Vernetzung für KI-Workloads: Was sind die Netzwerkanforderungen für KI?

Was machen die 8 Drähte in einem Ethernet-Kabel?

Einführung

Künstliche Intelligenz (KI) verändert Branchen – vom Gesundheitswesen bis zur Fertigung – durch intelligentere Entscheidungsfindung und Automatisierung. Der Erfolg von KI-Anwendungen hängt jedoch stark von der zugrunde liegenden Netzwerkinfrastruktur ab. Im Gegensatz zu herkömmlichem Cloud Computing erzeugen KI-Workloads massive Datenströme, die robuste und effiziente Netzwerklösungen erfordern. Welche Netzwerkanforderungen gelten für KI und wie stellen Sie sicher, dass Ihre Infrastruktur diesen Anforderungen gewachsen ist? Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen.

Die einzigartigen Herausforderungen von KI-Workloads

KI-Workloads, wie das Trainieren von Deep-Learning-Modellen oder die Ausführung von Echtzeit-Inferenzen, erzeugen Datenströme, die sich deutlich von herkömmlichen Computeraufgaben unterscheiden. Zu diesen Herausforderungen gehören:

Elefantenströme

KI-Workloads erzeugen häufig große, kontinuierliche Datenströme, sogenannte „Elefantenströme“. Diese Ströme können bestimmte Netzwerkpfade überlasten und so zu Überlastungen und Verzögerungen führen.

Viele-zu-eins-Verkehr

In KI-Clustern können mehrere Prozesse Daten an einen einzigen Empfänger senden, was zu Netzwerkrückstau, Überlastung und sogar Paketverlust führen kann.

Niedrige Latenzanforderungen

Echtzeit-KI-Anwendungen wie autonome Fahrzeuge oder Roboter erfordern eine extrem niedrige Latenz, um eine zeitnahe Entscheidungsfindung zu gewährleisten.

Kat.6 UTP

Cat6-Kabel

Cat5e-Kabel

Cat.5e UTP 4Paar

Wichtige Netzwerkanforderungen für KI

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, müssen KI-Netzwerke die folgenden Anforderungen erfüllen:

Hohe Bandbreite

KI-Workloads erfordern eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung, um große Datensätze verarbeiten zu können. Ethernet-Kabel wie Cat6, Cat7 und Cat8 werden häufig verwendet, wobei Cat8 Geschwindigkeiten von bis zu 40 Gbit/s über kurze Distanzen bietet.

Geringe Latenz

In KI-Clustern können mehrere Prozesse Daten an einen einzigen Empfänger senden, was zu Netzwerkrückstau, Überlastung und sogar Paketverlust führen kann.

Anschlüsse

Zum Verbinden von Kabeln mit Geräten werden standardmäßige RJ45- oder M12-Anschlüsse verwendet, die sichere und effiziente Verbindungen ermöglichen.

Hauptmerkmale von Industrial Ethernet-Kabeln

Hohe Zuverlässigkeit

Abgeschirmte Designs reduzieren elektromagnetische Störungen und gewährleisten eine stabile Datenübertragung auch in anspruchsvollen Umgebungen wie hoher Luftfeuchtigkeit, extremen Temperaturen oder chemischer Belastung.

Geringe Latenz

Die Reduzierung der Latenz ist für Echtzeit-KI-Anwendungen entscheidend. Technologien wie RDMA (Remote Direct Memory Access) und RoCE (RDMA over Converged Ethernet) tragen dazu bei, Verzögerungen zu minimieren, indem sie den direkten Speicherzugriff zwischen Geräten ermöglichen.

Adaptives Routing

Um den Datenverkehr auszugleichen und Staus zu vermeiden, verteilt das adaptive Routing die Daten dynamisch auf die am wenigsten überlasteten Pfade.

Überlastungskontrolle

Fortschrittliche Algorithmen überwachen und verwalten den Netzwerkverkehr und sorgen so auch bei hoher Belastung für optimale Leistung.

Skalierbarkeit

KI-Netzwerke müssen nahtlos skalierbar sein, um dem wachsenden Datenbedarf gerecht zu werden. Strukturierte Verkabelungssysteme wie Patchpanels und sauerstofffreie Kabel bieten die nötige Flexibilität und Zuverlässigkeit für Erweiterungen.

Wie RDMA und RoCE KI-Netzwerke verbessern

RDMA und RoCE verändern die KI-Netzwerktechnologie grundlegend. Sie ermöglichen:

Direkte Datenübertragung Durch Umgehen der CPU reduziert RDMA die Latenz und verbessert die Effizienz.
Adaptives Routing RoCE-Netzwerke verwenden adaptives Routing, um den Verkehr gleichmäßig zu verteilen und so Engpässe zu vermeiden.
Engpassmanagement Fortschrittliche Algorithmen und gepoolte Puffer gewährleisten einen reibungslosen Datenfluss, selbst bei Spitzenlasten.

Auswahl der richtigen Verkabelungslösungen

Die Grundlage jedes KI-Netzwerks ist die Verkabelungsinfrastruktur. Folgendes ist zu beachten:

Ethernet-Kabel Cat6- und Cat7-Kabel eignen sich für die meisten KI-Anwendungen, Cat8 ist jedoch ideal für Hochgeschwindigkeitsverbindungen über kurze Distanzen.
Patchfelder Patchpanels organisieren und verwalten Netzwerkverbindungen und erleichtern so die Skalierung und Wartung Ihrer Infrastruktur.
Sauerstofffreie Kabel Diese Kabel bieten eine hervorragende Signalqualität und Haltbarkeit und gewährleisten eine zuverlässige Leistung in anspruchsvollen Umgebungen.
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Auswahl der richtigen Verkabelungslösungen

Die Aipu Waton Group ist auf leistungsstarke strukturierte Verkabelungssysteme spezialisiert, die speziell auf die Anforderungen von KI-Workloads zugeschnitten sind. Ob Sie ein neues KI-Netzwerk aufbauen oder ein bestehendes aktualisieren – die Verkabelungslösungen von Aipu Waton bieten die Zuverlässigkeit und Leistung, die Sie benötigen.

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Netzwerk und Daten, Glasfaserkabel, Patchkabel, Module, Frontplatte

Rückblick auf Messen und Veranstaltungen 2024–2025

16.-18. April 2024 Middle-East-Energy in Dubai

16.-18. April 2024 Securika in Moskau

9. Mai 2024: Launch-Event für neue Produkte und Technologien in Shanghai

22.-25.10.2024 SECURITY CHINA in Peking

19.–20. November 2024 CONNECTED WORLD KSA

7.-9. April 2025 MIDDLE EAST ENERGY in Dubai

23.-25. April 2025 Securika Moskau


Beitragszeit: 06.03.2025