GPU 集群最常见的浪费,不是买不到卡,而是网络跟不上:卡在等资料,交换机在排队,整体吞吐被一条 uplink 卡死。这篇指南不讲型号推荐,讲判断顺序——先问规模,再问互连,最后才谈线缆与模块。
我们不报库存,也不假设你一定要买某个品牌。文中提到的厂商架构仅作公开资料说明,不是本公司的交付项目。
为什么先算网络,再算卡
一台服务器内部靠 NVLink/NVSwitch 互连,带宽以 TB/s 计;跨机之间走网络,带宽以 100G/200G/400G 计,两者差一个量级。
结果是:集群越大,跨机通信占比越高,网络就越容易成为瓶颈。单机跑得快的配置,接到 8 台以上就可能因为东西向流量掉速。选卡之前先确认:有几台机、每对机之间要交换多少资料、能接受多少延迟。
三个规模门槛
| 规模 | 典型情况 | 网络重点 | 常见错法 |
|---|---|---|---|
| 1–2 台 | 开发、微调、单机推理 | 机内互连足够,对外只需一般以太网 | 为单机买高阶交换,用不到 |
| 8–32 台 | 小集群训练、多人共用 | 东西向流量明显,需要低延迟 fabric | 只升级服务器,交换仍是 10G/25G |
| 64 台以上 | 大模型训练、多租户 | fabric 设计、拥塞控制、可预测性 | 用堆叠式接入充当骨干 |
门槛不是绝对数字,而是“跨机通信开始主导”的位置。跨过去之后,网络设计就要当成一级工程,而不是服务器的配件。
互连选项,差别在哪里
| 选项 | 用途 | 优点 | 代价/注意 |
|---|---|---|---|
| NVLink/NVSwitch | 机内(scale-up) | 带宽最高、延迟最低 | 受限于机箱与厂商生态,跨机不适用 |
| InfiniBand | 跨机 fabric(scale-out) | 延迟低、拥塞管理成熟、行为可预测 | 需专用交换与管理工具;现役世代可参考 NVIDIA Quantum-X800 厂商公开架构文件 |
| RoCEv2(RDMA over Converged Ethernet) | 跨机 fabric,走以太网 | 沿用既有以太网技能与设备,成本结构较灵活 | 需无损调校,调不好会比普通以太网更差 |
| 以太网 fabric(如 NVIDIA Spectrum-X) | 跨机以太网网络 | 延伸以太网生态、统一管理 | 属厂商公开架构,具体功能与许可需向厂商文件核实 |
| 一般以太网(TCP) | 管理网、存储、对外 | 成本最低、最通用 | 延迟与 CPU 开销较高,不适合大规模训练 |
实务上不少集群是混合的:训练走 IB 或 RoCEv2,管理与存储走一般以太网,两张网分开;好处是备份任务不会挤爆训练流量。
RoCEv2 要调的三件事
RoCEv2 的门槛不在买设备,在调校。三件事没做好,效能会比普通以太网更差:
- PFC(Priority Flow Control):让特定优先级在拥塞时不丢包。设定要与两端一致,错一个端口就可能在整条路径上造成连锁暂停。
- ECN(Explicit Congestion Notification):用标记而非丢包来通知拥塞。阈值设得太宽没作用,设得太窄会令吞吐掉下来。
- 队列与缓冲分配:把 RDMA 流量放进独立队列,避免与一般流量争同一块缓冲。
调完要验,不是调完就算:用实际训练任务或流量发生器测,观察是否有 PFC 风暴、是否有过度重传。没有量测的调校,等于没调。
100G/200G/400G:光模块与线缆怎样选
先看距离与环境,再看速率:
- 同一机柜、3 米内:DAC 直连铜缆最省,功耗低、延迟低;缺点是粗、难布线、距离一长就不行。
- 机柜之间、10 米内:AOC 有源光缆较合适,比 DAC 细、比光模块加光纤简单。
- 跨行、跨房、更远:光模块 + 光纤,这里才需要认真选模块类型(多模/单模、传输距离、接口封装)。
速率对应的封装大致标准化(100G 常用 QSFP28,400G 常用 QSFP-DD/OSFP),但同一速率下仍有不同距离等级与兼容性差异。选模块时对齐三项:交换机端口规格、光纤类型、实际距离;任一不对,link 就起不来。
400G 与 800G:何时值得考虑
800G 相关速率已由 IEEE Std 802.3df-2024 规范;从市场观察,400G 在现有与在建部署中仍常见混用,这不是库存声明。800G 一般在 GPU 节点密度高、东西向流量已逼近 400G 上限、且交换与光纤配套都到位时才值得考虑;新集群不应预设上 800G。
QSFP-DD 与 OSFP:买家要分别什么
- QSFP-DD:沿用 QSFP 外形,取向密度与既有机箱兼容。
- OSFP:体积较大,散热与供电余量通常较宽松,高功耗模块较常用。
选型时要对齐端口外形、模块功耗与机柜散热;只看速率对得上,不等于机械与热环境可行。
兼容模块可以用,但要把“兼容”写进采购条件:哪些平台、哪个固件版本、出事怎样换。细节见兼容光模块选型指南与兼容光模块采购。
布线与机柜:四个容易忽略的细节
- 极性:MPO/MTP 多芯光纤有极性类型之分,两端接法不对,整条链路不通。
- 气流方向:交换机有前后与后前两种气流,要与机柜冷热通道一致;混装会令部分设备过热。
- 弯曲半径:高密度光纤束在理线时容易过度弯折,短期看不出,长期衰减。
- 标签与记录:端口对应表要落纸;64 台以上集群没有端口表,等于每次故障都要重新摸一遍。
容量规划:先量东西向流量
采购前最有价值的一步是量而不是猜:尖峰东西向流量(训练启动与 checkpoint 时段模式不同)、接入到骨干的超订比例,以及与训练抢路的存储流量。没有历史数据的新集群,可用“每台机网络端口数 × 速率 × 预期收敛比”估上限再留余量。
常见误判与二手检查
- 以为换卡就会快:卡升级了,交换仍是旧速率,整体不会改善。
- 用堆叠交换做骨干:堆叠适合接入,不适合当 fabric 骨干。
- RoCEv2 当普通以太网设:不做无损调校,结果比原来更慢。
- 只看端口数,不看缓冲:高密度小缓冲交换在突发流量下容易丢包。
二手 100G+ 设备可以用,但比一般交换机多查三项:固件版本与兼容性、逐端口实测(光口插模块实测 link)、授权与支持状态(二手授权可能不可转移)。判断方法见二手采购指南。
下一步
- 评估现有网络能否承载 GPU 集群:联络与报价,或电子邮件 [email protected]
- 选兼容光模块:兼容光模块选型指南、兼容光模块采购
- 二手交换与路由:二手 Cisco/二手 Juniper
- 淘汰下来的旧机:清场与 ITAD 回收
- 机房扩容与退场入口:数据中心与机房
说明:本文为技术入门与选型框架,不构成对任何型号、效能数字或兼容性的保证。实际效能取决于拓扑、固件、调校与工作负载;采购条件、质保与责任以报价单及服务条款为准。兼容光模块为兼容产品,并非原厂模块,质保一般为 1 年。
FAQ
Q:一定要用 InfiniBand 吗? A:不一定。数十台以内、团队熟悉以太网,RoCEv2 调校得宜也可行;重点是做到无损与可预测,而不是用哪种协议。
Q:800G 是新集群预设吗? A:不是。先看 400G 是否已逼近上限、配套是否到位;800G 属更高密度阶段的选项,标准依 IEEE Std 802.3df-2024。
Q:兼容光模块可靠吗? A:可以用,但要选对型号并把条件写进采购:对应平台、固件版本、退换安排。
