UDP 4791 · PFC + ECN · DCQCN

RoCEv2: Ethernet lossless per AI fabric

RoCEv2 è il modo in cui RDMA gira su Ethernet standard: incapsula RDMA in UDP/IP e usa la porta di destinazione UDP 4791, così che il traffico collettivo delle GPU sia instradabile su un normale fabric leaf-spine. Richiede un fabric lossless costruito con PFC ed ECN, con DCQCN come anello di controllo della congestione, e OcNOS offre oggi l'intero toolkit su hardware aperto 400G e 800G supportato.

UDP 4791Porta di destinazione RoCEv2
fino a 800Gpiattaforme RoCEv2 aperte
1 NOSOcNOS-DC su hardware aperto
da 256 a 4,096Design di riferimento GPU
Il fabric lossless

Le stesse GPU su un fabric leaf-spine lossless

Una compatta slice di rail: due spine e due leaf che trasportano RoCEv2 tra quattro GPU. I frame di pausa PFC viaggiano hop dopo hop in caso di congestione, mentre ECN marca gli elephant flow per la reazione DCQCN alla sorgente. RDMA è incapsulato in UDP/IP sulla porta di destinazione 4791, così che lo stesso traffico sia instradabile su un fabric Ethernet standard.

Topologia AI fabric RoCEv2: due spine, due leaf e quattro GPU, con frecce di pausa PFC sul traffico RoCEv2 lossless
RoCEv2: AI fabric con due spine e due leaf che trasporta traffico GPU lossless con flusso di pausa PFC.
Perché RoCEv2 è importante per le AI fabric

La perdita quasi nulla mantiene efficienti le collettive GPU

Le collettive GPU (all-reduce, all-gather, all-to-all) generano elephant flow che saturano i singoli percorsi del fabric e richiedono una perdita quasi nulla per mantenere efficienti i job di training. Basta scartare un singolo pacchetto su un link RoCEv2 400G e la NIC interessata ritrasmette l'intera finestra di invio RDMA, misurabile come secondi di tempo di inattività della GPU. RoCEv2 trasforma un fabric leaf-spine in un trasporto lossless per questi workload incapsulando RDMA in UDP/IP sulla porta di destinazione 4791, così che lo stesso traffico sia instradabile a Layer 3.

Parameter RoCEv1Layer 2 RoCEv2UDP/IP, instradabile
EncapsulationRDMA trasportato direttamente su Ethernet (EtherType dedicato).RDMA incapsulato in UDP/IP, usando la porta di destinazione UDP 4791.
Livello di reteSolo Layer 2; confinato a un unico dominio di broadcast.Instradabile a Layer 3 su un fabric leaf-spine standard.
Entropia ECMPNessun header IP o UDP da sottoporre a hash; distribuzione dei percorsi limitata.Porta sorgente UDP variata come identificatore di flusso per distribuire il traffico sui percorsi ECMP.
Requisito losslessRichiede un fabric lossless costruito con PFC ed ECN.Richiede un fabric lossless costruito con PFC ed ECN, con DCQCN come anello di controllo della congestione.
Portata e scalaAll'interno di un rack o di una singola subnet.Fabric di data center instradati; progetti di riferimento per cluster da 256 a 4,096 GPU.
Lossless by design

I controlli che mantengono il fabric lossless

Un fabric RoCEv2 resta lossless grazie a tre meccanismi cooperanti: il priority flow control mette in pausa la classe di traffico corretta, ECN e DCQCN mantengono il throughput senza perdite e il routing adattivo tiene i pochi flussi di grandi dimensioni lontani dagli uplink congestionati.

Priority Flow Control

Pausa per priorità

PFC 802.1Qbb mette in pausa una singola classe di traffico hop dopo hop, così che le code che trasportano RDMA non scartino mai. OcNOS lo abbina a un watchdog deadlock PFC che rileva una priorità bloccata e si ripristina automaticamente prima che si propaghi.

Controllo della congestione

Marcatura ECN e anello DCQCN

L'ECN basato su WRED marca i pacchetti man mano che le code crescono, e DCQCN è l'anello di controllo della congestione che reagisce alla sorgente per mantenere il throughput senza perdite. Impostazioni predefinite ottimizzate per le collettive xCCL, con override parametrico per stack RDMA personalizzati.

Bilanciamento del carico

Routing adattivo per flowlet

L'hashing ECMP statico entra in collisione sui pochi grandi elephant flow prodotti dalle collettive AI. DLB ridistribuisce i flowlet in caso di saturazione locale del link in finestre inferiori al millisecondo, eliminando le collisioni dell'hashing statico che penalizzano le topologie simmetriche.

L'implementazione OcNOS

RoCEv2 come lo offre OcNOS

Oltre ai controlli lossless, OcNOS include la telemetria, i progetti di riferimento e un percorso di upgrade pulito che trasformano una configurazione lossless in un fabric operabile.

Telemetria

Statistiche di coda per priorità

Sensori in streaming gNMI per profondità delle code, contatori di pausa PFC, pacchetti marcati ECN e rilevamento dei microburst, esportati su un intervallo di campionamento di 10 secondi per l'observability su tutto il fabric.

Design di riferimento

Fabric ottimizzate per rail

Progetti di riferimento per topologie allineate ai rail e a fabric schedulato, che coprono cluster da 256 a 4,096 GPU su switch aperti 400G e 800G standard. La diagnostica CLI verifica end-to-end una configurazione lossless nota come funzionante.

Trasporto di nuova generazione

Un percorso pulito verso Ultra Ethernet

Costruisci RoCEv2 lossless oggi e mantieni un percorso aperto verso Ultra Ethernet, che aggiunge spray di pacchetti e RDMA multi-path all'Ethernet standard man mano che arrivano le NIC UEC. Un unico NOS trasporta entrambi.

Why OcNOS

Un'unica immagine NOS su hardware aperto

Il toolkit RoCEv2 fa parte della licenza base OcNOS-DC, non è un insieme di add-on a pagamento, e gira invariato su una scelta hardware multi-vendor.

  • Scelta hardware aperta. Esegui RoCEv2 su piattaforme UfiSpace, Edgecore o Celestica con la stessa immagine NOS, così che il livello fabric non abbia alcun lock-in di vendor.
  • Parità di funzionalità dal primo giorno. Il bilanciamento del carico adattivo, il tuning DCQCN e la telemetria ASIC-native fanno parte della licenza base OcNOS-DC, non sono add-on a pagamento.
  • Reference design. Configurazioni di riferimento per le topologie di fabric AI più diffuse, con le configurazioni e i risultati dei test pubblicati.
  • Accesso engineering. Il tier di supporto premium include il dialogo diretto con il team RoCEv2 di OcNOS durante il bring-up del fabric.
La visione di IP Infusion

Ethernet standard, prestazioni RDMA, hardware aperto

RoCEv2 consente a un fabric AI di riutilizzare le operazioni Ethernet e l'hardware che il resto del data center già esegue, e OcNOS è l'abilitatore che lo rende lossless su switch aperti.

Ethernet standard, velocità RDMA

RoCEv2 trasporta RDMA su UDP/IP instradabile, così che le collettive GPU ottengano uno spostamento dati a bassa latenza e basso utilizzo della CPU senza un fabric dedicato separato.

Scelta hardware aperta

La stessa configurazione lossless gira su switch UfiSpace, Edgecore e Celestica a 400G e 800G, mantenendo il livello fabric multi-vendor.

OcNOS è l'abilitatore

PFC, ECN, DCQCN, DLB e la telemetria per priorità arrivano come un unico NOS su switch aperti, così che il fabric lossless completo sia una build, non un progetto di integrazione.

FAQ

RoCEv2, spiegato

Che cos'è RoCEv2?
RoCEv2 (RDMA over Converged Ethernet version 2) trasporta il traffico RDMA su reti UDP/IP instradabili, consentendo ai server di spostare dati direttamente tra memorie con latenza molto bassa e ridotto overhead della CPU. È ampiamente utilizzato per cluster AI e storage ad alta velocità su fabric Ethernet.
Qual è la differenza tra RoCEv2 e RoCEv1?
RoCEv2 esegue RDMA su UDP/IP, per cui è instradabile attraverso reti Layer 3, mentre RoCEv1 gira direttamente su Ethernet (Layer 2) e resta all'interno di un unico dominio di broadcast. RoCEv2 scala verso fabric di data center instradate e più ampie, che RoCEv1 non è in grado di raggiungere.
RoCEv2 richiede una rete lossless?
RoCEv2 richiede un fabric lossless o quasi lossless, poiché le prestazioni RDMA calano bruscamente in caso di perdita di pacchetti. Gli operatori lo ottengono con il PFC per il controllo di flusso e l'ECN abbinato al DCQCN per il controllo della congestione, mantenendo le code poco profonde affinché i flussi RDMA evitino scarti e ritrasmissioni.
Quale porta UDP utilizza RoCEv2?
RoCEv2 utilizza la porta UDP di destinazione 4791, la porta riservata dalla IANA per il traffico RoCEv2. Poiché RDMA è incapsulato in UDP/IP, i pacchetti sono instradabili e la porta UDP di origine può essere variata come identificatore di flusso per distribuire il traffico sui percorsi ECMP.
Come si confronta RoCEv2 con InfiniBand?
RoCEv2 offre RDMA su Ethernet e IP standard, mentre InfiniBand è una fabric separata e dedicata, con i propri switch e adattatori. RoCEv2 riutilizza operazioni e apparati Ethernet, ragione per cui molte reti AI e di storage la adottano al posto di una fabric InfiniBand dedicata.

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