InfiniBand网络简介
IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如TCP/IP,具有轉(zhuǎn)發(fā)丟失數(shù)據(jù)包的特性,網(wǎng)絡(luò)不良時(shí)要不斷地確認(rèn)與重發(fā),基于這些協(xié)議的通信也會(huì)因此變慢,極大地影響了性能。與之相比,IB使用基于信任的、流控制的機(jī)制來(lái)確保連接的完整性,數(shù)據(jù)包極少丟失。
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使用IB協(xié)議,除非確認(rèn)接收緩存具備足夠的空間,否則不會(huì)傳送數(shù)據(jù)。接受方在數(shù)據(jù)傳輸完畢之后,返回信號(hào)來(lái)標(biāo)示緩存空間的可用性。通過(guò)這種辦法,IB協(xié)議消除了由于原數(shù)據(jù)包丟失而帶來(lái)的重發(fā)延遲,從而提升了效率和整體性能。
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什么是InfiniBand網(wǎng)絡(luò)
InfiniBand是一種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,它提供了一種基于交換的架構(gòu),由處理器節(jié)點(diǎn)之間、處理器節(jié)點(diǎn)和輸入/輸出節(jié)點(diǎn)(如磁盤(pán)或存儲(chǔ))之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向串行鏈路構(gòu)成。每個(gè)鏈路都有一個(gè)連接到鏈路兩端的設(shè)備,這樣在每個(gè)鏈路兩端控制傳輸(發(fā)送和接收)的特性就被很好地定義和控制了。
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InfiniBand通過(guò)交換機(jī)在節(jié)點(diǎn)之間直接創(chuàng)建一個(gè)私有的、受保護(hù)的通道,進(jìn)行數(shù)據(jù)和消息的傳輸,無(wú)需CPU參與遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)(RDMA)和發(fā)送/接收由InfiniBand適配器管理和執(zhí)行的負(fù)載。
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適配器通過(guò)PCI Express接口一端連接到CPU,另一端通過(guò)InfiniBand網(wǎng)絡(luò)端口連接到InfiniBand子網(wǎng)。與其他網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議相比,這提供了明顯的優(yōu)勢(shì),包括更高的帶寬、更低的延遲和增強(qiáng)的可伸縮性。
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什么是InfiniBand架構(gòu)
InfiniBand Architecture(IBA)是為硬件實(shí)現(xiàn)而設(shè)計(jì)的,而TCP則是為軟件實(shí)現(xiàn)而設(shè)計(jì)的。因此,InfiniBand是比TCP更輕的傳輸服務(wù),因?yàn)樗恍枰匦屡判驍?shù)據(jù)包,因?yàn)檩^低的鏈路層提供有序的數(shù)據(jù)包交付。傳輸層只需要檢查包序列并按順序發(fā)送包。
進(jìn)一步,因?yàn)镮nfiniBand提供以信用為基礎(chǔ)的流控制(發(fā)送方節(jié)點(diǎn)不給接收方發(fā)送超出廣播 “信用“大小的數(shù)據(jù)包),傳輸層不需要像TCP窗口算法那樣的包機(jī)制確定最優(yōu)飛行包的數(shù)量。這使得高效的產(chǎn)品能夠以非常低的延遲和可忽略的CPU利用率向應(yīng)用程序交付56、100Gb/s的數(shù)據(jù)速率。
IB是以通道(Channel)為基礎(chǔ)的雙向、串行式傳輸,在連接拓樸中是采用交換、切換式結(jié)構(gòu)(Switched Fabric),所以會(huì)有所謂的IBA交換器(Switch),此外在線(xiàn)路不夠長(zhǎng)時(shí)可用IBA中繼器(Repeater)進(jìn)行延伸。而每一個(gè)IBA網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為子網(wǎng)(Subnet),每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)最高可有65,536個(gè)節(jié)點(diǎn)(Node),IBASwitch、IBA Repeater僅適用于Subnet范疇,若要通跨多個(gè)IBA Subnet就需要用到IBA路由器(Router)或IBA網(wǎng)關(guān)器(Gateway)。至于節(jié)點(diǎn)部分,Node想與IBA Subnet接軌必須透過(guò)配接器(Adapter),若是CPU、內(nèi)存部分要透過(guò)HCA (Host Channel Adapter),若為硬盤(pán)、I/O部分則要透過(guò)TCA (Target Channel Adapter),之后各部分的銜接稱(chēng)為聯(lián)機(jī)(Link)。上述種種構(gòu)成了一個(gè)完整的IBA
總結(jié)
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