深入解析:100多台物理GPU服务器,每台服务器上有8张GPU卡,组网
100 多台 8 卡 GPU 服务器(共 800 + 张 GPU)组网,核心目标是满足大规模分布式训练的低延迟、高带宽、无单点故障需求,同时兼顾扩展性和可维护性。推荐采用 **“叶脊(Spine-Leaf)全互联拓扑”**,搭配分层网络设计(计算网、管理网、存储网物理隔离),以下是详细方案:
一、组网核心原则
- 性能优先:计算网(GPU 跨节点通信)需支撑 800+GPU 的
all-reduce等集合通信,单链路带宽≥100G,端到端延迟≤10μs; - 无单点故障:关键设备(交换机、网卡)全冗余,链路双活,避免单故障导致集群分区;
- 分层隔离:计算网、管理网、存储网物理分离,避免互相抢占带宽;
- 扩展性强:协助未来扩容至 200 + 台服务器,无需重构拓扑;
- 易管理:拓扑清晰、布线规范,支持统一监控与故障定位。
二、网络架构设计(核心:Spine-Leaf 全互联)
针对 100 + 台服务器规模,采用标准叶脊拓扑(中小型集群无需额外 Aggregation 层),分为三层网络平面:
| 网络平面 | 核心用途 | 技术选型 | 带宽需求 |
|---|---|---|---|
| 计算网(核心) | 跨节点 GPU 通信(参数同步、模型并行数据交换) | InfiniBand(IB)HDR/NDR 或 RoCEv2 | 单链路 200G/400G,集群总带宽≥20TB/s |
| 管理网 | 节点 IPMI 监控、SSH 管理、日志传输、调度系统通信 | 10G 以太网 | 单链路 10G,总带宽≥100G(冗余后) |
| 存储网 | 连接并行存储(如 GPFS、Ceph),共享训练数据 / Checkpoint | 100G 以太网或 IB | 单链路 100G,总带宽≥10TB/s |
1. 计算网:Spine-Leaf 拓扑详解(核心中的核心)
计算网是集群性能瓶颈的关键,优先选InfiniBand(IB)RDMA(低延迟、无 TCP 开销),预算有限可退选 RoCEv2(基于以太网的 RDMA)。
(1)拓扑结构
- Leaf 层(叶交换机):每机柜 1 台 Leaf 交换机,负责连接本柜所有 GPU 服务器,以及上联至 Spine 层;
- Spine 层(脊交换机):集中转发
浙公网安备 33010602011771号