InfiniBand高性能多用途网络架构

InfiniBand是基于通常称为“交换架构”的交换机设计的高性能,多用途网络架构。 InfiniBand(简称“IB”)设计用于I / O网络,例如存储区域网络(SAN)或集群网络。 它已经成为高性能计算领域的领先标准。 超过200个世界上最快的500台超级计算机使用InfiniBand,而不仅仅是使用千兆以太网

InfiniBand的历史

InfiniBand的工作始于20世纪90年代,由两个独立的行业组织以不同的名称开始,它们为系统互连设计技术标准。 在1999年两个小组合并后,“InfiniBand”最终成为新架构的名称。 InfiniBand架构标准1.0版于2000年发布。

InfiniBand如何工作

InfiniBand体系结构的规范跨OSI模型的第1层到第4层。 它涵盖物理和数据链路层硬件要求,并且还具有类似于TCPUDP的面向连接和无连接的传输协议。 InfiniBand使用IPv6在网络层进行寻址。

InfinBand为称为Channel I / O的应用程序实施消息传递服务,绕过网络操作系统以实现专用环境中的高性能。 它为两个支持Infiniband的应用程序提供了创建具有发送和接收队列(称为队列对)的直接通信通道的功能。 队列映射到每个应用程序可访问的数据共享的内存空间(称为远程直接内存访问或RDMA)。

InfiniBand网络由四个主要组件组成:

像其他网络网关一样 ,InfiniBand 网关将IB网络连接到本地网络外部。

主机通道适配器将InfiniBand设备连接到IB架构,就像更传统的网络适​​配器一样

网管理软件管理InfiniBand网络上的流量。 每个IB设备运行一个子网管理器代理以与中央管理器进行通信。

InfiniBand 交换机是网络中必不可少的组成部分,可以使一系列设备以不同的组合方式相互配对。 与以太网和Wi-Fi不同,IB网络通常不使用路由器

InfiniBand有多快?

InfiniBand支持多千兆网络速度,根据其配置,最高可达56 Gbps或更高。 该技术路线图包括在未来版本中支持100 Gbps和更快的速度。

InfiniBand的局限性

InfiniBand的应用很大程度上局限于集群超级计算机和其他专用网络系统。 抛开市场宣称,InfiniBand不是为通用应用数据网络设计的,它可以取代互联网数据中心的以太网或光纤通道 。 由于这些协议的性能限制,它不使用TCP / IP等传统网络协议栈,但这样做不支持主流应用程序。

它还没有成为主流技术,部分原因是像WinSock这样的标准网络软件库无法在不牺牲架构性能优势的情况下与InfiniBand配合使用。