สถาปัตยกรรมเครือข่ายเอนกประสงค์ที่มีประสิทธิภาพสูงของ InfiniBand

InfiniBand เป็นสถาปัตยกรรมเครือข่ายอเนกประสงค์ที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่ง ใช้ การออกแบบ สวิทช์ซึ่ง มักเรียกกันว่า "เปลี่ยนผ้า" InfiniBand ("IB" สำหรับสั้น) ถูกออกแบบมาสำหรับใช้ในเครือข่าย I / O เช่น เครือข่ายพื้นที่เก็บข้อมูล (SAN) หรือในเครือข่ายคลัสเตอร์ ได้กลายเป็นมาตรฐานชั้นนำสำหรับการประมวลผลประสิทธิภาพสูง กว่า 200 แห่งของโลกที่เร็วที่สุด 500 supercomputers ใช้ InfiniBand มากกว่าใช้ Gigabit Ethernet

ประวัติความเป็นมาของ InfiniBand

การทำงานใน InfiniBand เริ่มขึ้นในปี 1990 ภายใต้ชื่อที่แตกต่างกันโดยกลุ่มอุตสาหกรรมสองกลุ่มแยกกันออกแบบมาตรฐานทางเทคนิคสำหรับระบบเชื่อมต่อระหว่างกัน หลังจากที่ทั้งสองกลุ่มรวมกันในปี 2542 "InfiniBand" ในที่สุดก็กลายเป็นชื่อของสถาปัตยกรรมใหม่ เวอร์ชัน 1.0 ของมาตรฐาน InfiniBand Architecture ถูกเผยแพร่ในปี 2000

InfiniBand ทำงานอย่างไร

ข้อกำหนดสำหรับสถาปัตยกรรม InfiniBand ช่วงชั้นที่ 1 ถึง 4 ของ รูปแบบ OSI ครอบคลุมความต้องการฮาร์ดแวร์ชั้นทางกายภาพและแบบเชื่อมโยงข้อมูลรวมทั้งมีโปรโตคอลการขนส่งที่เชื่อมต่อและไม่มีการเชื่อมต่อคล้ายคลึงกับ TCP และ UDP InfiniBand ใช้ IPv6 สำหรับการระบุที่อยู่ในเลเยอร์เครือข่าย

InfinBand ดำเนินการบริการส่งข้อความสำหรับแอพพลิเคชันที่เรียกว่า I / O ช่องทาง ที่ข้ามระบบปฏิบัติการเครือข่ายเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงในสภาพแวดล้อมเฉพาะ จะให้ความสามารถในการใช้งานสอง Infiniband เปิดการใช้งานเพื่อสร้างช่องทางการสื่อสารโดยตรงมีการส่งและรับคิวที่เรียกว่าคิวคู่ คิวที่แมปไปยังหน่วยความจำที่เข้าถึงได้สำหรับแต่ละแอ็พพลิเคชันสำหรับการแชร์ข้อมูล (เรียกว่า Remote Access Memory Access หรือ RDMA)

เครือข่าย InfiniBand ประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 4 ส่วน:

เช่นเดียวกับ เกตเวย์เครือข่าย อื่น ๆ อินฟินิชัน เกตเวย์จะ เชื่อมต่อเครือข่าย IB ไปยังเครือข่ายภายนอก

Host Adapters Channel เชื่อมต่ออุปกรณ์ InfiniBand กับผ้า IB เช่น อะแดปเตอร์เครือข่าย แบบดั้งเดิมมากขึ้น

ซอฟต์แวร์ Subnet Manager จัดการการรับส่งข้อมูลบนเครือข่าย InfiniBand อุปกรณ์ IB แต่ละเครื่องจะเรียกใช้ Subnet Manager Agent เพื่อสื่อสารกับ Central Manager

สวิตช์ InfiniBand เป็นองค์ประกอบที่จำเป็นในเครือข่ายเพื่อให้สามารถเก็บอุปกรณ์ต่างๆเพื่อจับคู่กันได้ในชุดค่าผสมต่างๆ ไม่เหมือน Ethernet และ Wi-Fi โดยปกติเครือข่าย IB จะไม่ใช้ เราเตอร์

วิธีการที่รวดเร็วคือ InfiniBand?

InfiniBand รองรับความเร็วเครือข่ายแบบมัลติกิกะบิตความเร็วสูงถึง 56 Gbps ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า แผนงานเทคโนโลยีประกอบด้วยการสนับสนุน 100 Gbps และความเร็วที่เร็วกว่าในอนาคต

ข้อ จำกัด ของ InfiniBand

การใช้งานของ InfiniBand ส่วนใหญ่ถูก จำกัด ไว้เฉพาะกับ supercomputers แบบคลัสเตอร์และระบบเครือข่ายเฉพาะอื่น ๆ การเรียกร้องทางการตลาดกัน InfiniBand ไม่ได้ถูกออกแบบมาสำหรับเครือข่ายข้อมูลแอพพลิเคชันทั่วไปที่สามารถเปลี่ยน Ethernet หรือ Fibre Channel ในดาต้าเซ็นเตอร์อินเทอร์เน็ตได้ ไม่ใช้สแต็คโปรโตคอลเครือข่ายแบบเดิมเช่น TCP / IP เนื่องจากข้อ จำกัด ประสิทธิภาพของโปรโตคอลเหล่านี้ แต่ในการดำเนินการดังกล่าวไม่สนับสนุนแอ็พพลิเคชันหลัก

ยังไม่ได้เป็นเทคโนโลยีหลักส่วนหนึ่งเนื่องจากไลบรารีซอฟต์แวร์เครือข่ายมาตรฐานเช่น WinSock ไม่สามารถทำงานร่วมกับ InfiniBand ได้โดยไม่ทำให้เสียประโยชน์จากประสิทธิภาพของสถาปัตยกรรม