Kelebihan Utama InfiniBand

Teknologi jalur lebar tanpa wayar, atau IB, ialah piawaian komunikasi rangkaian pengkomputeran berprestasi tinggi yang terkenal dengan daya pemprosesan tinggi dan kependaman rendah. Dengan perkembangan teknologi rangkaian, permintaan terhadap jalur lebar dan kependaman rendah semakin meningkat, dan permintaan terhadap InfiniBand juga semakin berkembang. Artikel ini akan memberikan anda pemahaman terperinci tentang kelebihan rangkaian InfiniBand.

Apakah InfiniBand

Sebelum memulakan artikel, kita perlu memperkenalkan secara ringkas perkara yang dimaksudkan dengan InfiniBand. Ia ialah protokol komunikasi rangkaian dan standard antara muka berkelajuan tinggi, lebar jalur tinggi serta kependaman rendah. Pada asalnya, ia direka untuk menyambungkan kluster pengkomputeran dan sistem storan, khususnya dalam persekitaran pengkomputeran berprestasi tinggi. InfiniBand biasanya sesuai untuk senario aplikasi yang memerlukan penghantaran data dalam jumlah besar dan kependaman rendah, seperti latihan model AI, pemanduan autonomi dan sebagainya.

Manfaat InfiniBand

Mengapakah InfiniBand begitu popular dalam rangkaian masa kini? Saya percaya anda akan mendapat jawapannya selepas membaca kandungan berikut.

InfiniBand Menyokong Pengurusan Rangkaian Dipermudah

InfiniBand pada asalnya dibangunkan untuk SDN dan merupakan seni bina rangkaian yang diuruskan oleh pengurus subnet, yang boleh mengkonfigurasi dan memastikan operasi berterusan subnet tempatan. Semua penyesuai saluran dan suis mesti melaksanakan ejen pengurusan subnet (SMA) untuk berkomunikasi dengan pengurus subnet. Setiap subnet memerlukan sekurang-kurangnya satu pengurus subnet untuk menjalankan pemulaan dan konfigurasi semula apabila pautan disambungkan atau diputuskan. Seorang pengurus subnet dipilih sebagai pengurus utama melalui proses timbang tara, manakala pengurus subnet yang lain berada dalam keadaan siap sedia. Jika pengurus utama gagal, pengurus siap sedia akan mengambil alih untuk memastikan operasi rangkaian berterusan.

Pemuatan Luar CPU

Pelepasan beban CPU ialah kaedah penting untuk mempercepat pengiraan. Rangkaian InfiniBand boleh menggunakan sumber CPU yang minimum untuk penghantaran data, seperti berikut:

Perkakasan memindahkan keseluruhan timbunan protokol lapisan pengangkutan.

Memintas kernel untuk zero-copy.

Menulis data terus daripada memori satu pelayan ke memori pelayan lain melalui RDMA tanpa menggunakan CPU.

Jalur Lebar Tinggi

Dengan perkembangan teknologi rangkaian, lebar jalur InfiniBand semakin tinggi. Hal ini terutamanya kerana InfiniBand digunakan untuk sambungan pelayan dalam pengkomputeran berprestasi tinggi, yang menjadikan keperluan lebar jalurnya lebih tinggi dan ketat. Daripada 10Gbps sejak pembangunan teknologi InfiniBand hingga 800Gbps pada masa kini, lebar jalur InfiniBand telah mencapai kemajuan yang besar.

QSFPTEK menyediakan untuk anda Modul InfiniBand, DAC dan AOC pada kadar yang berbeza. Anda boleh menyemak jadual di bawah untuk mengetahui lebih lanjut tentang produk InfiniBand kami:

Kependaman rendah

Secara amnya, suis Ethernet menggunakan pengalamatan carian jadual MAC dan simpan-dan-maju, yang memerlukan masa pemprosesan yang panjang. Suis InfiniBand hanya perlu menyemak laluan penghantaran berdasarkan LID 16-bit dan menggunakan teknologi Cut-Through untuk memendekkan masa penghantaran kepada kurang daripada 100ns. Pada peringkat kad rangkaian, teknologi RDMA juga boleh digunakan untuk mempercepatkan kependaman pengenkapsulan dan penyahenkapsulan paket data dengan ketara.

Kebolehskalaan dan fleksibiliti

Kelebihan utama rangkaian InfiniBand ialah satu subnet boleh menggunakan sehingga 48,000 nod, dan kebolehskalaan serta fleksibilitinya amat jelas. Selain itu, rangkaian IB tidak bergantung pada ARP atau mekanisme siaran lain, yang dapat mengelakkan ribut siaran atau pembaziran lebar jalur yang lain. Berbilang subnet InfiniBand juga boleh disalinghubungkan melalui penghala dan suis. Berikut ialah topologi rangkaian yang disokong oleh InfiniBand:

Sokongan QoS Seni Bina InfiniBand

QoS ialah satu set teknologi dan mekanisme untuk mengurus serta mengoptimumkan trafik rangkaian. Ia biasanya digunakan untuk memastikan keutamaan aplikasi dan perkhidmatan utama dalam rangkaian serta meningkatkan prestasi dan kebolehpercayaannya.

Pertama, InfiniBand menggunakan saluran maya untuk melaksanakan QoS. Saluran maya ialah pautan komunikasi logik bebas yang berkongsi pautan fizikal. Setiap pautan fizikal boleh menyokong sehingga 15 saluran maya standard dan satu saluran pengurusan.

Kedua, InfiniBand menggunakan penandaan tahap perkhidmatan untuk menandakan medan SL dalam pengepala paket, membahagikannya daripada 0 hingga 15, dan setiap tahap sepadan dengan keutamaan yang berbeza.

InfiniBand turut menyokong seni bina perkhidmatan berbeza yang ditakrifkan oleh IETF RFC 2474 dan 2475 untuk melaksanakan fungsi QoS yang serupa dengan DiffServ.

Akhir sekali, InfiniBand boleh mengawal parameter setiap aliran komunikasi dengan memberikan respons kepada rekod laluan atau pertanyaan rekod berbilang laluan. Pentadbir boleh mengoptimumkan laluan mereka bagi memastikan trafik berkeutamaan tinggi dihantar melalui laluan terbaik. QSFPTEK menawarkan suis pusat data yang menyokong fungsi QoS.

Kestabilan dan Ketahanan Rangkaian

Rangkaian InfiniBand mempunyai mekanisme Rangkaian Pemulihan Kendiri berdasarkan suis InfiniBand. Apabila kegagalan rangkaian berlaku semasa operasi jangka panjang, mekanisme ini dapat mengurangkan masa pemulihan pautan kepada 1 milisaat.

Pengimbangan Beban

InfiniBand menyokong penghalaan berbilang laluan, yang membolehkan paket data memilih beberapa laluan dalam rangkaian. Ciri ini membolehkan rangkaian memilih laluan berdasarkan trafik masa nyata dan melaraskan laluan penghantaran data untuk mencapai pengimbangan beban. Penghalaan berbilang laluan dapat mengelakkan kesesakan pada satu laluan dengan berkesan serta meningkatkan kecekapan dan kebolehpercayaan rangkaian.

Sokongan SHARP

InfiniBand menyokong protokol SHARP, iaitu protokol untuk sistem HPC. Ia melaksanakan operasi pengagregatan dan pengurangan data pada lapisan rangkaian, mengurangkan jumlah penghantaran data dan kependaman, lalu meningkatkan kecekapan serta prestasi rangkaian. Ia boleh mengoptimumkan komunikasi kolektif dan mengelakkan penghantaran data berulang antara nod. Ia memainkan peranan penting dalam pengkomputeran data raya dan kecerdasan buatan.

Kesimpulan

Kesimpulannya, kemunculan teknologi InfiniBand telah membawa perubahan penting dalam pusat data dan aplikasi pengkomputeran berprestasi tinggi. Teknologi ini bukan sahaja menyediakan lebar jalur yang tinggi dan kependaman yang rendah, malah mempunyai kebolehskalaan dan fleksibiliti yang ketara. Dengan perkembangan teknologi, lebar jalur yang disediakannya juga semakin meningkat. Penggunaan rangkaian InfiniBand boleh meningkatkan prestasi dengan ketara dan menyelesaikan kebimbangan tentang pengembangan seterusnya. Jika anda mempunyai sebarang pertanyaan tentang InfiniBand, sila hubungi jurutera CCIE/HCIE QSFPTEK di [email protected].