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InfiniBand Architettura di rete ad alte prestazioni

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Anonim

InfiniBand è un'architettura di rete multiuso ad alte prestazioni basata su un design di switch spesso definito "fabric commutato". InfiniBand ("IB" in breve) è stato progettato per l'uso in reti di I / O come le reti di area di archiviazione (SAN) o nelle reti di cluster. È diventato uno standard leader nel calcolo ad alte prestazioni. Oltre 200 tra i supercomputer 500 più veloci del mondo utilizzano InfiniBand, più di quelli che utilizzano Gigabit Ethernet.

Storia di InfiniBand

Il lavoro su InfiniBand è iniziato negli anni '90 con nomi diversi da due gruppi industriali separati che progettavano standard tecnici per le interconnessioni di sistema. Dopo che i due gruppi si fusero nel 1999, "InfiniBand" alla fine emerse come il nome della nuova architettura. La versione 1.0 dello standard InfiniBand Architecture è stata pubblicata nel 2000.

Come funziona InfiniBand

Le specifiche per l'architettura InfiniBand comprendono i livelli da 1 a 4 del modello OSI. Copre i requisiti hardware di livello fisico e dati-link e presenta anche protocolli di trasporto orientati alla connessione e senza connessione analoghi a TCP e UDP. InfiniBand utilizza IPv6 per l'indirizzamento a livello di rete.

InfinBand implementa un servizio di messaggistica per le applicazioni chiamate Channel I / O che aggira i sistemi operativi di rete al fine di ottenere alte prestazioni in ambienti specializzati. Offre la possibilità per due applicazioni abilitate da Infiniband di creare un canale di comunicazione diretto con code di invio e ricezione chiamate coppie di code. Le code si collegano agli spazi di memoria accessibili a ciascuna applicazione per la condivisione dei dati (chiamata Remote Direct Memory Access o RDMA).

Una rete InfiniBand è composta da quattro componenti principali:

  • porta
  • Host Channel Adapters
  • Gestori di sottorete
  • Interruttori

Come altri gateway di rete, un InfiniBand Gateway interfaccia una rete IB a reti locali esterne.

Host Channel Adapters collegare i dispositivi InfiniBand al fabric IB, come i più tradizionali tipi di adattatori di rete.

Subnet Manager il software gestisce il flusso di traffico su una rete InfiniBand. Ogni dispositivo IB esegue un Subnet Manager Agent per comunicare con il Manager centrale.

Gli switch InfiniBand sono un elemento necessario della rete, per consentire a una raccolta di dispositivi di accoppiarsi l'un l'altro in combinazioni diverse. A differenza di Ethernet e Wi-Fi, le reti IB in genere non utilizzano router.

Quanto è veloce InfiniBand?

InfiniBand supporta velocità di rete multi-gigabit, fino a 56 Gbps e superiori a seconda della sua configurazione. La roadmap della tecnologia include il supporto per 100 Gbps e velocità più elevate nelle versioni future.

Limitazioni di InfiniBand

Le applicazioni di InfiniBand sono state in gran parte limitate ai supercomputer di cluster e ad altri sistemi di rete specializzati. Affermazioni di marketing a parte, InfiniBand non è stato progettato per la rete di dati applicativi per uso generico in un modo che potrebbe sostituire Ethernet o Fibre Channel nei data center di Internet. Non utilizza i tradizionali stack di protocollo di rete come TCP / IP a causa delle limitazioni delle prestazioni di questi protocolli, ma in tal modo non supporta le applicazioni mainstream.

Non è ancora diventata una tecnologia mainstream in parte perché le librerie software di rete standard come WinSock non possono essere fatte funzionare con InfiniBand senza sacrificare i vantaggi prestazionali dell'architettura.