InfiniBand

InfiniBand es un protocolo de comunicación de red y estándar de interfaz de alta velocidad, gran ancho de banda y baja latencia que puede mejorar la utilización de la CPU, reducir la latencia y simplificar los problemas de gestión del centro de datos. InfiniBand se utiliza ampliamente en la replicación y el trabajo distribuido entre servidores, SAN y DAS entre servidores y dispositivos de almacenamiento, y comunicaciones LAN, WAN e Internet entre servidores y redes.

Cómo funciona InfiniBand

InfiniBand suele utilizar una arquitectura de dos capas que separa la capa de red de la capa física y la capa de enlace de datos. Cada capa tiene responsabilidades específicas. La capa física proporciona conexiones directas punto a punto entre dispositivos mediante enlaces serie de gran ancho de banda, mientras que la capa de enlace de datos se encarga de gestionar la transmisión y recepción de paquetes entre dispositivos. La capa de red proporciona funciones clave de InfiniBand como QoS, virtualización y RDMA. La sinergia entre las capas hace que InfiniBand sea una herramienta potente para soportar cargas de trabajo de computación de alto rendimiento (HPC) de baja latencia y gran ancho de banda.

Ventajas de InfiniBand

InfiniBand ofrece varias ventajas, algunas de las cuales trataremos a continuación.

Compatibilidad con RDMA

InfiniBand admite RDMA, que es el acceso directo remoto a la memoria. Puede acceder directamente a la memoria de forma remota sin que los datos pasen por la CPU, lo que permite que los datos se transmitan en la memoria. Esto no solo puede reducir eficazmente la latencia de transmisión, sino también mejorar la utilización de los recursos de la CPU, especialmente en entornos de aplicaciones HPC, mejorando la eficiencia general del sistema.

Descarga de CPU

La descarga de CPU es un medio importante para acelerar la computación, y la red InfiniBand puede usar la menor cantidad de recursos de CPU para la transmisión de datos. Son funcionalmente compatibles. InfiniBand admite la función RDMA, que puede escribir datos directamente desde la memoria de un servidor a la memoria de otro servidor sin pasar por la CPU para su procesamiento. Puede lograr copia cero alrededor del kernel.

InfiniBand admite QoS

En primer lugar, InfiniBand implementa QoS mediante canales virtuales. Un canal virtual es una ruta de comunicación lógica independiente que comparte un único enlace físico. Cada enlace físico puede admitir hasta 15 canales virtuales estándar y un canal de gestión.

En segundo lugar, InfiniBand utiliza el marcado de nivel de servicio (SL) para marcar el campo SL en el encabezado del paquete y dividirlo en niveles de 0 a 15, cada uno correspondiente a una prioridad diferente.

Además, InfiniBand admite la arquitectura de servicios diferenciados definida por IETF RFC 2474 y 2475, implementando así funciones de QoS similares a DiffServ.

Por último, InfiniBand también puede controlar los parámetros de cada flujo de comunicación respondiendo a registros de ruta o consultas de registros de múltiples rutas. Los administradores pueden optimizar estas rutas para garantizar que el tráfico de alta prioridad se transmita por la ruta óptima.

Soporte de SHARP

SHARP es un protocolo para sistemas HPC que tiene como objetivo mejorar la eficiencia de comunicación de los clústeres HPC. Al implementar operaciones de agregación y reducción de datos en dispositivos de red en lugar de enviar todos los datos de vuelta al nodo central para su procesamiento. Esto puede optimizar la comunicación colectiva y evitar la transmisión repetida de datos entre nodos, lo que puede acelerar significativamente el proceso de cómputo en aplicaciones que necesitan procesar grandes cantidades de datos y realizar operaciones colectivas complejas.

Aplicación de InfiniBand

InfiniBand desempeña un papel indispensable en la industria actual, y sus características lo convierten en una solución clave para múltiples sectores.

Entorno HPC

En el entorno HPC, InfiniBand proporciona gran ancho de banda y baja latencia para ayudar a procesar rápidamente grandes cantidades de datos y, mediante protocolos como RDMA y SHARP, ayuda a transmitir rápidamente y evitar la transmisión repetida de datos, haciéndolo más eficiente.

Red de almacenamiento

InfiniBand también desempeña un papel muy importante en las redes de almacenamiento. Puede omitir la CPU y transmitir datos directamente en la memoria de la aplicación, lo que permite un acceso y una transmisión de datos eficientes y mejora el rendimiento del sistema de almacenamiento.

Conclusión

Como parte vital de las redes modernas, InfiniBand ha provocado un cambio crucial para aplicaciones como los centros de datos y la computación de alto rendimiento que necesitan procesar grandes cantidades de datos simultáneamente. No solo aporta baja latencia y gran ancho de banda a estas aplicaciones, sino que su escalabilidad y flexibilidad también son evidentes para todos. Y con el desarrollo de la tecnología, su rendimiento mejora constantemente, lo que le permite satisfacer las crecientes necesidades empresariales. Si tiene alguna pregunta sobre InfiniBand, no dude en ponerse en contacto con nosotros.