mellanox introduction 2016 03-28_hjh

Mellanox 소개 - 최적의 인터컨넥트 솔루션

© 2016 Mellanox Technologies 3- Mellanox Confidential -

고성능, 초고속, 저지연 서버-스토리지 인터커넥트 제품의 선도 회사

• 업계 유일의 인피니밴드 FDR 56Gb/s 및 이더넷 10/40/56GbE 제품군

• 사용자 어플리케이션 데이터 대기시간 감소

• 데이터센터 인프라 투자수익 (ROI) 의 획기적 증가

기능별 본사:

• R&D 및 기술 본사 – 이스라엘 요크네암 (Yokneam)

• 영업 및 마케팅 – 미국 캘리포니아 써니베일 (Sunnyvale)

• 전세계 1,439 여명의 직원 수 (2013년 12월 기준)

탄탄한 재정 상태

• 2013년 기준 $390.9M 매출 기록

• 2014년 1 분기 $100M ~ $105M의 매출 예상

• 2013년 12월말 기준 $330.2M 가용 현금 (투자비 포함) 보유

멜라녹스는? Ticker: MLNX

이스라엘 요크네암 소재 멜라녹스 본사 (MTL)


멜라녹스의 주력 시장

Web 2.0 DB/EnterpriseHPC

10배 이상의성능 맟시뮬레이션실행시간

향상

33% 이상 높은 GPU

성능

무제한의확장성

최저 대기 시간

62% 더 빠른 실행시간

초당 42% 더 빠른 메시지

Cloud

12배 이상의처리량

높은 대역폭에서더많은 유저 지원

SLAs 보장 및 향상

데이터베이스쿼리10배 이상성능향상

4배 이상 빨라진VM Migration

서버당 더 많은가상머신과

가상머신당더 높은대역폭

Storage

하둡에서 2배 이상의성능 향상

13배 이상의메모리캐시성능

4배 이상의 가격 절감과성능향상

Mellanox는 스토리지 가속 소프트웨어를 제공합니다.

>80% 이상 IOPS (I/O operations per second)

Financial Services


엔드-투-엔드 인터커넥트 솔루션의 선도 회사

호스트/패브릭 기반 S/W통신 칩 스위치/게이트웨이어댑터 카드 케이블/모듈Metro / WAN

저장분석Enabling the Use of Data

10Gb, 40Gb 그리고 100 Gigabit 기반의 속도

포괄적인 엔드-투-엔드 인피니밴드 / 이더넷 포트폴리오


Big Data 와 Web 2.0을 위한 비교할수 없는 ROI

Source: Company testing for order of magnitude improvement data

빅테이타 분석 (e.g. Hadoop)• 더많은 JOB을병렬처리

• 노드/링크페일발생후더빠른 rebalancing

HDFS로더빠른데이터로드

인메모리 캐싱 (e.g. Memcached)

• 초당더빠른트랜잭션

• 더빠른응답/검색시간

• 서버당더많은유저와클라이언트

성능 당 가격• 같은가격에더많은대역폭

• GB / s의당낮은가격

• GB / s의당낮은전력

2X

13X

4X


RDMA over InfiniBand or

Ethernet

RDMA 동작방식

어플리케이션 1버퍼 1유

저커널

하드웨어

어플리케이션 2버퍼 1

OS버퍼 r 1

NIC

OS버퍼 1

NIC

TCP/IP

Mellanox NIC Mellanox NIC


인터커넥트 기술 적용에 따른 CPU 효율 차이

~88% CPU

Utilization

User

Sp

ace

Sys

tem

Sp

ac

e

~53% CPU

Utilization

~47% CPU

Overhead/Idle

~12% CPU

Overhead/Idle

RDMA 미사용시 RDMA 사용시

Us

er

Sp

ac

eS

ys

tem

Sp

ac

e


빅데이타 : 동일 크러스터 환경에 두배의 하둡 워크로드 지원

하둡 (Terasort) 벤치마크 결과에서 40%-50%의 수행 시간 감소• Mellanox 10GbE + RDMA vs. competing 10GbE

Without Mellanox With Mellanox

1 Workload 1.5x-2x Workloads


서버당 3배 정도의 가상머신 지원: 20 ~60 VMs

보다 높은 스토리지 집적도 : 초 당 2배 이상의 처리량과 IOPS• Atlantic.net은인피니 밴드를 이용하여 아마존과 비교하여 적은 비용과 2배이상의 클라우드 I/O 성능을 달성함.

가상화 기반 클라우드 환경에서의 상면 비용 감소

Without Mellanox With Mellanox

VM VM

VM VM

VM VM

VMVM

VM VMVM VM


멜라녹스는 클라우드 환경에서 가장 적은 어플리케이션 비용 구현

Microsoft Windows Azure

90.2% 클라우드효율성

응용프로그램당 33% 낮은비용

Cloud

애플리케이션성능은 10

배까지향상

물리서버당 3배이상의 vm 증가

네트워크및스토리지 I/O 통합

응용프로그램당 32 % 낮은비용

694% 높은성능

http://www.google.com/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=cJWpK6FexzC-0M&tbnid=F_hzi_fVEdqDfM:&ved=0CAgQjRwwADgI&url=http://www.smartbiz.be/article/150167/salesforce-com-en-oracle-worden-partners-in-de-cloud/&ei=_4JTUv7wOJjd4APd04HYBg&psig=AFQjCNEs3h1TDNNOZSGJLx53yzHgGOqAUA&ust=1381291136001201

http://www.google.com/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=cJWpK6FexzC-0M&tbnid=F_hzi_fVEdqDfM:&ved=0CAgQjRwwADgI&url=http://www.smartbiz.be/article/150167/salesforce-com-en-oracle-worden-partners-in-de-cloud/&ei=_4JTUv7wOJjd4APd04HYBg&psig=AFQjCNEs3h1TDNNOZSGJLx53yzHgGOqAUA&ust=1381291136001201


“스토리지를더저렴하게만들기위해더많은

네트워크가필요합니다!

Azure 저장소를늘이는방법은? 40GbE에서 RoCE (RDMA

over Converged Ethernet) 활성화를함으로써파격적인

원가절감이가능합니다.

고객 사례 – Microsoft Azure: 최적의 Storage Scale

Microsoft Keynote at Open Networking Summit 2014 on RDMA

KeynoteAlbert Greenberg, Microsoft

SDN Azure Infrastructure


“집약적인연산을사용하는 VMs -Azure에서 RDMA를

통한 40G 인피니밴드엑세스는많은메모리를사용하는

가상머신의어플리케이션을 최적의성능으로구축할

수있게도와줍니다.”

고객 사례 – Microsoft Azure :클라우드 환경에서의 최적의 어플리케이션 구동을 가능 케 하는 인피니밴드

Microsoft Keynote at TechEd North America Conference 2014

Brad AndersonCorporate Vice President

Microsoft


마이크로소프트 윈도우서버 2012 및 SMB 3.0

SMB 3.0 – 파일 공유 프로토콜 (vs. NFS, CIFS)

엔터프라이즈 파일 스토리지 솔루션

낮은 지연 시간, 높은 처리량, 낮은 CPU 오버 헤드(이더넷에 비해 50 % 이하)

낮은 비용과 높은 성능으로 파이버 채널을 대체

SMB Direct Protocol 은 Windows Server 2012 에통합된 멜라녹스 이더넷과 인피니밴드 RDMA 를 통해기능 확대

Microsoft HyperV-SMB 와 SQL-SMB 솔루션을 가속화

File Client File Server

SMB Client

User

Kernel

Disk

RDMA

Adapter

Network w/

RDMA support

RDMA

Adapter

SMB Server

Network w/

RDMA support

NTFS

SCSI

Application

FDR Delivers 10X Performance Improvement vs. 10GbE


Local

Single

Server

Fusion IOFusion IOFusion IOFusion-io

IO Micro

Benchmark

SMB

Client

SMB 3.0 + 10GbE

(non-RDMA)

SMB

Server


IO Micro

Benchmark

10 GbE

10GbE

SMB 3.0 + RDMA

(FDR InfiniBand)

SMB

Client

SMB

Server


IO Micro

Benchmark

FDR IB

FDR IB

SMB 3.0 + RDMA

(QDR InfiniBand)

SMB

Client

SMB

Server


IO Micro

Benchmark

QDR IB

QDR IB

Microsoft SMB 3.0 성능 비교


FDR 56Gb/s 인피니밴드는 5X 이상의높은처리량및10GbE에비해 50% 이하의 CPU 오버헤드를제공

저렴한 비용으로 하이엔드 스토리지를 대체, 확장성 한계 극복

FDR 인피니밴드 처리량을 뛰어넘는 성능


스토리지 아키텍쳐의 변화 : 스토리지계층화

Hot Data:

Flash

storage

Warm

Data:

15k SAS

HDDs

Cool Data:

NL/SATA HDDs

Cold Data:

Tape/Archive

Co

st

Pe

r G

B

Performance

SATA

HDD

SAS

HDD

Flash

SSD

DRAM

300X Performance

4000X Performance

200X

Co

st

50X

Co

st


멜라녹스 - 스토리지 파트너

성능이중시되는 RDMA 인터커넥트시장에서압도적인시장점유율


데이타 전송에서의 병목

+ = 12GB/s =

Server

24 x 2.5” SATA 3 SSDs

15 x 8Gb/s Fibre

Channel Ports

3 x 40Gb/s

2 x 56Gb/s

VPI RDMA Ports

또는

또는

10 x 10Gb/s iSCSI

Ports (with offload)

Interconnect 대역폭은스토리지성능 ROI를결정


가격/성능요소별

어댑터카드

스위치(포트당)

케이블(3m Passive)

총Connection

가격

Gb/s 당가격

승수(Multiplier)

56Gb/s FDR InfiniBand $838 $319 $123 $1280 $24 1x

40Gb/s RoCE $538 $447 $114 $1099 $27 1.1x

10Gb/s iSCSI $299 $293 $46 $638 $64 2.7x

16Gb/s Fibre Channel $1150 $746 $29 $1925 $124 5.3x

8Gb/s Fibre Channel $729 $207 $29 $965 $151 6.4x

FDR IB

2 ports

12GB/s

40Gb/s RoCE

3 ports

12GB/s

10Gb/s iSCSI

10 ports

12GB/s

8Gb/s FC

12 ports

12GB/s

$11580 $6380 $3297 $2560


사례 - 델 Fluid Cache for SAN 을위한 Cache 네트워크에서의활용


최적의 분산 파일 시스템 지원

멜라녹스 40G/56Gbps RDMA 사용시처리량과 IOPs


엔드-투-엔드 인터커넥트 솔루션의 선도 회사

호스트/패브릭 소프트웨어네트워킹 칩 스위치/게이트웨이어댑터 카드 인터컨넥트 모듈/케이블

포괄적인 엔드-투-엔드 인피니밴드 / 이더넷 포트폴리오

Virtual Protocol Interconnect

StorageFront / Back-End

Server / Compute Switch / Gateway

56G IB & FCoIB 56G InfiniBand

10/40/56GbE & FCoE

10/40/56GbE

Fibre Channel

Virtual Protocol Interconnect


최고의 ROI – 스위치 실리콘 칩

스위치의 실리콘 칩이 중요한 이유?• 최고의 스위치 용량

• 최저 전력

• 최저 대기시간

0.95

1.44

2.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Trident+ Trident2 SwitchX

스위치용량 (Bpps)

1

0.5

0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2


대기시간 (µsec)

3

2

0.4

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5


전력 (Watt/Gb)

http://www.google.com/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=kgv78z4qBNVSBM&tbnid=eMTOk-ZjK1x6aM:&ved=0CAgQjRw&url=http://telecomuncovered.com/2013/07/broadcom-corporation-launched-a-new-reference-platform-for-operators-in-emerging-markets/&ei=3PSlUs7rJMTLrgHgzoHACA&psig=AFQjCNEjs9vLgBCsWx9i9Vojb2C3NOabMg&ust=1386694236654076













VPI (Virtual Protocol Interconnect) 기술

64 ports 10GbE36 ports 40/56GbE48 10GbE + 12 40/56GbE36 ports IB up to 56Gb/s8 VPI subnets

스위치 OS 레이어

Mezzanine Card

VPI Adapter VPI Switch

Ethernet: 10/40/56 Gb/s

InfiniBand:10/20/40/56 Gb/s

통합된 Fabric Manager

네트워킹 스토리지 클러스터링 관리t

어플리케이션

가속 엔진

LOM Adapter Card

3.0

데이터센터에서 캠퍼스 및메트로 연결

http://www.redhat.com/

http://www.redhat.com/


1RU 크기 제품으로 최고 용량 제공• From 12 QSFP to 36 QSFP

• 64 x 10GbE

멜라녹스만이 제공할 수 있는 가치 제안• VPI (Virtual Protocol Interconnect)

• 56GbE

• End-to-End 솔루션 (IC칩, NIC, 스위치, SW, 케이블)

멜라녹스 이더넷 제품군

SX1036The Ideal 40GbE ToR/Aggregation

SX1024Non-blocking 10GbE 40GbE ToR

SX1016Highest density 10GbE ToR

Latency• 220ns L2 latency

• 330ns L3 latency

전력소모량 (SX1036)• Under 1W per 10GbE interface

• 2.3W per 40GbE interface

• 0.6W per 10GbE of throughput

SX1012Ideal storage/Database 10/40GbE Switch


멜라녹스 이더넷 솔루션 핵심 요약

전세계최고속도의 I/O• 10/40/56Gbps 이더넷 포트 제공

• 고속의 서버, 스토리지용 TOR 스위치로 적합

전세계최저 Latency – 220ns (40GE) : 경쟁사 제품 500ns 이상• 초저지연 반도체 기술 및 제품 (SwitchX) 자체 보유

• 금융권의 초저지연 Application (DMA) 에 적합

전세계최저전력소모• 10GE 포트당 1W 미만, 40GE 포트당 2.3W (경쟁사 대비 20% 미만)

• IC 칩에 PHY 가 집적되어 전력소모 최소화 – Green Data Center 에 최적화

전세계최고포트집적도 (1RU)• 10GE 64포트, 40GE 36포트, 10GE 48포트 + 40GE 12포트

• Computer Cluster, Cloud, Big Data, Web2.0 등 데이터센터 내 다수의 서버 및 스토리지 연결에 적합

동일한 HW 에서 이더넷및인피니밴드동시제공 (VPI – Virtual Protocol Interconnect)• 고객의 결정에 따라 필요한 프로토콜 선택적 혹은 동시 사용 – 투자 보호

RDMA 기술 적용으로 CPU Offload (RoCE)• 통상의 TCP/IP 통신은 반드시 CPU Kernel 경유 – RDMA 적용시 Kernel Bypass (Zero Copy)

• CPU 부하 경감으로 서버당 보다 많은 Application (VM) 구동 가능 – 비용, 전력, Cable 사용 감소

OpenFlow/SDN, NFV, 100GE 등미래통신기술수용 가능


SX1036 6001 S4810 BNT G8264 QFX3500 7150S

Port Count 64 x SFP+

36 x QSFP

48 x SFP+

4 x QSFP

48 x SFP+

4 x QSFP

48 x SFP+

4 x QSFP

48 x SFP+

4 x QSFP

48 x SFP+

4 x QSFP

Max Throughput (Tb/s) 2.88 1.28 1.28 1.28 1.28 1.28

Latency (us) 0.23 1 0.8-1.2 0.8-1.2 0.8-1.2 0.4

Power (watt/GbE port) 0.17 0.32 0.34 0.51 0.57 ---

Non-blocking 10GbE ToR(supports >32 servers per rack)

Full Solution (NIC/Cable/Switch)

SX1036 경쟁력 분석

세계를선도하는이더넷스위치솔루션을제공


획기적인 멜라녹스 VMS 장점

시스코 아리스타 멜라녹스멜라녹스장점

구분Nexus

7018

Nexus

3016

Nexus

6004DCS-7508 SX1036

사이즈 25U 36U 24U 22U 15U 실제약 30% ~ 60% 감소

전력소비량 ~10,000w 9,600w 19,800w 7,680w 1,500w전력소비량약

80% ~ 90% 감소

가격 $550k $1,240k $1,500k $724k$225k

(+$15k cables)비용약 60% ~ 85% 감소

East-West 솔루션지연속도 (max.)

~30us ~3us ~3us ~29us <2us 지연속도약 33% ~ 93% 감소

하드웨어결함후대역폭 %

0% 97% 83% 50% 93%


고객사례- 호주국립대학교 – 56GbE VMS 아키텍처

시스템• 200+ 노드 클라우드

• 56GbE VMS/FDR 업그레이드

멜라녹스를 선호하는이더넷 업체소개• 시스코UCS, 넥서스 6004를 선택

- RDMA를 통해 더 나은 성능과 가격을 제공함.

• Dell의 Force10 (브로드컴)

- 40/56Gb/s versus 10GbE

멜라녹스 장점• OFED 2.0을 지원하는 Ubuntu/KVM

• RoCE

• 종단간 56GbE (Cisco에는기능 없음)

• VPI

• MLNX OpenStack 지원

Cisco

Core Router

40GbE

2x56GbE

224 servers @ 56GbE non-blocking architecture

14 ToR

Routers

SX1036

224 노드 56GbE Non-blocking 클러스터

Mellanox

VMS8 Agg.

Routers

SX1036


피보탈이란• 1000개이상의 노드를 활용하여 하둡 클러스터를 구성 할 수 있는상용 하둡

피보탈의 용도• 아파치 하둡의 상용제품

• 하둡 인프라를 혁신적으로 가속화

• 대용량 데이터 분석을 위한 저장소

피보탈 하둡의 사용자• 소프트웨어 개발자 및 품질 기술자

• 분석가와 과학자

• 공급 업체 및 구성 요소 파트너

• 타사 응용 프로그램 공급자

멜라녹스 장점• VPI –이더넷및 인피니밴드

• 56Gb/s 처리량

• RDMA

고객사례 - 피보탈 (EMC와 EMC의자회사 VMware)

http://www.mellanox.com/related-docs/case_studies/CS_AWB_VPI.pdf

http://www.google.com/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=h2RJtw9VmOtYbM&tbnid=qA3YuQhaSuszBM:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://blog.clearpathsg.com/blog/bid/290025/Pivotal-Announcements&ei=bPxbUviANeXK0AWx1YHIBg&psig=AFQjCNFahkIqxK_UwS-dKAMGLyBEviXFDQ&ust=1381846508930266


http://www.mellanox.com/related-docs/case_studies/CS_AWB_VPI.pdf


고객사례 –피보탈네트워크토폴로지

TORLEAF

SPINE

OSPF area 1

OSPF area 2

OSPF area 3

VMS

OSPF area 0

TOR

LEAFSPINE

Racks 1-17 + 51

Racks 18-34 + 52

Racks 35-50+ 53 + 0




1000개 이상의 노드에서 10GbE을 이용한 새로운 데이터분석 시스템을 위한 솔루션

고객사례 - Leading European Web 2.0 Company

RDMA

scale-out에 대한 라우팅 솔루션을 제공

SX1024

SX1036

RDMA 를위한 최고성능의 네트워크 카드

SX1024에서 Non-blocking Top-of-Rack

종단간 솔루션에서 최고의 네트워크 제품

http://www.mellanox.com/pdf/case_studies/CS_Euro_Web2_RoCE.pdf

http://www.mellanox.com/pdf/case_studies/CS_Euro_Web2_RoCE.pdf


요약

인터커넥트 기술은 비즈니스 성능에 매우 중요• 어플리케이션 생산성 및 투자수익율 (ROI) 증대

인터커넥트 시장의 꾸준한 성장• HPC 시장에서의 성장을 바탕으로 Web 2.0, storage, database, cloud,

Big Data 시장으로 확대

멜라녹스는 인터커넥트 시장을 선도하는 회사로 확고한 자리매김• 세계 최고속 인터커넥트 기술 보유 및 제품 제공 회사

• 막강한 파트너십, 채널 협력관계 구축

• 다수의 고성장 시장에 획기적인 비즈니스 유익 제공

감사합니다.

mellanox introduction 2016 03-28_hjh

Technology