InfiniBand網絡簡介

IP網絡協議如TCP/IP,具有轉發丟失數據包的特性,網絡不良時要不斷地確認與重發,基於這些協議的通信也會因此變慢,極大地影響了性能。與之相比,IB使用基於信任的、流控制的機制來確保連接的完整性,數據包極少丟失。

 

使用IB協議,除非確認接收緩存具備足夠的空間,否則不會傳送數據。接受方在數據傳輸完畢之後,返回信號來標示緩存空間的可用性。通過這種辦法,IB協議消除了由於原數據包丟失而帶來的重發延遲,從而提升了效率和整體性能。

 

什麼是InfiniBand網絡

InfiniBand是一種網絡通信協議,它提供了一種基於交換的架構,由處理器節點之間、處理器節點和輸入/輸出節點(如磁盤或存儲)之間的點對點雙向串行鏈路構成。每個鏈路都有一個連接到鏈路兩端的設備,這樣在每個鏈路兩端控制傳輸(發送和接收)的特性就被很好地定義和控制了。

 

InfiniBand通過交換機在節點之間直接創建一個私有的、受保護的通道,進行數據和消息的傳輸,無需CPU參與遠程直接內存訪問(RDMA)和發送/接收由InfiniBand適配器管理和執行的負載。

 

適配器通過PCI Express接口一端連接到CPU,另一端通過InfiniBand網絡端口連接到InfiniBand子網。與其他網絡通信協議相比,這提供了明顯的優勢,包括更高的帶寬、更低的延遲和增強的可伸縮性。

 

什麼是InfiniBand架構

InfiniBand Architecture(IBA)是爲硬件實現而設計的,而TCP則是爲軟件實現而設計的。因此,InfiniBand是比TCP更輕的傳輸服務,因爲它不需要重新排序數據包,因爲較低的鏈路層提供有序的數據包交付。傳輸層只需要檢查包序列並按順序發送包。

進一步,因爲InfiniBand提供以信用爲基礎的流控制(發送方節點不給接收方發送超出廣播 “信用“大小的數據包),傳輸層不需要像TCP窗口算法那樣的包機制確定最優飛行包的數量。這使得高效的產品能夠以非常低的延遲和可忽略的CPU利用率嚮應用程序交付56、100Gb/s的數據速率。

IB是以通道(Channel)爲基礎的雙向、串行式傳輸,在連接拓樸中是採用交換、切換式結構(Switched Fabric),所以會有所謂的IBA交換器(Switch),此外在線路不夠長時可用IBA中繼器(Repeater)進行延伸。而每一個IBA網絡稱爲子網(Subnet),每個子網內最高可有65,536個節點(Node),IBASwitch、IBA Repeater僅適用於Subnet範疇,若要通跨多個IBA Subnet就需要用到IBA路由器(Router)或IBA網關器(Gateway)。至於節點部分,Node想與IBA Subnet接軌必須透過配接器(Adapter),若是CPU、內存部分要透過HCA (Host Channel Adapter),若爲硬盤、I/O部分則要透過TCA (Target Channel Adapter),之後各部分的銜接稱爲聯機(Link)。上述種種構成了一個完整的IBA

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