Высокопроизводительная многоцелевая сетевая архитектура InfiniBand

InfiniBand – это высокопроизводительная многоцелевая сетевая архитектура, основанная на дизайне коммутатора, часто называемом «коммутируемая структура». InfiniBand (сокращенно «IB») был разработан для использования в сетях ввода-вывода, таких как сети хранения данных (SAN) или в кластерных сетях. Это стало ведущим стандартом в высокопроизводительных вычислениях. Более 200 из 500 самых быстрых в мире суперкомпьютеров используют InfiniBand, больше, чем Gigabit Ethernet.

История InfiniBand

Работа над InfiniBand началась в 1990-х годах под разными названиями двумя отдельными промышленными группами, разрабатывающими технические стандарты для системных межсоединений. После объединения двух групп в 1999 году «InfiniBand» в конечном итоге стал названием новой архитектуры. Версия 1.0 стандарта InfiniBand Architecture была опубликована в 2000 году.

Как работает InfiniBand

Спецификации для архитектуры InfiniBand охватывают уровни 1–4 модели OSI. Он охватывает физические требования и требования к оборудованию канального уровня, а также поддерживает транспортные протоколы с установлением соединения и без соединения, аналогичные TCP и UDP. InfiniBand использует IPv6 для адресации на сетевом уровне.

InfinBand реализует службу обмена сообщениями для приложений под названием Channel I/O , которая обходит сетевые операционные системы для достижения высокой производительности в специализированных средах. Он предоставляет возможность двум приложениям с поддержкой Infiniband создать прямой канал связи, имеющий очереди отправки и получения, называемые Пары очереди. Очереди отображаются в области памяти, доступные каждому приложению для обмена данными (так называемый удаленный прямой доступ к памяти или RDMA).

Сеть InfiniBand состоит из четырех основных компонентов:

  • шлюз
  • Адаптеры хост-канала
  • Менеджеры подсетей
  • Выключатели

Как и другие сетевые шлюзы, InfiniBand Gateway соединяет сеть IB с внешними локальными сетями.

Адаптеры хост-канала подключают устройства InfiniBand к фабрике IB, как более традиционные виды сетевых адаптеров.

Программное обеспечение Subnet Manager управляет потоком трафика в сети InfiniBand. Каждое устройство IB запускает агент менеджера подсети для связи с центральным менеджером.

Коммутаторы InfiniBand являются обязательным элементом сети, позволяющим совокупности устройств соединяться друг с другом в различных комбинациях. В отличие от Ethernet и Wi-Fi, в сетях IB обычно не используются маршрутизаторы.

Как быстро InfiniBand?

InfiniBand поддерживает скорости нескольких гигабитных сетей, до 56 Гбит/с и выше, в зависимости от конфигурации. Технологическая карта включает в себя поддержку скорости 100 Гбит/с и более высоких скоростей в будущих версиях.

Ограничения InfiniBand

Приложения InfiniBand были в основном ограничены кластерными суперкомпьютерами и другими специализированными сетевыми системами. Помимо маркетинговых утверждений, InfiniBand не был разработан для сетей передачи данных приложений общего назначения, чтобы заменить Интернет или Fibre Channel в интернет-центрах обработки данных. Он не использует традиционные стеки сетевых протоколов, такие как TCP/IP, из-за ограничений производительности этих протоколов, но при этом не поддерживает основные приложения.

Отчасти это еще не стало основной технологией, потому что стандартные библиотеки сетевого программного обеспечения, такие как WinSock, нельзя заставить работать с InfiniBand, не жертвуя преимуществами архитектуры в плане производительности.

Оцените статью
Solutics.ru
Добавить комментарий