InfiniBand vs RoCE, wie man wählt

Als zwei wichtige Lösungen zur Implementierung von RDMA spielen InfiniBand und RoCE aufgrund ihrer geringen Latenz und hohen Bandbreite eine Schlüsselrolle im High-Performance-Computing und in Rechenzentrumsnetzwerken. Wie sollten wir beim Aufbau eines Netzwerks zwischen ihnen wählen? Dieser Artikel erklärt Ihnen ausführlich, worum es sich bei den beiden handelt, welche Eigenschaften sie haben und wie sie im Vergleich abschneiden.

Einführung und Grundlagen von InfiniBand

Ein InfiniBand-Netzwerk erreicht Datenübertragung mit niedriger Latenz und hoher Bandbreite durch den Einsatz von InfiniBand-Komponenten, zu denen im Allgemeinen InfiniBand-Switches, Kabel, Netzwerkkarten, Module und Subnet Manager gehören. Es verwendet ein Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsmodell und realisiert die direkte Datenübertragung zwischen Hosts durch Direct-Memory-Access-Technologie, wodurch CPU-Eingriffe und der Overhead durch Datenkopierverkehr reduziert werden. QSFPTEK bietet Ihnen InfiniBand-Module, die sich durch stabile Übertragung und geringen Stromverbrauch auszeichnen.

Technische Merkmale der InfiniBand-Lösung

Das InfiniBand-Netzwerk verwendet einen kreditbasierten Flusskontrollmechanismus, um die Zuverlässigkeit und Effizienz der Datenübertragung sicherzustellen. Vor der Datenübertragung bestätigt der Sender anhand des vom Empfänger bereitgestellten Kreditlimits, dass der Empfänger über genügend Puffer verfügt, um die entsprechende Anzahl von Datenpaketen zu empfangen. Jeder Link ist mit einem vordefinierten Puffer ausgestattet, und die Datenübertragung des Senders wird durch die Größe des verfügbaren Puffers des Empfängers begrenzt. Nach Abschluss der Datenübertragung gibt der Empfänger den Puffer frei und meldet dem Sender die aktuell verfügbare Puffergröße zurück. Dieser Flusskontrollmechanismus auf Link-Ebene verhindert effektiv Pufferüberläufe und den Verlust von Datenpaketen und gewährleistet die Stabilität und hohe Leistung des Netzwerks.

In Bezug auf Bandbreite, Latenz und Skalierbarkeit bietet InfiniBand eine Bandbreite von bis zu 400Gbps und eine Ende-zu-Ende-Latenz von nur 1.6 Mikrosekunden, wodurch die Anforderungen an umfangreiche Datenübertragung und Echtzeit-Computing erfüllt werden können. InfiniBand verfügt außerdem über eine starke Skalierbarkeit, unterstützt große Cluster, kann Zehntausende von Servern verbinden und eignet sich sehr gut für extrem große Computing-Umgebungen.

Um InfiniBand zu implementieren, müssen Sie jedoch dedizierte InfiniBand-Netzwerkkarten, Switches und andere Geräte kaufen, die teuer sind.

Einführung und Prinzip von RoCEv2

RoCEv2 ist ein Ethernet-basiertes RDMA-Protokoll, das direkten Remote-Speicherzugriff in Ethernet-Netzwerken ermöglicht. Im Gegensatz zu InfiniBand kann es jedoch Hochleistungs-RDMA-Kommunikation auf Basis der vorhandenen Infrastruktur bereitstellen. Im Gegensatz zu InfiniBand, das für die zentrale Verwaltung auf einen Subnetzmanager angewiesen ist, arbeiten RoCEv2-Netzwerke als vollständig verteilte Netzwerke und verwenden üblicherweise eine zweistufige Architektur. QSFPTEK's RoCE-Switches unterstützen sowohl RoCEv1 als auch RoCEv2 und sind damit mit allen Geräten in Ihrem Netzwerk kompatibel.

Merkmale der technischen RoCEv2-Lösung

RoCEv2 zeichnet sich im Vergleich zu InfiniBand durch seine hohe Vielseitigkeit und niedrigen Kosten aus. Es kann in leistungsstarken RDMA-Netzwerken und traditionellen Ethernet-Netzwerken gemeinsam genutzt werden, ohne dass zusätzliche Hardware oder Änderungen an Netzwerkgeräten erforderlich sind. Es erfordert jedoch die Konfiguration von Parametern wie Headroom, PFC und ECN auf dem Switch, was etwas komplex ist. Bei groß angelegten Bereitstellungen, insbesondere mit einer großen Anzahl von Netzwerkkarten, ist seine Netzwerkdurchsatzleistung im Vergleich zu InfiniBand-Netzwerken etwas reduziert.

InfiniBand vs RoCEv2

Bandbreite und Latenz: Im Vergleich zu RoCEv2 bietet InfiniBand eine höhere Bandbreite und geringere Latenz und eignet sich daher für Anwendungsszenarien mit extrem hohen Anforderungen an die Netzwerkleistung. Obwohl RoCEv2 etwas unterlegen ist, reicht es aus, um die meisten Anforderungen im High-Performance-Computing zu erfüllen.

Kompatibilität und Kosten: InfiniBand-Hardware ist im Allgemeinen teuer. Um ein InfiniBand-Netzwerk zu implementieren, müssen Sie InfiniBand-Hardware verwenden, daher sind die Kosten hoch. RoCEv2 ist mit vorhandener Ethernet-Hardware kompatibel. Sie müssen nur Geräte hinzufügen, die RoCEv2 unterstützen, was die Bereitstellungs- und Wartungskosten senkt. InfiniBand-Hardware wird nur von einem Hersteller produziert, während RoCEv2-Hardware von mehreren Herstellern unterstützt wird.

Skalierung: InfiniBand unterstützt Zehntausende von Servern und eignet sich für größere Rechenumgebungen. RoCEv2 eignet sich für kleine und mittelgroße Rechenzentren und Cluster.

Konfigurationskomplexität: Die RoCEv2-Konfiguration ist relativ komplex, und der Switch muss präzise konfiguriert werden, um seine Leistung und Zuverlässigkeit sicherzustellen. Die InfiniBand-Konfiguration ist relativ einfach und leicht zu verwalten.

Fazit

InfiniBand und RoCEv2 haben jeweils ihre eigenen Vorteile, und Sie müssen basierend auf Ihrem Anwendungsszenario entscheiden. InfiniBand eignet sich für ultra-große Rechenzentren mit Zehntausenden von Servern. Es hat eine geringere Latenz und eine höhere Bandbreite und lässt sich während der Bereitstellung einfach konfigurieren, aber seine Kosten sind höher. RoCEv2 eignet sich für kleine und mittelgroße Rechenzentren mit Tausenden von Servern. Es hat geringere Kosten, aber die Konfiguration ist komplizierter.