Skip to main content

สถาปัตยกรรมเครือข่ายประสิทธิภาพสูง InfiniBand

Anonim

InfiniBand เป็นสถาปัตยกรรมเครือข่ายอเนกประสงค์ที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งใช้การออกแบบสวิทช์ซึ่งมักเรียกกันว่า "เปลี่ยนผ้า" InfiniBand ("IB" สำหรับสั้น) ถูกออกแบบมาสำหรับใช้ในเครือข่าย I / O เช่นเครือข่ายพื้นที่เก็บข้อมูล (SAN) หรือในเครือข่ายคลัสเตอร์ ได้กลายเป็นมาตรฐานชั้นนำสำหรับการประมวลผลประสิทธิภาพสูง กว่า 200 แห่งของโลกที่เร็วที่สุด 500 supercomputers ใช้ InfiniBand มากกว่าใช้ Gigabit Ethernet

ประวัติความเป็นมาของ InfiniBand

การทำงานใน InfiniBand เริ่มขึ้นในปี 1990 ภายใต้ชื่อที่แตกต่างกันโดยกลุ่มอุตสาหกรรมสองกลุ่มแยกกันออกแบบมาตรฐานทางเทคนิคสำหรับระบบเชื่อมต่อระหว่างกัน หลังจากที่ทั้งสองกลุ่มรวมกันในปี 2542 "InfiniBand" ในที่สุดก็กลายเป็นชื่อของสถาปัตยกรรมใหม่ เวอร์ชัน 1.0 ของมาตรฐาน InfiniBand Architecture ถูกเผยแพร่ในปี 2000

InfiniBand ทำงานอย่างไร

ข้อกำหนดสำหรับสถาปัตยกรรม InfiniBand ช่วงชั้นที่ 1 ถึง 4 ของรูปแบบ OSI ครอบคลุมข้อกำหนดของฮาร์ดแวร์ชั้นทางกายภาพและแบบเชื่อมโยงข้อมูลและยังมีโปรโตคอลการขนส่งที่เชื่อมต่อและไม่มีการเชื่อมต่อคล้ายกับ TCP และ UDP InfiniBand ใช้ IPv6 สำหรับการระบุที่อยู่ในเลเยอร์เครือข่าย

InfinBand ใช้บริการส่งข้อความสำหรับแอพพลิเคชันที่เรียกว่า ช่อง I / O ที่ข้ามระบบปฏิบัติการเครือข่ายเพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพสูงในสภาพแวดล้อมเฉพาะ จะให้ความสามารถในการใช้งานสอง Infiniband เปิดการใช้งานเพื่อสร้างช่องทางการสื่อสารโดยตรงมีการส่งและรับคิวที่เรียกว่าคิวคู่ คิวที่แมปไปยังหน่วยความจำที่เข้าถึงได้สำหรับแต่ละแอ็พพลิเคชันสำหรับการแชร์ข้อมูล (เรียกว่า Remote Access Memory Access หรือ RDMA)

เครือข่าย InfiniBand ประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 4 ส่วน:

  • ประตู
  • Adapters ช่อง Host
  • ผู้จัดการเครือข่ายย่อย
  • สวิทช์

เช่นเดียวกับเกตเวย์เครือข่ายอื่น ๆ อินฟินิชันเกตเวย์จะเชื่อมต่อเครือข่าย IB ไปยังเครือข่ายภายนอก

Adapters ช่อง Host เชื่อมต่ออุปกรณ์ InfiniBand กับผ้า IB เช่นอะแดปเตอร์เครือข่ายแบบดั้งเดิมมากขึ้น

Subnet Manager ซอฟต์แวร์จัดการการรับส่งข้อมูลบนเครือข่าย InfiniBand อุปกรณ์ IB แต่ละเครื่องจะเรียกใช้ Subnet Manager Agent เพื่อสื่อสารกับ Central Manager

สวิตช์ InfiniBand เป็นองค์ประกอบที่จำเป็นในเครือข่ายเพื่อให้สามารถเก็บอุปกรณ์ต่างๆเพื่อจับคู่กันได้ในชุดค่าผสมต่างๆ ไม่เหมือน Ethernet และ Wi-Fi โดยปกติเครือข่าย IB จะไม่ใช้เราเตอร์

วิธีการที่รวดเร็วคือ InfiniBand?

InfiniBand รองรับความเร็วเครือข่ายแบบมัลติกิกะบิตความเร็วสูงถึง 56 Gbps ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า แผนงานเทคโนโลยีประกอบด้วยการสนับสนุน 100 Gbps และความเร็วที่เร็วกว่าในอนาคต

ข้อ จำกัด ของ InfiniBand

การใช้งานของ InfiniBand ส่วนใหญ่ถูก จำกัด ไว้เฉพาะกับ supercomputers แบบคลัสเตอร์และระบบเครือข่ายเฉพาะอื่น ๆ การเรียกร้องทางการตลาดที่แตกต่างกัน InfiniBand ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับเครือข่ายข้อมูลแอพพลิเคชันทั่วไปในลักษณะที่สามารถแทนที่ Ethernet หรือ Fibre Channel ในดาต้าเซ็นเตอร์อินเทอร์เน็ต ไม่ใช้สแต็คโปรโตคอลเครือข่ายแบบเดิมเช่น TCP / IP เนื่องจากข้อ จำกัด ประสิทธิภาพของโปรโตคอลเหล่านี้ แต่ในการดำเนินการดังกล่าวไม่สนับสนุนแอ็พพลิเคชันหลัก

ยังไม่ได้เป็นเทคโนโลยีหลักส่วนหนึ่งเนื่องจากไลบรารีซอฟต์แวร์เครือข่ายมาตรฐานเช่น WinSock ไม่สามารถทำงานร่วมกับ InfiniBand ได้โดยไม่ทำให้เสียประโยชน์จากประสิทธิภาพของสถาปัตยกรรม