InfiniBand vs RoCE, como escolher

Como duas soluções principais para implementar RDMA, InfiniBand e RoCE desempenham um papel fundamental na computação de alto desempenho e nas redes de data center devido à sua baixa latência e alta largura de banda. Como devemos escolher entre elas ao construir uma rede? Este artigo levará você a conhecer em detalhes o que são as duas, suas características e sua comparação.

Introdução e princípios do InfiniBand

A rede InfiniBand alcança transmissão de dados de baixa latência e alta largura de banda ao implantar componentes InfiniBand, geralmente incluindo switches InfiniBand, cabos, placas de rede, módulos e gerenciadores de sub-rede. Ela adota um modelo de comunicação ponto a ponto e implementa a transmissão direta de dados entre hosts por meio da tecnologia de acesso direto à memória, reduzindo a intervenção da CPU e a sobrecarga de tráfego de cópia de dados. A QSFPTEK oferece a você módulos InfiniBand, que têm as características de transmissão estável e baixo consumo de energia.

Recursos da Solução Técnica InfiniBand

A rede InfiniBand adota um mecanismo de controle de fluxo baseado em créditos para garantir a confiabilidade e a eficiência da transmissão de dados. Antes da transmissão de dados, o remetente confirma que o receptor tem buffer suficiente para receber o número correspondente de pacotes de dados com base no limite de crédito fornecido pelo receptor. Cada link é equipado com um buffer predefinido, e a transmissão de dados do remetente é limitada pelo tamanho do buffer disponível do receptor. Após a conclusão da transmissão de dados, o receptor libera o buffer e informa ao remetente o tamanho do buffer disponível no momento. Esse mecanismo de controle de fluxo em nível de link evita efetivamente o estouro de buffer e a perda de pacotes de dados, garantindo a estabilidade e o alto desempenho da rede.

Em termos de largura de banda, latência e escalabilidade, o InfiniBand fornece largura de banda de até 400Gbps e latência ponta a ponta tão baixa quanto 1,6 microssegundos, o que pode atender às necessidades de transmissão de dados em larga escala e computação em tempo real. O InfiniBand também tem forte escalabilidade, oferece suporte a clusters de grande escala, pode conectar dezenas de milhares de servidores e é muito adequado para ambientes de computação em escala ultragrande.

No entanto, para implementar InfiniBand, você precisa comprar placas de rede InfiniBand dedicadas, switches e outros equipamentos, que são caros.

Introdução e princípio do RoCEv2

RoCEv2 é um protocolo RDMA baseado em Ethernet que permite acesso remoto direto à memória em redes Ethernet. No entanto, ao contrário do InfiniBand, ele pode fornecer comunicação RDMA de alto desempenho com base na infraestrutura existente. Ao contrário do InfiniBand, que depende de um gerenciador de sub-rede para gerenciamento centralizado, as redes RoCEv2 operam como redes totalmente distribuídas, geralmente usando uma arquitetura de duas camadas. QSFPTEK's switches RoCE suportam tanto RoCEv1 quanto RoCEv2, tornando-os compatíveis com todos os dispositivos da sua rede.

Recursos da solução técnica RoCEv2

O RoCEv2 é caracterizado por sua alta versatilidade e baixo custo em comparação com InfiniBand. Ele pode ser compartilhado em redes RDMA de alto desempenho e redes Ethernet tradicionais sem a necessidade de hardware adicional ou alterações nos dispositivos de rede. No entanto, exige a configuração de parâmetros como headroom, PFC e ECN no switch, o que é um tanto complexo. Em implantações em larga escala, especialmente com um grande número de placas de rede, o desempenho de throughput da rede será um pouco reduzido em comparação com redes InfiniBand.

InfiniBand vs RoCEv2

Largura de banda e latência: Em comparação com RoCEv2, InfiniBand tem maior largura de banda e menor latência, o que é adequado para cenários de aplicação com requisitos extremamente altos de desempenho de rede. Embora o RoCEv2 seja ligeiramente inferior, ele é suficiente para atender à maioria das necessidades de computação de alto desempenho.

Compatibilidade e custo: O hardware InfiniBand geralmente é caro. Para implementar uma rede InfiniBand, você precisa usar hardware InfiniBand, portanto seu custo é alto. RoCEv2 é compatível com o hardware Ethernet existente. Você só precisa adicionar dispositivos compatíveis com RoCEv2, o que reduz os custos de implantação e manutenção. O hardware InfiniBand é produzido por apenas um fabricante, enquanto o hardware RoCEv2 é suportado por vários fabricantes.

Escala: O InfiniBand suporta dezenas de milhares de servidores e é adequado para ambientes de computação maiores. O RoCEv2 é adequado para data centers e clusters de pequeno e médio porte.

Complexidade da configuração: A configuração de RoCEv2 é relativamente complexa, e o switch precisa ser configurado minuciosamente para garantir seu desempenho e confiabilidade. A configuração de InfiniBand é relativamente simples e fácil de gerenciar.

Conclusão

InfiniBand e RoCEv2 têm suas próprias vantagens, e você precisa decidir com base no seu cenário de aplicação. InfiniBand é adequado para data centers de escala ultragrande com dezenas de milhares de servidores. Ele tem menor latência e maior largura de banda, e é fácil de configurar durante a implantação, mas seu custo é mais alto. RoCEv2 é adequado para data centers de pequeno e médio porte com milhares de servidores. Ele tem um custo menor, mas a configuração é mais complicada.