游乐游手机版
首页/AI热点日报/热点详情

思科以太网AI网络战略再升级

类型:热点整理2026-07-20
思科宣布停产HyperFlex超融合产品,全面转向基于标准以太网的AI网络战略。新方案以Nexus9000交换机和SiliconOne处理器为核心,支持RoCEv2协议及ECN、PFC拥塞管理,构建无损低延迟的AI数据中心网络,旨在满足高性能计算及AI训练等需求。

先说几个核心判断。思科最近正式宣布停止生产其HyperFlex超融合基础设施产品,这一决定背后的信号值得细看。当地时间9月12日,思科确认了这条消息,并给出两个层面的考量:一是客户需求和市场环境在不断变化,二是超大规模计算公司也开始涉足这个领域。比如甲骨文,刚刚把本地云精简成了一款足以与大型超融合设备竞争的产品。

当然,思科并没有把话说得太透。官方表态是,这么做能“为客户、合作伙伴和员工提供更有力的支持”。发言人也强调,思科“仍然致力于简化混合多云运营”。但有意思的是,实现这个目标的背后推手成了Nutanix,而不是思科自己。两家公司最近宣布合作,在思科硬件上运行Nutanix的软件堆栈,思科负责出售最终设备并收取用金。某种程度上,这更像是一次战略转向。

对于现有的HyperFlex客户,思科承诺提供五年的支持和服务。但有一个复杂的问题:如果客户用的是VMware ESXi虚拟机管理程序,思科不会在其硬件上认证未来版本的ESXi。这意味着,VMware用户要么在ESXi 8.0退出支持后继续硬撑,要么运行不受支持的代码。另一种选择是彻底放弃HyperFlex,思科对此也发布了一份白皮书作为指引。或者,直接把HyperFlex清理掉,把机器当作普通UCS服务器使用。为了让平台用户有足够的时间缓冲,思科将在2024年3月12日之前继续接受HyperFlex硬件和软件的订单,并力争在同年6月10日之前全部发货。

厌倦了成为“others”

说到底,思科放弃HyperFlex,很可能是因为它的市场表现始终没有达到预期。IDC 2022年底的数据显示,在超融合市场中,VMware占据了绝对优势的41%份额,Nutanix占25%,排名第三的HPE占7.3%。而思科,只能被划分到“其他”类别中。从数据来看,想要做增量,彻底改变格局,确实太难了。

思科在刀片服务器领域一直颇有声势——UCS服务器占据了一定的利基市场,但从未真正撼动过戴尔、HPE或联想这些对手的地位。HyperFlex对改变这一局面帮助有限,反而在思科将大部分工具转向云和订阅模式的时期,增加了维护管理软件堆栈的负担。从市场表现来看,这块业务始终没能做出成绩。而超大规模云对服务器制造商的挤压,混合云趋势又进一步削弱了对本地设备的需求。几个因素叠加起来,不难理解为什么思科会选择让HyperFlex提前退场。

不过,思科并没有错过AI网络这波风口。此前,它已经制定了一系列基于以太网的AI网络战略,方向明确。

思科基于以太网的AI网络战略

思科云网络、Nexus和ACI产品线产品管理副总裁Thomas Scheibe曾公开表示:“各组织正坐拥海量数据,他们正在研究人工智能技术,试图让这些数据更容易访问,并更快地从中获得价值。客户想知道他们需要在网络方面做什么,以便能运行其庞大的GPU集群并处理大量数据。对于大多数客户来说,以太网将是答案。”

基于这个判断,思科制定了一份蓝图,定义了组织如何利用现有数据中心以太网来支持人工智能工作负载。核心组件是其Nexus 9000数据中心交换机,每个ASIC拥有高达25.6Tbps的带宽,并且配备了可用的硬件和软件功能,能提供AI/ML集群所需的低延迟、拥塞管理机制和遥测能力,确保极高的吞吐量。

此外,思科在面向AI的新型高端可编程Silicon One处理器上也取得了新进展,芯片产品家族又添新成员。全新处理器包括Silicon One G202和Silicon One G200,分别实现了25.6Tbps和51.2Tbps的转发性能。这两款处理器建立在Cisco Silicon One G100统一架构的技术基础之上,针对高带宽、超大规模数据中心以及AI/ML高性能网络进行了全面优化,目标是构建无损、低延迟和高能效的AI数据中心。

RoCEv2 作为 AI 集群的传输

RDMA是高性能计算和存储网络环境中的老熟人了。它的优势在于,能在内存到内存级别的计算节点之间实现高吞吐量和低延迟的信息传输,同时不给CPU带来额外负担。传输功能被卸载到网络适配器硬件上,从而绕过操作系统的软件网络堆栈。

RDMA提供了多种网络传输实现方式,包括InfiniBand和基于以太网的RoCE。

InfiniBand提供高吞吐量和CPU旁路,延迟也更低。它在协议中内置了拥塞管理功能,这让它成为高性能计算传输的首选。对于需要HPC工作负载的企业网络,InfiniBand需要构建一个单独的网络来发挥其所有优势,但这些专门构建的网络也带来了额外的成本和复杂性。

RoCE呢,则可以理解为InfiniBand的“以太网亲戚”。RoCEv2将IB传输封装在以太网、IP和UDP报头中,因此可以通过以太网进行路由。这是一种高性能网络计算技术,能让数据直接在两个设备的内存之间传输,无需服务器CPU介入。它允许通过单个连接同时传输或路由多个数据包,从而减少延迟和复杂性,提升吞吐量。

图中展示的是RoCE和RoCEv2的帧格式,RoCEv2的IP和UDP报头位于以太网之上。

以太网在企业数据中心中无处不在,网络管理员对它非常熟悉,这是该技术的一大优势。除此之外,经济性以及创建能够承载常规企业流量和RDMA工作负载的“融合”结构,对客户也极有吸引力。这也是在数据中心网络中实施RoCEv2的重要原因之一。不过,RoCEv2需要无损传输作为支撑,这可以通过使用显式拥塞通知和优先级流量控制拥塞避免算法来实现。

AI集群需要无损网络

对于RoCEv2传输来说,网络必须提供高吞吐量和低延迟,同时避免在发生拥塞时出现流量下降。Cisco Nexus 9000通过ECN和PFC中的软件和硬件遥测,在无损网络中提供了支持和可见性。

显式拥塞通知 (ECN)

在需要端到端传播拥塞信息的情况下,ECN是管理拥塞的有效手段。它在IP报头服务类型字段内的2个最低有效位中,对经历拥塞的网络节点进行标记。当接收方收到ECN拥塞经历位设置为0x11的数据包时,会生成拥塞通知数据包并将其发送回发送方。发送方收到拥塞通知后,会减慢与该通知匹配的流量。这个端到端的流程构建在数据路径中,所以管理拥塞的效率很高。

图中展示了网络设备和终端主机使用的ECN位值。ECN本质上是通过监控网络拥塞或其他可能导致数据包丢失的情况,并限制网络来确保不丢包,从而实现了无损以太网。无损以太网不仅是AI网络的关键要求,在当今的VOIP或视频环境中也同样重要。

优先级流量控制 (PFC)

优先级流量控制是在第2层网络中引入的,作为实现无损以太网的主要机制。流量控制由第2层帧中的服务类别值驱动,使用暂停帧和暂停机制来指示和管理拥塞。不过,构建可扩展的第2层网络对网络管理员来说很有挑战性。因此,网络设计大多转向了第3层路由结构。

由于RoCEv2可以路由,PFC被调整为与DSCP优先级配合使用,以在网络中的路由跳之间发出拥塞信号。DSCP是一种对IP网络上的网络流量进行分类的机制,它使用IP报头中的6位差分服务字段来进行数据包分类。使用第3层标记,让流量能够跨路由器维护分类语义。由于PFC帧使用链路本地寻址,网络设备可以接收并执行路由和交换流量的暂停信令。PFC从拥塞位置到流量源逐跳传输,这种逐步行为可能需要一些时间才能传播到源。PFC被用作管理RoCEv2传输拥塞的主要工具。

Cisco Nexus 9000交换机支持PFC拥塞管理和ECN标记,通过加权随机早期检测或近似公平丢弃来指示网络节点中的拥塞情况。PFC和ECN相辅相成,共同提供最高效的拥塞管理。它们在拥塞期间确保了最高的吞吐量和最低的延迟损失,在构建无损以太网中扮演着关键角色。这些技术使得以太网能够对某些工作负载进行优先级排序,比如对丢包零容忍、即使出现拥塞也必须获得网络优先级的AI工作负载。

Silicon One

思科AI网络基础设施的另一个核心要素,是其新型高端可编程Silicon One处理器。它的目标是为企业提供大规模AI/ML基础设施。

思科将5纳米51.2Tbps的Silicon One G200和25.6Tbps的G202添加到其Silicon One系列中。这些处理器可以针对单个芯片组的路由或交换进行定制,无需为每个网络功能使用不同的芯片架构。这一切通过通用操作系统、P4可编程转发代码和SDK来实现。

思科表示,这些新设备位于Silicon One系列的顶端,它们带来的网络增强功能,使其成为要求苛刻的AI/ML部署或其他高度分布式应用的理想选择。Silicon One系统的核心是支持增强的以太网功能,比如改进的流量控制、拥塞感知和避免。系统还包括先进的负载平衡功能和“packet-spraying”功能,可以将流量分散到多个GPU或交换机上,避免拥塞并改善延迟。基于硬件的链路故障恢复也有助于确保网络始终以最高效率运行。

将这些增强型以太网技术结合起来并进一步推进,最终能让客户建立起思科所谓的Scheduled Fabric。在Scheduled Fabric中,芯片的物理组件、光学器件、交换机像一个大型模块化机箱一样连接在一起,相互通信,以提供最佳的调度行为和更高的带宽吞吐量。

来源:https://m.elecfans.com/article/2247416.html

相关热点

继续查看同栏目近期热点。

延伸阅读

补充最近整理过的热点入口。