RDMA

RDMA — это технология прямого доступа к памяти, которая позволяет компьютеру передавать данные непосредственно в память другого компьютера по сети, минуя центральный процессор или операционную систему обеих сторон. RDMA характеризуется низкой задержкой, высокой пропускной способностью и низкой нагрузкой на ЦП. Использование RDMA позволяет эффективно снизить задержку передачи данных и повысить эффективность передачи данных. Эта технология особенно подходит для таких сред, как высокопроизводительные вычисления и центры обработки данных, для повышения общей производительности сети.

RDMA особенно важна в сетях, требующих высокой скорости и масштабного параллелизма, таких как высокопроизводительные вычисления, автономное вождение и т. д. Она позволяет одновременно анализировать и обрабатывать большие объемы данных и передавать их с низкой задержкой и высокой скоростью передачи. Это делает автономное вождение возможным, поскольку во время автономного вождения системе необходимо анализировать сложные дорожные условия и реагировать на них. Кроме того, RDMA можно использовать для вычислений между узлами в кластере и для рабочих нагрузок баз данных, чувствительных к задержке.

Как работает RDMA

RDMA — это реализация протокола передачи данных через сетевую карту с поддержкой RoCE. Перед передачей необходимо установить соединение между двумя узлами RDMA, что должно быть реализовано через RoCE. При использовании RDMA хост-приложение помещает пакеты данных в буфер памяти, а затем задействует сетевой или накопительный драйвер. Стек удаленного прямого доступа к памяти позволяет аппаратному адаптеру напрямую обращаться к необработанному буферу. Это позволяет обойти многие традиционные программные стеки и избежать операций копирования больших буферов памяти.

Такие меры позволяют эффективно снизить задержку и ускорить передачу данных. Когда оба устройства используют RDMA для передачи, скорость передачи данных будет выше, чем при поддержке RDMA только одним устройством.

Характеристики RDMA

RDMA обладает рядом важных функций, которые помогают повысить общую производительность сети и эффективность передачи данных.

Низкая задержка: Поскольку RDMA обеспечивает прямую передачу данных между удаленной и локальной памятью, минуя такие этапы, как взаимодействие с операционной системой и CPU, это значительно снижает задержку связи.

Высокая пропускная способность: Поскольку данные считываются и записываются непосредственно в память, RDMA позволяет эффективнее использовать пропускную способность сети, повышать эффективность ее использования и увеличивать скорость передачи данных.

Снизить нагрузку на ЦП: Поскольку передача данных RDMA не требует обработки центральным процессором, она напрямую считывает данные из памяти одного компьютера и записывает их в память другого компьютера, сокращая вмешательство ЦП и высвобождая ресурсы процессора.

Копирование без копирования: RDMA может напрямую обеспечивать передачу данных между буферами без задействования программного стека сети, избегая дублирования данных между сетевыми уровнями.

Преимущества RDMA

RDMA имеет несколько преимуществ:

Обход ядра: RDMA позволяет передавать данные непосредственно в пользовательском пространстве без необходимости переключения контекста через ядро. Такой подход эффективно снижает накладные расходы на системные вызовы и повышает общую эффективность передачи данных.

Транзакции на основе сообщений: RDMA управляет данными в форме дискретных сообщений, а не непрерывных потоков. Такой подход упрощает обработку потоковых данных приложениями, делая ее более эффективной, а разделение потоков данных на различные сообщения или транзакции — более простым.

Поддержка элементов scatter/gather: RDMA изначально поддерживает несколько записей scatter/gather. Он может считывать данные из нескольких буферов памяти и объединять их в один поток либо распределять поток данных по нескольким буферам памяти. Такая гибкость повышает эффективность и гибкость обработки данных.

Заключение

Технология RDMA повышает производительность сети за счет уменьшения задержки и увеличения пропускной способности. Она незаменима для высокотехнологичных приложений. Если у вас есть вопросы о RDMA, обращайтесь к инженерам CCIE/HCIE QSFPTEK по адресу [email protected]. Наши инженеры предоставят вам комплексную поддержку.