作者：思騰合力
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NVIDIA 于2020年4月份完成了對 Mellanox 的收購，將高性能網絡技術與自身高性能計算技術相結合，提供更高的性能、更高的計算資源利用率，其中最重要的一點是通過 InfiniBand 實現互連。

InfiniBand 即“無限帶寬”技術，通常縮寫為IB，是一個用于高性能計算的計算機網絡通信標準，它最重要的一個特點就是高帶寬、低延遲，應用于計算機與計算機之間的數據互連。InfiniBand 也用作服務器與存儲系統之間的直接或交換互連，以及存儲系統之間的互連，這也是 NVIDIA 收購 Mellanox 的一個重要原因。

由于IB網絡具備低延遲、高帶寬的網絡特性，因此在高性能計算項目中有比較廣泛的應用，通常在集群中作為高速計算網絡，IB 網絡采用了 mallenox 的IB網卡（目前最新帶寬已經達到400Gb/s），通過專用 IB 交換機和控制器軟件 UFM 實現網絡通信和管理。

InfiniBand 作為一個統一的互聯技術，可以用來處理存儲 I/O、網絡 I/O，也能夠去處理進程間的互相通信。它可以將服務器集群中的管理節點、計算節點、存儲服務器（分布式存儲、磁盤陣列）等進行互聯，實現高速通信，也可以連接外部網絡(例如互聯網、VPN、WAN)。設計及使用InfiniBand 技術的目的主要是應用于企業級的數據中心進行高速通信。其目標主要是實現高的可靠性、可用性、可擴展性和高的性能。InfiniBand 可以提供高帶寬、低延遲的傳輸在相對短的距離內，而且在單個或多個互聯網絡中支持冗余的 I/O 通道，所以在數據中心發生一些故障的情況下仍然能夠保持高速運行。

在應用場景方面，以太網可以實現全球通信的互聯，InfiniBand 則沒有那么大的通信距離和范圍，主要用于企業、校園內部或者城市局域部分的數據中心，通常只有幾間機房，而他的最大距離很大程度上取決于纜線類型(銅纜或光纖)、連接的質量、數據速率和收發器等。如果在使用光纜、單模的收發器以及基本數據速率的情況下，InfiniBand 的最大距離在10公里左右。

理論上來說，InfiniBand 能夠想以太網一樣通過交換機、路由器實現超遠距離的通信，但是在實際使用過程中，傳輸距離會受到多方面的限制。為了確保數據分組的可靠傳輸，InfiniBand 具備諸如反應超時、流控等特點，用來防止阻塞造成的分組丟失。延長 InfiniBand 的距離將降低這些特征的有效性，因為延遲超過了合理的范圍。

為了擴大InfiniBand的應用范圍，滿足用戶更大的使用需求，需要解決長距離傳輸問題，Mellanox 廠商想到了利用以太網、光纖網絡的方式來解決這一困擾；即通過一橋接設備連接到以太網和光纖網絡，同時能夠實現InfiniBand網絡與現有的光纖通道連接的各類局域網、城域網等分布式數據中心相兼容，通過這一方法，將傳輸距離提升至10公里左右。

除了上文中介紹到的高速網絡傳輸性能之外，Infiniband 技術發展的另一個重要的方向在于將服務器中的總線進行網絡化，因此它直接繼承了總線低時延、高帶寬的特性。Infiniband 中的 RDMA(Remote Direct Memory Access) 技術直接繼承的總線技術中使用的 DMA Direct Memory Access) 技術。得益于這一技術的應用，我們能夠通過 RDMA 提供的基于 IO 通道直接對遠程的虛擬內存進行直接讀寫，而不是像傳統的讀寫方式，需要通過 CPU 的干預，應用程序能夠直接訪問遠程主機內存或者硬盤而不必消耗遠程主機中的任何 CPU 資源，釋放服務器 CPU 性能。因此相對萬兆以太網來說，Infiniband 在服務器中對 CPU、內存、硬盤等的交流方面具備天然的優勢。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的InfiniBand -- 无限带宽技术（简称IB）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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