Oracle Acceleron、AI向けフロントエンドRDMAとマルチプレーン・フェイルオーバーを追加

Oracleは2026年10月27日、ラスベガスで開催されたOracle AI Worldで、AIワークロード向けのOracle Acceleronクラウド・ネットワーキング機能を発表した。フロントエンドRDMA接続、パフォーマンスを最大3倍向上させるとOracleが説明するNVMeブロックストレージの拡張オプション、そして同社のマルチプレーン・ネットワーク向け集合通信ライブラリを導入する。

Oracle Acceleronは、高度な要求に応えるAIワークロードを高い信頼性と安全性で、大規模に実行するためのOracle Cloud Infrastructureのネットワーキングおよびインフラ技術群だ。専用のネットワーク・ファブリック、より直接的なデータ経路、統合型NICを組み合わせ、ホストレベルのゼロトラスト・ルーティングと、セキュリティおよび耐障害性を高めるマルチプレーン設計を採用している。新機能は、AIのデータ移動、分散AI通信、セキュアなマルチテナントAIインフラの3分野にわたる。

「何千ものアクセラレーターが連携して動作する環境では、経路が1つ混雑したり障害を起こしたりするだけで、単一の接続をはるかに超える影響が生じる可能性があります」と、OCIのコンピュートおよびAIインフラ担当エグゼクティブ・バイスプレジデントであるPradeep Vincent氏は、Oracleの発表で述べた。Vincent氏によると、同社はトラフィックの再ルーティングや障害からの復旧を行い、顧客が安全性を保ちながら規模を拡大できるよう、Acceleronの開発を進めている。

フロントエンドRDMAとNVMeストレージ

最初の新機能であるOracle Acceleron High-Performance Fabricは、OCIのフロントエンド・コンピュートにRDMA接続をもたらす。Oracleによると、これにより顧客は推論、ストレージ、HPCの各ワークロードをより高いパフォーマンスで展開できる。2つ目の機能は、Oracle Acceleronのベアメタルおよび仮想マシンのシェイプ全体でNVMeブロックストレージの接続オプションを拡充するもので、発表によると、AI、データベース、その他のデータ集約型ワークロードのパフォーマンスを最大3倍向上させる。

OracleのOCIブログに掲載された技術記事で、著者らはRDMAについて、CPUの関与を最小限に抑えながら異なるマシン間のメモリー同士でデータを直接転送する技術だと説明した。従来の転送で必要となるOSやソフトウェアによる処理の多くを迂回することで、レイテンシーを低減し、高いスループットを維持するとともに、アプリケーションが利用できるCPUリソースを増やせる。著者らによると、こうした利点はGPU間通信だけでなく、ストレージアクセスやクラスター間転送にも及ぶ。一方、RDMAは、複数のワークロードが混在する共有ネットワーク上の輻輳、レイテンシー、パケット損失の影響を非常に受けやすい。

公平性に関する問題の1つは、RDMAでは通常、レートベースの輻輳制御を使う一方、TCPではウィンドウベースの制御を使うため、トラフィックのパターンによっては、一方の制御ループがもう一方を圧倒する可能性があることだ。公平性を保つため、記事によると、Oracle Acceleron SmartNICは階層型トークンバケットを使って、RDMAおよび非RDMAトラフィックの帯域幅消費量を追跡する。親バケットが共有帯域幅を表し、各トラフィッククラスには子バケットが割り当てられる。トークンが減ると、SmartNICはECN対応パケットに確率的にマーキングするか、応答できないパケットを破棄し、段階的に輻輳を知らせる。この仕組みはワークコンサービング型であるため、どちらのトラフィッククラスも未使用の帯域幅を借りて利用できる。また、トップ・オブ・ラック・スイッチがSmartNICに接続する構成で発生するインキャストにも対処する。

ファブリック内部の輻輳に対して、OCIはAcceleron SmartNICで片道遅延型の輻輳制御を使用する。著者らの説明によると、順方向の経路遅延を測定すれば、逆方向の経路だけが輻輳している場合に往復遅延の測定で生じる誤った輻輳シグナルを避けられる。フローの遅延上昇が確認されると、SmartNICは代替経路を3つ調査し、より良い経路が見つかればフローを移動する。見つからない場合は、ECNマーキングまたはパケット破棄によって輻輳を通知する。OCIのフロントエンドRDMAは、すべてのキューペアの種類と動詞をサポートしているため、顧客は既存のアプリケーションを変更せずに実行できる。

集合通信とマルチプレーン・フェイルオーバー

発表された分散通信機能は、Oracle Collective Communications Library（OCCL）とTransparent Front-End Multiplanar Networkingだ。Oracleによると、OCCLは、集合通信トラフィックをOCIのバックエンド・マルチプレーン・ネットワーク全体に分散させ、より健全な経路へトラフィックを誘導することで、ネットワーク経路に障害が発生しても分散AIワークロードの実行を維持し、リンク、ポート、NICの障害から復旧できるようにする。Transparent Front-End Multiplanar Networkingは、経路選択とフェイルオーバーを透過的に行う機能を組み込んだマルチプレーン・ネットワーキングをフロントエンド・ネットワークにもたらすほか、フロントエンドRDMAトラフィック向けの透過的な輻輳制御も提供する。

ブログでは、問題をトレーニングの観点から説明している。同期型ジョブの速度は経路上で最も遅いリンクに左右されるため、経路が1つ混雑したり障害を起こしたりするだけで、ワークロード全体の速度が低下する可能性がある。また、標準的な等コスト・マルチパス転送では、フローのサイズを把握せずに経路へ固定するため、リンクの利用状況に偏りが生じる。さらに、マルチプレーン・ファブリックには専用機能を備えたマルチポートNICが必要だったが、著者らによると、これは常に実現可能とは限らない。OCIは、一般的なAIおよび機械学習ワークロードにおけるこの制約を取り除くためにOCCLを開発した。

OCCLは、AIフレームワークがGPU間のデータ交換を調整するために使用する、広く採用されている集合通信ライブラリ向けのプラグインです。記事によると、OCCLは複数のキューペアにトラフィックを分散し、スループットの高いキューペアにより多くのトラフィックを送るほか、混雑の少ない経路へトラフィックを積極的に移動させます。これにより、標準のCCLネットワークプラグインインターフェースを介して、輻輳を考慮したメッセージ単位およびチャンク単位の負荷分散を実現します。また、観測された輻輳状況と健全性に基づいて、標準のReliable Connectionキューペア間で集合通信メッセージを動的に割り当てます。さらに、ポートレベルおよびNICレベルのフェイルオーバーに対応しており、リンクまたはNICの障害後に集合通信の経路を切り替えることで、ジョブを再起動せずに分散学習を継続できます。

著者らによると、フェイルオーバー、復旧、輻輳を考慮した負荷分散をCCLレイヤーに移すことで、これらの機能をネットワークハードウェアやファームウェアから切り離せます。また、シングルプレーンとマルチプレーンの両方のネットワークで動作します。さらに、経路の選択や経路変更の検知に複雑なルーティングコントローラーを用意する必要はないとしています。2026年10月27日付の記事は、OCI Networking Ops担当の副社長兼ディスティングイッシュト・エンジニアであるJag Brar、Vincent、そしてOCIのアーキテクトであるJoy Gangulyが執筆しました。