto alle GPU, un leaf di storage, un bordo front-end o uno switch di gestione.

Un unico contratto di supporto

Un unico contratto IP Infusion copre il software e l'hardware validato, con un solo TAC e un solo SLA su ogni piano. Nessuno scaricabarile tra un fornitore di NOS e un fornitore di hardware.

Un unico elenco hardware

Ogni piano è costruito a partire dalla stessa Hardware Compatibility List di OcNOS, così supporto, ottica e firmware restano coerenti in tutto il design.

Un'unica roadmap in cui crescere

Il GLB su tutto il fabric arriva con OcNOS 7.1. In roadmap: ECN basato sulla latenza (7.1.0), e LLR, CBFS e packet trimming. Il futuro silicio Tomahawk 6 (BCM78910 / BCM78914, 102.4 Tbps, TSMC 3nm) è sul ramo OcNOS 7.2 ed estende lo stesso design con una radix più elevata. Integrate il piano di telemetria fin dal primo giorno, così che queste funzionalità arrivino come passi software.

FAQ sull'architettura del fabric AI

Quali fabric compongono un data center IA?
Un data center IA esegue quattro piani di rete. Il Fabric back-end IA trasporta il traffico collettivo GPU-a-GPU ed è quello che deve essere non bloccante e lossless. Il fabric di storage sposta checkpoint e dataset da e verso i rack GPU tramite RDMA. Il fabric front-end gestisce l'accesso nord-sud, dei tenant e di inferenza. Un piano separato di gestione out-of-band avvia gli switch e trasmette in streaming la telemetria su un proprio cablaggio. Il DCI coerente estende il design tra i siti. OcNOS-DC esegue tutti e quattro i piani più il DCI.
Quale oversubscription dovrebbe usare ciascun fabric?
Il fabric back-end IA dovrebbe essere 1:1 non bloccante sul piano GPU, perché un collegamento sovraccarico lì blocca l'intero collettivo e ogni GPU attende il trasferimento più lento. Il fabric di storage opera in genere con un rapporto ottimizzato in termini di costo vicino a 3:1, poiché i burst di storage sono meno critici in termini di latenza rispetto ai collettivi. I piani front-end e di gestione out-of-band trasportano traffico più leggero e meno soggetto a burst, e tollerano un'oversubscription maggiore. Adatta il rapporto al traffico che ciascun piano trasporta effettivamente.
Come si collegano due data center IA?
Usate il DCI coerente: ottiche pluggable ZR e ZR+ a 400G o 800G ZR su una porta border, senza transponder esterni. Su OcNOS-DC, le ottiche 800G ZR sono supportate sui Tomahawk 5 Edgecore AIS800-64D e UfiSpace S9321-64E, e le ottiche 400G ZR e OpenZR+ sul Tomahawk 4 Edgecore AS9736-64D. Il 400ZR copre distanze DCI metropolitane fino a circa 120 km, e OpenZR+ con oFEC arriva più lontano. Questo permette a una singola sessione di training di estendersi su più sale data center mentre ogni sito mantiene invariata la propria fabric leaf-spine.
Un unico NOS può eseguire tutti i fabric?
Sì. OcNOS-DC esegue i piani back-end IA, storage, front-end e di gestione out-of-band, oltre al DCI coerente, sullo stesso sistema operativo. Ciò significa un unico modello di configurazione, un unico stack di telemetria su gNMI e OpenConfig, e un unico contratto di supporto IP Infusion che copre il software e l'hardware validato, con un solo TAC e un solo SLA su ogni piano del design.
Quale hardware esegue ciascun piano?
I piani AI back-end, storage e front-end eseguono OcNOS-DC su silicio Broadcom Tomahawk. I piani a 800G usano Tomahawk 5 (BCM78900, 51,2 Tbps, 64×800G): Edgecore AIS800-64D, UfiSpace S9321-64E o UfiSpace S9321-64EO. I piani entry e a 400G usano Tomahawk 4 (BCM56990, 25,6 Tbps, 64×400G), come l'Edgecore AS9736-64D. Sono switch con buffer condiviso on-chip. Il piano di management out-of-band esegue l'immagine OcNOS-DC MGMT su switch Trident 3 a 1G/10G, come l'Edgecore AS4625-54T. Tutte le piattaforme sono presenti nell'Elenco di compatibilità hardware di OcNOS.

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