InfiniBand vs RoCE, come scegliere

Come due principali soluzioni per l'implementazione di RDMA, InfiniBand e RoCE svolgono un ruolo chiave nel calcolo ad alte prestazioni e nelle reti dei data center grazie alla loro bassa latenza e all'elevata larghezza di banda. Come dovremmo scegliere tra le due quando costruiamo una rete? Questo articolo vi guiderà ad approfondire nel dettaglio cosa sono le due tecnologie, le loro caratteristiche e il loro confronto.

Introduzione e principi di InfiniBand

La rete InfiniBand ottiene una trasmissione dati a bassa latenza e ad alta larghezza di banda implementando componenti InfiniBand, che generalmente includono switch InfiniBand, cavi, schede di rete, moduli e gestori di sottorete. Adotta un modello di comunicazione punto-punto e implementa la trasmissione diretta dei dati tra host tramite la tecnologia di accesso diretto alla memoria, riducendo l'intervento della CPU e l'overhead del traffico di copia dei dati. QSFPTEK vi offre moduli InfiniBand, che hanno le caratteristiche di trasmissione stabile e basso consumo energetico.

Caratteristiche della soluzione tecnica InfiniBand

La rete InfiniBand adotta un meccanismo di controllo del flusso basato sui crediti per garantire l'affidabilità e l'efficienza della trasmissione dei dati. Prima della trasmissione dei dati, il mittente confermerà che il destinatario dispone di buffer sufficiente per ricevere il numero corrispondente di pacchetti di dati in base al limite di crediti fornito dal destinatario. Ogni collegamento è dotato di un buffer predefinito e la trasmissione dei dati del mittente è limitata dalla dimensione del buffer disponibile del destinatario. Al termine della trasmissione dei dati, il destinatario rilascerà il buffer e invierà al mittente un feedback sulla dimensione del buffer attualmente disponibile. Questo meccanismo di controllo del flusso a livello di collegamento previene efficacemente l'overflow del buffer e la perdita di pacchetti di dati, garantendo la stabilità e le elevate prestazioni della rete.

In termini di larghezza di banda, latenza e scalabilità, InfiniBand offre una larghezza di banda fino a 400Gbps e una latenza end-to-end fino a 1,6 microsecondi, in grado di soddisfare le esigenze di trasmissione dati su larga scala e di elaborazione in tempo reale. InfiniBand dispone inoltre di una forte scalabilità, supporta cluster su larga scala, può collegare decine di migliaia di server ed è molto adatto ad ambienti di calcolo su scala ultra-grande.

Tuttavia, per implementare InfiniBand, è necessario acquistare schede di rete InfiniBand dedicate, switch e altre apparecchiature, che sono costosi.

Introduzione e principio di RoCEv2

RoCEv2 è un protocollo RDMA basato su Ethernet che consente l'accesso diretto alla memoria remota sulle reti Ethernet. Tuttavia, a differenza di InfiniBand, può fornire comunicazioni RDMA ad alte prestazioni basate sull'infrastruttura esistente. A differenza di InfiniBand, che si basa su un gestore di subnet per la gestione centralizzata, le reti RoCEv2 operano come reti completamente distribuite, solitamente utilizzando un'architettura a due livelli. QSFPTEK's Switch RoCE supportano sia RoCEv1 sia RoCEv2, rendendoli compatibili con tutti i dispositivi nella tua rete.

Caratteristiche della soluzione tecnica RoCEv2

RoCEv2 si caratterizza per la sua elevata versatilità e il basso costo rispetto a InfiniBand. Può essere condiviso in reti RDMA ad alte prestazioni e reti Ethernet tradizionali senza la necessità di hardware aggiuntivo o modifiche ai dispositivi di rete. Tuttavia, richiede la configurazione di parametri come headroom, PFC ed ECN sullo switch, il che è piuttosto complesso. Nelle implementazioni su larga scala, soprattutto con un gran numero di schede di rete, le sue prestazioni di throughput di rete saranno leggermente ridotte rispetto alle reti InfiniBand.

InfiniBand vs RoCEv2

Larghezza di banda e latenza: Rispetto a RoCEv2, InfiniBand offre una larghezza di banda maggiore e una latenza inferiore, ed è adatto a scenari applicativi con requisiti di prestazioni di rete estremamente elevati. Sebbene RoCEv2 sia leggermente inferiore, è sufficiente per soddisfare la maggior parte delle esigenze di calcolo ad alte prestazioni.

Compatibilità e costo: L'hardware InfiniBand è generalmente costoso. Per implementare una rete InfiniBand, è necessario utilizzare hardware InfiniBand, quindi il suo costo è elevato. RoCEv2 è compatibile con l'hardware Ethernet esistente. Devi solo aggiungere dispositivi che supportano RoCEv2, il che riduce i costi di implementazione e manutenzione. L'hardware InfiniBand è prodotto da un solo produttore, mentre l'hardware RoCEv2 è supportato da più produttori.

Scala: InfiniBand supporta decine di migliaia di server ed è adatto ad ambienti di calcolo più grandi. RoCEv2 è adatto a data center e cluster di piccole e medie dimensioni.

Complessità di configurazione: La configurazione RoCEv2 è relativamente complessa e lo switch deve essere configurato con precisione per garantirne le prestazioni e l'affidabilità. La configurazione InfiniBand è relativamente semplice e facile da gestire.

Conclusione

InfiniBand e RoCEv2 hanno i propri vantaggi, e devi decidere in base allo scenario applicativo. InfiniBand è adatto a data center su scala ultra-grande con decine di migliaia di server. Ha una latenza inferiore e una larghezza di banda maggiore, ed è facile da configurare durante l'implementazione, ma il suo costo è più elevato. RoCEv2 è adatto a data center di piccole e medie dimensioni con migliaia di server. Ha un costo inferiore, ma la configurazione è più complicata.