„Doppelte Versicherung“ für KI-Server: Detaillierte Erklärung der Dual-Link-Architektur optischer Module

Dual-Link-Design: Die Lebensader von KI-Serverclustern

Der fatale Fehler von Single-Link-Architekturen in GPU-Clustern mit tausend Karten – die——

Kosten für Schulungsunterbrechungen: Der Ausfall eines einzigen Spine-Switches führt zu enormen stündlichen Verlusten für das Unternehmen

Latenzempfindliche Herausforderungen: Alle Reduce-Operationen erfordern eine Latenzzeit bei der Gradientensynchronisierung

Zuverlässigkeitsengpass: Die traditionelle Baumtopologie hat 7 potenzielle Single Point of Failure-Links

Lehren aus Blut und Tränen: Ein realer Fall eines KI-Unternehmens

Im dritten Quartal 2024 versäumte es ein Hersteller, Dual Links einzusetzen, was zu Folgendem führte:

Ein Switch-Port-Ausfall führte zu einer 72-minütigen Trainingsunterbrechung

Indirekter Schaden: Vertragsstrafe wegen verspäteter Modelllieferung

Das Dual-Link-Design ist die Kernlösung für dieses Problem.

2. Panoramaanalyse der Dual-Link-Leaf-Spine-Architektur

Diagramm der physischen Topologie (einschließlich Bereitstellung optischer Module)

Beschreibung der Hauptkomponenten:

Spine-Switch: vollständig vernetztes Backbone, muss 800G OSFP-Optikmodul und ECMP unterstützen

Leaf-Switch: Jeder Switch ist über duale optische Module mit zwei Spines verbunden, um einen Single-Point-Failure zu vermeiden.

Serververbindung: Verwenden Sie ein 200G aktives optisches Kabel (AOC), um eine direkte Verbindung zu Leaf herzustellen

III. Prinzip der Dual-Link-Kerntechnologie

1. Homogene und heterogene Linkanpassung

Duale Links können „homogene Links“ (zwei Links desselben Typs, z. B. beide InfiniBand HDR) oder „heterogene Links“ (z. B. ein InfiniBand für Kommunikation mit geringer Latenz und ein Ethernet für Datenübertragung mit großer Kapazität) verwenden.

2. Dynamische Link-Ressourcenzuweisung

Nahtloser Umschaltmechanismus: Verwenden Sie den „Aktiv-/Standby-Modus“ oder „Lastausgleich + dynamische Anpassung“:

Aktiv-/Standby-Modus: Unter normalen Bedingungen überträgt die primäre Verbindung den Hauptverkehr und die Standby-Verbindung überträgt nur Heartbeat-Pakete. Im Fehlerfall übernimmt die Standby-Verbindung innerhalb von Mikrosekunden den gesamten Verkehr, um sicherzustellen, dass keine Daten verloren gehen.

Lastausgleichsmodus: Zwei Links arbeiten gleichzeitig, und der überlebende Link übernimmt nach einem Fehler automatisch den gesamten Datenverkehr (die Protokollschicht muss die Umverteilung des Datenverkehrs unterstützen, um eine Überlastung zu vermeiden).

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