AI 워크로드를 위한 네트워킹: AI에 필요한 네트워크 요구 사항은 무엇인가?

이더넷 케이블의 8개 와이어는 무엇을 하나요?

소개

인공지능(AI)은 더욱 스마트한 의사 결정과 자동화를 가능하게 함으로써 의료부터 제조까지 다양한 산업을 혁신하고 있습니다. 하지만 AI 애플리케이션의 성공은 기반 네트워크 인프라에 크게 좌우됩니다. 기존 클라우드 컴퓨팅과 달리 AI 워크로드는 방대한 데이터 흐름을 생성하기 때문에 강력하고 효율적인 네트워킹 솔루션이 필요합니다. 그렇다면 AI에 필요한 네트워크 요구 사항은 무엇이며, 인프라가 이러한 요구 사항을 충족하도록 어떻게 보장할 수 있을까요? 함께 살펴보겠습니다.

AI 워크로드의 고유한 과제

딥러닝 모델 학습이나 실시간 추론 실행과 같은 AI 워크로드는 기존 컴퓨팅 작업과는 상당히 다른 데이터 흐름을 생성합니다. 이러한 과제는 다음과 같습니다.

코끼리 흐름

AI 워크로드는 종종 "엘리펀트 플로우(elephant flows)"라고 불리는 대규모의 연속적인 데이터 스트림을 생성합니다. 이러한 흐름은 특정 네트워크 경로에 과부하를 일으켜 혼잡과 지연을 유발할 수 있습니다.

다대일 트래픽

AI 클러스터에서는 여러 프로세스가 단일 수신기로 데이터를 전송할 수 있는데, 이로 인해 네트워크 백프레셔, 혼잡, 심지어 패킷 손실이 발생할 수 있습니다.

낮은 지연 시간 요구 사항

자율주행차나 로봇공학과 같은 실시간 AI 애플리케이션은 시기적절한 의사 결정을 보장하기 위해 매우 낮은 지연 시간을 요구합니다.

카테고리 6 UTP

Cat6 케이블

Cat5e 케이블

Cat.5e UTP 4페어

AI를 위한 핵심 네트워크 요구 사항

이러한 과제를 해결하려면 AI 네트워크가 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

고대역폭

AI 워크로드는 대용량 데이터 세트를 처리하기 위해 고속 데이터 전송이 필요합니다. Cat6, Cat7, Cat8과 같은 이더넷 케이블이 일반적으로 사용되며, Cat8은 단거리에서 최대 40Gbps의 속도를 제공합니다.

낮은 지연 시간

AI 클러스터에서는 여러 프로세스가 단일 수신기로 데이터를 전송할 수 있는데, 이로 인해 네트워크 백프레셔, 혼잡, 심지어 패킷 손실이 발생할 수 있습니다.

커넥터

표준 RJ45 또는 M12 커넥터는 케이블을 장치에 연결하는 데 사용되어 안전하고 효율적인 연결을 제공합니다.

산업용 이더넷 케이블의 주요 특징

높은 신뢰성

차폐 설계는 EMI를 줄여 습도가 높거나 온도가 극한이거나 화학 물질에 노출되는 등 까다로운 환경에서도 안정적인 데이터 전송을 보장합니다.

낮은 지연 시간

실시간 AI 애플리케이션에서는 지연 시간 단축이 매우 중요합니다. RDMA(Remote Direct Memory Access) 및 RoCE(RDMA over Converged Ethernet)와 같은 기술은 장치 간 직접 메모리 액세스를 가능하게 하여 지연 시간을 최소화합니다.

적응형 라우팅

코끼리 흐름의 균형을 맞추고 혼잡을 방지하기 위해 적응형 라우팅은 혼잡이 가장 적은 경로에 데이터를 동적으로 분산합니다.

혼잡 제어

고급 알고리즘은 네트워크 트래픽을 모니터링하고 관리하여 과부하 상황에서도 최적의 성능을 보장합니다.

확장성

AI 네트워크는 증가하는 데이터 수요를 충족하기 위해 원활하게 확장되어야 합니다. 패치 패널이나 무산소 케이블과 같은 구조화된 케이블링 시스템은 확장에 필요한 유연성과 안정성을 제공합니다.

RDMA와 RoCE가 AI 네트워크를 강화하는 방법

RDMA와 RoCE는 AI 네트워킹의 판도를 바꿀 혁신 기술입니다. 다음과 같은 이점을 제공합니다.

직접 데이터 전송 RDMA는 CPU를 우회함으로써 지연 시간을 줄이고 효율성을 향상시킵니다.
적응형 라우팅 RoCE 네트워크는 적응형 라우팅을 사용하여 트래픽을 균등하게 분산시켜 병목 현상을 방지합니다.
혼잡 관리 고급 알고리즘과 풀링된 버퍼를 통해 최대 부하 시에도 원활한 데이터 흐름을 보장합니다.

올바른 케이블링 솔루션 선택

모든 AI 네트워크의 기반은 케이블링 인프라입니다. 고려해야 할 사항은 다음과 같습니다.

이더넷 케이블 Cat6 및 Cat7 케이블은 대부분의 AI 애플리케이션에 적합하지만 Cat8은 고속 단거리 연결에 이상적입니다.
패치 패널 패치 패널은 네트워크 연결을 구성하고 관리하여 인프라의 확장 및 유지 관리를 용이하게 해줍니다.
무산소 케이블 이 케이블은 뛰어난 신호 품질과 내구성을 제공하여 까다로운 환경에서도 안정적인 성능을 보장합니다.
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올바른 케이블링 솔루션 선택

Aipu Waton Group은 AI 워크로드 요구 사항을 충족하도록 설계된 고성능 구조화 케이블링 시스템을 전문으로 합니다. 새로운 AI 네트워크를 구축하든 기존 네트워크를 업그레이드하든, Aipu Waton의 케이블링 솔루션은 필요한 안정성과 성능을 제공합니다.

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게시 시간: 2025년 3월 6일