高性能智算网络集成



高性能智算网络集成方案



‌一、全域组网层级架构

  构建算内、算间、域间三级立体组网体系,实现算力无死角承载:


‌  算内网络(机柜内)

  基于800G/1.6T超高密端口组网,服务器GPU节点与TOR交换机超低时延直连,采用扁平化无阻塞设计,消除层级转发损耗,满足 单集群超高并发算力通信需求。


‌  算间网络(机房内/集群间)

  采用Spine-Leaf极简二层扁平化架构,摒弃传统三层复杂组网,支持整机千级高带宽端口无阻塞转发,实现机房内多算力集群无 损互通、负载均衡。


‌  域间网络(跨城/广域)

  基于国产鲲鹏/飞腾CPU、欧拉操作系统搭建底座,完成GeoEast、Omega等主流地勘软件的编译适配,配套国产算力调度平台,实 现从芯片到行业应用的全链路自主可控。


二、四层技术架构体系

‌  物理承载层

  搭载112G超高速端口、超低损耗板材与精细化布线系统,支持800G/1.6T高速互联,优化链路信号衰减与串扰问题,构建无阻塞物 理传输通道。同时支持IB无损网络与高速以太网双架构并行部署,适配不同算力场景需求。


‌  协议控制层

  基于无损以太网技术体系,集成智能拥塞控制、精准流量反压、无状态组播、集合通信优化技术,彻底解决传统网络丢包、拥塞、 时延抖动问题,实现100%吞吐下零丢包传输。


‌  智能调度层

  内置AI流量识别与路径导航引擎,实时区分AI训练大象流、控制小鼠流,通过报文级喷洒、多路径智能调度,实现全域流量均衡, 最大化带宽利用率。


‌  运维管控层

  搭建一体化智算网络管控平台,实现网络拓扑可视化、流量实时监控、故障智能自愈、性能量化分析,支持全网算力与网络资源统 一调度管理。




高性能智算网络集成特点



极简扁平化无阻塞架构

  采用Spine-Leaf二层Fabric扁平化组网,摒弃传统三层复杂架构,转发跳数少、时延可预测,实现集群无阻塞、低收敛比转发,适配 油气勘探超大工区大规模并行计算、上万节点Any-to-Any高频互通场景。


无损零丢包确定性传输

  基于RoCE/IB无损网络+RDMA硬件卸载,实现内核零拷贝传输,配合智能拥塞控制机制,满带宽负载下零丢包、低抖动、低时延,彻底解 决地震偏移、全波形反演、油藏模拟迭代计算因网络抖动导致的算力空等、任务返工问题。


超高带宽、大突发吞吐能力

  支持400G/800G超高速端口,适配勘探业务超大文件读写、波场数据高频交换、AI大模型集合通信等高吞吐场景,可承载持续性大流与 瞬时脉冲突发流量,满足PB级地震数据并行处理带宽需求。


三平面物理隔离、业务专属承载‌

  采用计算网、存储网、管理网三平面物理隔离架构,算网承载MPI并行通信、存储网承载海量数据高速读写、管理网承载运维调度,彻 底杜绝业务流量互相抢占,保障勘探生产任务稳定运行。


端网协同、深度适配勘探HPC负载

  深度适配物探软件MPI光晕交换、多节点并行成像、AI训练AllReduce通信模式,通过报文级精细调度、智能流量均衡,解决传统网络 负载不均、带宽利用率低的问题,最大化GPU/CPU并行加速比。