InfiniBand高性能多用途網絡架構

InfiniBand是基於通常稱為“交換架構”的交換機設計的高性能,多用途網絡架構。 InfiniBand(簡稱“IB”)設計用於I / O網絡,例如存儲區域網絡(SAN)或集群網絡。 它已經成為高性能計算領域的領先標準。 超過200個世界上最快的500台超級計算機使用InfiniBand,而不僅僅是使用千兆以太網

InfiniBand的歷史

InfiniBand的工作始於20世紀90年代,由兩個獨立的行業組織以不同的名稱開始,它們為系統互連設計技術標準。 在1999年兩​​個小組合併後,“InfiniBand”最終成為新架構的名稱。 InfiniBand架構標準1.0版於2000年發布。

InfiniBand如何工作

InfiniBand體系結構的規範跨OSI模型的第1層到第4層。 它涵蓋物理和數據鏈路層硬件要求,並且還具有類似於TCPUDP的面向連接和無連接的傳輸協議。 InfiniBand使用IPv6在網絡層進行尋址。

InfinBand為稱為Channel I / O的應用程序實施消息傳遞服務,繞過網絡操作系統以實現專用環境中的高性能。 它為兩個支持Infiniband的應用程序提供了創建具有發送和接收隊列(稱為隊列對)的直接通信通道的功能。 隊列映射到每個應用程序可訪問的數據共享的內存空間(稱為遠程直接內存訪問或RDMA)。

InfiniBand網絡由四個主要組件組成:

像其他網絡網關一樣 ,InfiniBand 網關將IB網絡連接到本地網絡外部。

主機通道適配器將InfiniBand設備連接到IB架構,就像更傳統的網絡適配器一樣

網管理軟件管理InfiniBand網絡上的流量。 每個IB設備運行一個子網管理器代理以與中央管理器進行通信。

InfiniBand 交換機是網絡中必不可少的組成部分,可以使一系列設備以不同的組合方式相互配對。 與以太網和Wi-Fi不同,IB網絡通常不使用路由器

InfiniBand有多快?

InfiniBand支持多千兆網絡速度,根據其配置,最高可達56 Gbps或更高。 該技術路線圖包括在未來版本中支持100 Gbps和更快的速度。

InfiniBand的局限性

InfiniBand的應用很大程度上局限於集群超級計算機和其他專用網絡系統。 拋開市場宣稱,InfiniBand不是為通用應用數據網絡設計的,它可以取代互聯網數據中心的以太網或光纖通道 。 由於這些協議的性能限制,它不使用TCP / IP等傳統網絡協議棧,但這樣做不支持主流應用程序。

它還沒有成為主流技術,部分原因是像WinSock這樣的標準網絡軟件庫無法在不犧牲架構性能優勢的情況下與InfiniBand配合使用。