智算中心運維團隊常陷入兩難:手動配置ECMP路徑雖能緩解哈希極化,但面對萬端口級交換機集群,單次策略調整需數百人時;而動態負載均衡方案又帶來協議兼容性與部署復雜度新挑戰。在“精準控制”與“敏捷運維”之間尋求平衡點,成為規模組網落地RoCE無損網絡的決勝關鍵。
什么是哈希極化?
哈希極化(Hash Polarization),亦稱哈希分布不均,本質上是靜態哈希算法的局限性與網絡拓撲特性及流量分布特征共同作用的結果:
1. 算法同質化:網絡設備普遍采用相同或高度相似的哈希算法(如標準五元組哈希),導致路徑選擇缺乏隨機性;
2. 流量特征集中:當大量數據流具有相似關鍵特征(如共享相同源/目的IP),且該特征被用作哈希主輸入時,這些流會以極高概率被映射到相同路徑;
3. 拓撲放大效應:在多層ECMP架構(如Leaf-Spine)中:
- Leaf層初步分散的流量
- 經Spine層時因相同哈希邏輯重新聚合,形成二次極化,使流量向少數路徑傾斜;
4. 大流干擾:少數主導性大流量(Elephant Flows)進一步加劇路徑負載失衡。
主動路徑規劃配置邏輯
在不引入動態負載均衡技術的情況下,我們可以通過增加參與哈希計算的因子,以及主動規范流量路徑的方式來應對 AI 算力集群規模化部署的痛點(例如負載均衡和租戶隔離等),主動路徑規劃需要網絡工程師按照如下轉發邏輯去配置 RoCE 交換機:
1. 智算服務器上每張網卡都對應一個接口,服務器產生跨 Spine 的上行流量會在Leaf交換機判定并執行策略路由轉發給對應 Spine
- 在1:1無收斂的情況下,Leaf 交換機的每個下行端口綁定一個上行端口
- 在 n:1 的情況下,上下行端口以倍數關系(向上取整) 形成 n:1 的映射

2. 跨 Spine 上行流量在 Spine 上按照標準 L3 邏輯轉發在智算環境下的軌道組網中,多數流量僅在軌道內傳輸,跨軌傳輸流量較小,網絡方案可以暫不考慮在 Spine 上擁塞的情況;
3. 跨 Spine 下行流量進入 Leaf 后根據 default 路由表指導轉發。
可以看到,以上配置邏輯若完全以手動輸入命令行的方式下發到所有交換機,會是一件相當繁瑣且耗時的事情,也容易引入配置失誤。
借助 EasyRoCE 工具配置
為加速智算場景下的路由優化配置,此前我們有介紹過 PPD 工具(主動路徑規劃,Proactive Path Definer)的1.0 版本。如今經過一段時間的實踐打磨,PPD 工具迎來了一輪迭代,升級到2.0版本,其主要運行步驟如下:
1. 從 AID 工具(AI基礎設施藍圖規劃,AI Infrastructure Descriptor)讀取網絡基礎配置信息。
2. 運行 PPD 工具,生成路由配置文件。
3. 在 UG 工具 (統一監控面板,Unified Glancer)中展示配置文件,用戶核對并確認配置下發。
作為 EasyRoCE 工具套件的構成部分,PPD 可以獨立運行在服務器上,也可以代碼形式被集成到第三方管理軟件中。
EasyRoCE Toolkit 是星融元依托開源、開放的網絡架構與技術,為AI 智算、超算等場景的RoCE網絡提供的一系列實用特性和小工具,如一鍵配置RoCE,高精度流量監控等…所有功能對簽約客戶免費開放。
PPD 2.0 升級了什么?
- 改善 AID 與 PPD 工具的對接流程,完全實現網絡基礎信息的自動化填充
- 優化 PPD 工具的圖形界面操作體驗,配置下發進度和結果可即時呈現,便于管理員快速排查異常原因
- 自動集成到統一監控面板(UG),與其他 RDMA 網絡配置信息在一處集中查看和管理
使用演示
第一步:導入基礎網絡信息
AID 工具是 PPD 的“數據源”,其中有一個專門的工作表存儲了 PPD 工具所依賴的所有基礎網絡信息,主要是 GPU server 各網卡的 IP 地址、交換機接口互聯關系和其對應的 IP 地址等,以上都支持一鍵自動填充;此外,該工作表內還預留有與多租戶網絡配置相關的標識信息(InstanceID和 Description),管理員可按需手動填寫以便于后續管理、使用。
第二步:運行PPD工具生成路由配置
上傳PPD相關工具到管理服務器,解壓后程序結構如下:

運行 start_ppd.sh 命令即可啟動PPD。
第三步:選擇下發配置
此時,所有與主動路由規劃相關的信息已經自動集成到了統一監控面板,管理員登錄UG面板可以看到 PDD 工具界面。
點擊左上配置生成按鈕,會出現設備可用的配置文件(XXXX.cfg)。管理員可以查看生成配置文件詳情二次核對,確認勾選,再點擊上方批量下發即可等待工具自動下發配置。
待配置全部下發完成,界面即時顯示設備當前部署結果,失敗設備提供報錯信息,排障后可嘗試二次下發。
EasyRoCE-PPD 工具界面概覽 -
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從哈希極化到零擁塞:主動路徑規劃在RoCE網絡中的負載均衡實踐
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