Skip to main content

InfiniBand High Performance Network Architecture

InfiniBand as Core Network in an Exchange Platform (Czerwiec 2026)

InfiniBand as Core Network in an Exchange Platform (Czerwiec 2026)
Anonim

InfiniBand to wysoce wydajna, wielofunkcyjna architektura sieci oparta na konstrukcji przełącznika, często nazywanego "tkaniną przełączaną". InfiniBand (w skrócie "IB") został zaprojektowany do użytku w sieciach I / O, takich jak sieci pamięci masowej (SAN) lub w sieciach klastrowych. Stało się wiodącym standardem w dziedzinie wydajnych obliczeń. Ponad 200 spośród 500 najszybszych na świecie 500 superkomputerów korzysta z InfiniBand, więcej niż używa Gigabit Ethernet.

Historia InfiniBand

Prace nad InfiniBand rozpoczęły się w latach 90. pod różnymi nazwami przez dwie odrębne grupy branżowe opracowujące standardy techniczne dla połączeń między systemami. Po połączeniu dwóch grup w 1999 r. Nazwa "InfiniBand" pojawiła się ostatecznie jako nazwa nowej architektury. Wersja 1.0 standardu InfiniBand Architecture została opublikowana w 2000 roku.

Jak działa InfiniBand

Specyfikacje dla warstw aplikacji InfiniBand Architecture od 1 do 4 modelu OSI. Obejmuje on wymagania sprzętowe warstwy fizycznej i łącza danych, a także protokoły transportowe i bezpołączeniowe, analogiczne do TCP i UDP. InfiniBand używa adresu IPv6 do adresowania w warstwie sieci.

InfinBand wdraża usługę przesyłania wiadomości dla aplikacji o nazwie Channel I / O ominięcie sieciowych systemów operacyjnych w celu osiągnięcia wysokiej wydajności w wyspecjalizowanych środowiskach. Zapewnia ona dwóm aplikacjom obsługującym Infiniband możliwość utworzenia bezpośredniego kanału komunikacyjnego z kolejkami wysyłania i odbierania zwanymi Parami kolejkowymi. Kolejki mapują się do przestrzeni pamięci dostępnych dla każdej aplikacji do udostępniania danych (nazywane Remote Direct Memory Access lub RDMA).

Sieć InfiniBand składa się z czterech podstawowych komponentów:

  • Przejście
  • Adaptery kanału hosta
  • Menedżer podsieci
  • Przełączniki

Podobnie jak inne bramy sieciowe, brama InfiniBand łączy sieć IB z zewnętrznymi sieciami lokalnymi.

Adaptery kanału hosta podłącz urządzenia InfiniBand do tkaniny IB, tak jak bardziej tradycyjne rodzaje kart sieciowych.

Menedżer podsieci oprogramowanie zarządza przepływem ruchu w sieci InfiniBand. Każde urządzenie IB uruchamia agenta menedżera podsieci, aby komunikować się z centralnym menedżerem.

Przełączniki InfiniBand są wymaganym elementem sieci, umożliwiającym zestawianie urządzeń w pary w różnych kombinacjach. W przeciwieństwie do sieci Ethernet i Wi-Fi, sieci IB zazwyczaj nie używają routerów.

Jak szybki jest InfiniBand?

InfiniBand obsługuje wielogigabitowe prędkości sieciowe, do 56 Gb / si wyższe w zależności od konfiguracji. Mapa drogowa technologii obejmuje obsługę prędkości 100 Gb / si szybsze prędkości w przyszłych wersjach.

Ograniczenia InfiniBand

Aplikacje InfiniBand zostały w dużej mierze ograniczone do superkomputerów klastrowych i innych wyspecjalizowanych systemów sieciowych. Poza twierdzeniami marketingowymi InfiniBand nie został zaprojektowany dla sieci danych aplikacji ogólnego przeznaczenia w sposób, który mógłby zastąpić Ethernet lub Fibre Channel w internetowych centrach danych. Nie używa tradycyjnych stosów protokołów sieciowych, takich jak TCP / IP, ze względu na ograniczenia wydajności tych protokołów, ale w ten sposób nie obsługuje aplikacji głównego nurtu.

Technologia ta nie stała się jeszcze częścią głównego nurtu, ponieważ standardowe biblioteki oprogramowania sieciowego, takie jak WinSock, nie mogą być przystosowane do pracy z InfiniBand bez poświęcania wydajności wynikającej z architektury.