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 이상의 성능 맟
시뮬레이션 실행시간
향상
33% 이상 높은 GPU
성능
무제한의 확장성
최저 대기 시간
62% 더 빠른 실행시간
초당 42% 더 빠른 메시지
Cloud
12배 이상의
처리량
높은 대역폭에서 더
많은 유저 지원
SLAs 보장 및 향상
데이터베이스 쿼리
10배 이상 성능향상
4배 이상 빨라진
VM Migration
서버당 더 많은
가상머신과
가상머신당 더 높은
대역폭
Storage
하둡에서 2배 이상의
성능 향상
13배 이상의 메모리캐시
성능
4배 이상의 가격 절감과
성능향상
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
저장분석
Enabling 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)
• 더 많은 JOB을 병렬처리
• 노드/링크 페일 발생 후 더 빠른 rebalancing
HDFS로 더 빠른 데이터 로드
인메모리 캐싱 (e.g. Memcached)
• 초당 더 빠른 트랜잭션
• 더 빠른 응답/검색 시간
• 서버당 더 많은 유저와 클라이언트
성능 당 가격
• 같은 가격에 더 많은 대역폭
• GB / s의 당 낮은 가격
• GB / s의 당 낮은 전력
2X
13X
4X

RDMA over
InfiniBand or
Ethernet
RDMA 동작방식
어플리케이션 1
버퍼 1
유저커널하드웨어
어플리케이션 2
버퍼 1
OS
버퍼 r 1
NIC
OS
버퍼 1
NIC
TCP/IP
Mellanox NIC Mellanox NIC

인터커넥트 기술 적용에 따른 CPU 효율 차이
~88% CPU
Utilization
UserSpaceSystemSpace
~53% CPU
Utilization
~47% CPU
Overhead/Idle
~12% CPU
Overhead/Idle
RDMA 미사용시 RDMA 사용시
UserSpaceSystemSpace

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.net은 인피니 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% 클라우드 효율성
응용프로그램당 33% 낮은 비용
Cloud
애플리케이션 성능은 10
배까지 향상
물리서버 당 3배 이상의 vm 증가
네트워크 및 스토리지 I/O 통합
응용 프로그램 당 32 % 낮은 비용
694% 높은 성능

“스토리지를 더 저렴하게 만들기 위해 더 많은
네트워크가 필요합니다!
Azure 저장소를 늘이는 방법은? 40GbE에서 RoCE (RDMA
over Converged Ethernet) 활성화 를 함으로써 파격적인
원가절감이 가능합니다.
고객 사례 – Microsoft Azure
: 최적의 Storage Scale
Microsoft Keynote at Open Networking Summit 2014 on RDMA
Keynote
Albert Greenberg, Microsoft
SDN Azure Infrastructure

“집약적인 연산을 사용하는 VMs -Azure에서 RDMA를
통한 40G 인피니밴드 엑세스는 많은 메모리를 사용하는
가상머신의 어플리케이션을 최적의 성능으로 구축할
수 있게 도와줍니다.”
고객 사례 – Microsoft Azure
:클라우드 환경에서의 최적의 어플리케이션 구동을 가능 케 하는 인피니밴드
Microsoft Keynote at TechEd North America Conference 2014
Brad Anderson
Corporate Vice President
Microsoft

마이크로 소프트 윈도우 서버 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 에
통합된 멜라녹스 이더넷과 인피니밴드 RDMA 를 통해
기능 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 이상의 높은 처리량 및
10GbE에 비해 50% 이하의 CPU 오버헤드를 제공
저렴한 비용으로 하이엔드 스토리지를 대체, 확장성 한계 극복
FDR 인피니밴드 처리량을 뛰어넘는 성능

스토리지 아키텍쳐의 변화 : 스토리지 계층화
Hot Data:
Flash
storage
Warm
Data:
15k SAS
HDDs
Cool Data:
NL/SATA HDDs
Cold Data:
Tape/Archive
CostPerGB
Performance
SATA
HDD
SAS
HDD
Flash
SSD
DRAM
300X Performance
4000X Performance
200XCost
50XCost

멜라녹스 - 스토리지 파트너
성능이 중시되는 RDMA 인터커넥트 시장에서 압도적인 시장 점유율

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 대역폭은 스토리지 성능 ROI를 결정

가격/성능 요소별
어댑터
카드
스위치
(포트당)
케이블
(3mPassive)
총
Connection
가격
Gb/s당
가격
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 네트워크에서의
활용

최적의 분산 파일 시스템 지원
멜라녹스 40G/56Gbps RDMA 사용 시 처리량과 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
Storage
Front / 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
스위치 용량 (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)

VPI (Virtual Protocol Interconnect) 기술
64 ports 10GbE
36 ports 40/56GbE
48 10GbE + 12 40/56GbE
36 ports IB up to 56Gb/s
8 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 및
메트로 연결

 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
SX1036
The Ideal 40GbE ToR/Aggregation
SX1024
Non-blocking 10GbE 40GbE ToR
SX1016
Highest 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
SX1012
Ideal storage/Database 10/40GbE Switch

멜라녹스 이더넷 솔루션 핵심 요약
 전세계 최고 속도의 I/O
• 10/40/56Gbps 이더넷 포트 제공
• 고속의 서버, 스토리지용 TOR 스위치로 적합
 전세계 최저 Latency – 220ns (40GE) : 경쟁사 제품 500ns 이상
• 초저지연 반도체 기술 및 제품 (SwitchX) 자체 보유
• 금융권의 초저지연 Application (DMA) 에 적합
 전세계 최저 전력 소모
• 10GE 포트당 1W 미만, 40GE 포트당 2.3W (경쟁사 대비 20% 미만)
• IC 칩에 PHY 가 집적되어 전력소모 최소화 – Green Data Center 에 최적화
 전세계 최고 포트 집적도 (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 이더넷 및 인피니밴드 동시 제공 (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 등 미래 통신기술 수용 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
세계를 선도하는 이더넷 스위치 솔루션을 제공

획기적인 멜라녹스 VMS 장점
시스코 아리스타 멜라녹스
멜라녹스 장점
구분
Nexus
7018
Nexus
3016
Nexus
6004
DCS-7508 SX1036
사이즈 25U 36U 24U 22U 15U 실제 약 30% ~ 60% 감소
전력 소비량 ~10,000w 9,600w 19,800w 7,680w 1,500w
전력 소비량 약
80% ~ 90% 감소
가격 $550k $1,240k $1,500k $724k
$225k
(+$15k cables)
비용 약 60% ~ 85% 감소
East-West 솔루션
지연속도 (max.)
~30us ~3us ~3us ~29us <2us 지연속도 약 33% ~ 93% 감소
하드웨어 결함 후
대역폭 %
0% 97% 83% 50% 93%

고객사례- 호주 국립대학교 – 56GbE VMS 아키텍처
 시스템
• 200+ 노드 클라우드
• 56GbE VMS/FDR 업그레이드
 멜라녹스를 선호하는 이더넷 업체 소개
• 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 (Cisco에는 기능 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 있는
상용 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 EMC의 자회사 VMware)
http://www.mellanox.com/related-docs/case_studies/CS_AWB_VPI.pdf

고객사례 – 피보탈 네트워크 토폴로지
TOR
LEAF
SPINE
OSPF area 1
OSPF area 2
OSPF area 3
VMS
OSPF area 0
TOR
LEAF
SPINE
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 를 위한 최고 성능의 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

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

Mellanox introduction 2016 03-28_hjh

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