InfiniBand là một kiến trúc mạng đa năng, hiệu suất cao dựa trên thiết kế chuyển mạch thường được gọi là "vải chuyển mạch". InfiniBand ("IB" viết tắt) được thiết kế để sử dụng trong các mạng I / O như mạng khu vực lưu trữ (SAN) hoặc trong các mạng cụm. Nó đã trở thành một tiêu chuẩn hàng đầu trong tính toán hiệu năng cao. Hơn 200 trong số 500 siêu máy tính nhanh nhất thế giới sử dụng InfiniBand, hơn cả việc sử dụng Gigabit Ethernet .
Lịch sử của InfiniBand
Làm việc trên InfiniBand bắt đầu vào những năm 1990 dưới những cái tên khác nhau bởi hai nhóm ngành công nghiệp riêng biệt thiết kế các tiêu chuẩn kỹ thuật cho các mối liên kết hệ thống. Sau khi hai nhóm sáp nhập vào năm 1999, "InfiniBand" cuối cùng nổi lên như tên của kiến trúc mới. Phiên bản 1.0 của tiêu chuẩn Kiến trúc InfiniBand đã được xuất bản vào năm 2000.
Cách hoạt động của InfiniBand
Thông số kỹ thuật cho Kiến trúc InfiniBand trải rộng các lớp từ 1 đến 4 của mô hình OSI . Nó bao gồm các yêu cầu phần cứng lớp vật lý và liên kết dữ liệu, và cũng có các giao thức truyền tải kết nối theo định hướng và kết nối tương tự như TCP và UDP . InfiniBand sử dụng IPv6 để giải quyết ở lớp mạng.
InfinBand thực hiện một dịch vụ nhắn tin cho các ứng dụng được gọi là Channel I / O bỏ qua các hệ điều hành mạng để đạt được hiệu năng cao trong các môi trường chuyên dụng. Nó cung cấp khả năng cho hai ứng dụng hỗ trợ Infiniband để tạo ra một kênh truyền thông trực tiếp có gửi và nhận các hàng đợi có tên là Queue Pairs. Hàng đợi ánh xạ tới các không gian bộ nhớ có thể truy cập vào từng ứng dụng để chia sẻ dữ liệu (được gọi là Truy nhập bộ nhớ trực tiếp từ xa hoặc RDMA).
Mạng InfiniBand bao gồm bốn thành phần chính:
- Cổng vào
- Bộ điều hợp kênh máy chủ
- Quản lý Subnet
- Công tắc
Giống như các cổng mạng khác, một cổng InfiniBand giao tiếp một mạng IB với các mạng cục bộ bên ngoài.
Bộ điều hợp kênh máy chủ kết nối thiết bị InfiniBand với vải IB, giống như các loại bộ điều hợp mạng truyền thống khác.
Phần mềm Subnet Manager quản lý luồng lưu lượng trên mạng InfiniBand. Mỗi thiết bị IB chạy một Subnet Manager Agent để giao tiếp với người quản lý trung tâm.
InfiniBand Switches là một phần tử cần thiết của mạng, để cho phép một bộ sưu tập các thiết bị ghép nối với nhau trong các kết hợp khác nhau. Không giống như Ethernet và Wi-Fi, các mạng IB thường không sử dụng các bộ định tuyến .
InfiniBand nhanh như thế nào?
InfiniBand hỗ trợ tốc độ mạng đa gigabit, lên đến 56 Gbps và cao hơn tùy thuộc vào cấu hình của nó. Lộ trình công nghệ bao gồm hỗ trợ tốc độ 100 Gbps và tốc độ nhanh hơn trong các phiên bản sau.
Hạn chế của InfiniBand
Các ứng dụng của InfiniBand phần lớn được giới hạn trong các siêu máy tính cụm và các hệ thống mạng chuyên dụng khác. Tuyên bố tiếp thị sang một bên, InfiniBand không được thiết kế cho mạng dữ liệu ứng dụng có mục đích chung theo cách có thể thay thế Ethernet hoặc Kênh Fibre trong các trung tâm dữ liệu Internet. Nó không sử dụng các ngăn xếp giao thức mạng truyền thống như TCP / IP vì các hạn chế về hiệu suất của các giao thức này, nhưng trong quá trình làm như vậy không hỗ trợ các ứng dụng chính thống.
Nó chưa trở thành một công nghệ chủ đạo một phần vì các thư viện phần mềm mạng tiêu chuẩn như WinSock không thể được thực hiện để làm việc với InfiniBand mà không làm mất đi các lợi ích hiệu năng của kiến trúc.