0
简体中文

新闻中心
见行见新,洞悉未来

InfiniBand常见问题解答
2023-08-02 123

InfiniBand 是不是一个无损网络?

无损网络指的是一般情况下数据包不会丢失的网络。以太网被认为是一个有损网络,因为经常丢包。TCP 传输层可以检测到丢失的数据包并会做出调整。

相反,InfiniBand 采用链路层面的流控制以确保网络中不会丢失数据包。这种无损流控制可带来极为高效的数据中心内带宽使用,令 InfiniBand 非常适合数据中心间远程通信。

InfiniBand 有哪些优势?

lnfiniBand 相对于其他互连技术的主要优势包括:

吞吐量更高 - 每服务器和存储器连接56Gb/s (很快就将达到 100Gb/s),而以太网和光纤通道最大只能达到 40Gb/s

延时更低 - RDMA零拷贝网络可降低操作系统开销,使数据能够通过网络快速移动

伸缩性更强 - 通过在相同交换机组件的基础上简单添加额外交换机,InfiniBand 理论上可以适应无限规模的平面网络

CPU 效率更高 - 借助数据移动卸载,CPU 可以将更多的计算周期用于应用程序上,从而减少运行时间,增加每天的任务数量

投资回报率(ROI) 更高 - 以有竞争力的定价获得更高的吞吐量和 CPU 效率等于是以更低的每端点成本获得更高的生产率

InfiniBand 架构的主要元素是什么?

InfiniBand 网络的基本构建模块有:

主机通道适配器(HCA)

交换机

子网管理器 (SM)

网关

每个终端节点必须有一个主机通道适配器来设置和维护与主机设备的连接。交换机包含多个 InfiniBand 端口,将数据包从一个端口转发到另一个端口,以便在一个子网内继续传输数据包。路由器用来将数据包从一个子网转发到另一个子网(如有必要)。子网管理功能是通过一个软件定义的网络来处理的,此类网络一般通过业界标准的开放接口控制网络的物理元素及引入的流量控制功能。

InfiniBand和Ethernet网络差异是什么?

带宽:InfiniBand应用于高性能计算中服务器之间的互连,而Ethernet面向更多的是终端的设备互连,带宽上没有太高的需求。Ethernet的标准组织设计标准时仅仅考虑如何实现互通,而没有像InfiniBand那样不仅考虑互通,还要考虑网络在高速传输时如何降低对CPU的负载,在高速通信时不仅带宽可以高效利用同时占用尽量少的CPU资源。

时延:基于Ethernet 上的TCP UDP 应用的收发时延会在10us左右,与IB相差十几倍的延时。IB网络采用RDMA技术,网卡转发报文不需要经过CPU,网卡收发时延(write ,send)在600ns;InfiniBand交换机二层架构简单,根据16bit的LID进行数据转发,采用了Cut-Through技术大大缩短了转发时延至100ns以下,远远快于Ethernet 交换机;InfiniBand 的超低延迟(端到端测量延迟为 1µs)。可实现 40Gb/s 的吞吐量。

可靠性:以太网(Ethernet)构造的网络没有基于调度的流控机制,导致报文在发出的时候是不能保证对端是否会出现拥塞的,通常需要增加缓冲来提高性能,存在丢包风险。在HPC领域,丢包重传对整体性能的影响非常大,InfiniBand 从协议层保证了无损传输,报文在网络上的收发是基于端到端的流控来实现的。InfiniBand 通过在每个结构跳跃处执行循环冗余校验 (CRC) 并在整个结构中端到端确保数据正确传输,从而实现最高级别的数据完整性。

以太网好比是一个快递包裹分发网络,这个网络中所有的快递中转站(交换机/路由器)都是独立运作,根据一套公认的规则(网络协议)进行分拣并投递对。InfiniBand好比是城铁轨道交通网络,目的是快速(低延时),在经过每个站点时都是非常短暂的停留(在出发前就已经规划好了,知道了所经过道路上的详细信息)

Ethernet和InfiniBand是特点鲜明的两种不同的互连技术,各有所长,都有自己独到看家本领,在各自的应用领域中不断发展,增强互联网的性能优化互连的体验。

公众号
电话
027-5972 6363
购物车
0