InfiniBand ist eine Hochleistungs-Mehrzwecknetzwerkarchitektur, die auf einem Switch-Design basiert, das häufig als "Switched Fabric" bezeichnet wird. InfiniBand (kurz "IB") wurde für den Einsatz in E / A-Netzwerken wie SAN (Storage Area Network) oder in Clusternetzwerken entwickelt. Es hat sich zu einem führenden Standard im Hochleistungsrechnen entwickelt. Über 200 der weltweit schnellsten 500 Supercomputer verwenden InfiniBand, mehr als Gigabit-Ethernet.
Geschichte von InfiniBand
Die Arbeiten an InfiniBand begannen in den 1990er Jahren unter verschiedenen Namen von zwei getrennten Industriegruppen, die technische Standards für Systemverbindungen entwickelten. Nach der Fusion der beiden Gruppen im Jahr 1999 wurde "InfiniBand" schließlich zum Namen der neuen Architektur. Die Version 1.0 des InfiniBand Architecture-Standards wurde im Jahr 2000 veröffentlicht.
Wie funktioniert InfiniBand?
Die Spezifikationen für InfiniBand Architecture umfassen die Schichten 1 bis 4 des OSI-Modells. Es deckt die Hardwareanforderungen auf physischer Ebene und auf der Ebene der Datenübertragungsschicht ab und bietet auch verbindungsorientierte und verbindungslose Transportprotokolle analog zu TCP und UDP. InfiniBand verwendet IPv6 zur Adressierung auf Netzwerkebene.
InfinBand implementiert einen Messaging-Dienst für aufgerufene Anwendungen Kanal I / O Dadurch werden Netzwerkbetriebssysteme umgangen, um in speziellen Umgebungen eine hohe Leistung zu erzielen. Es bietet zwei Infiniband-fähigen Anwendungen die Möglichkeit, einen direkten Kommunikationskanal mit Sende- und Empfangswarteschlangen (Warteschlangenpaare) zu erstellen. Die Warteschlangen sind Speicherbereichen zugeordnet, auf die jede Anwendung zur gemeinsamen Nutzung von Daten zugreifen kann (Remote Direct Memory Access oder RDMA).
Ein InfiniBand-Netzwerk besteht aus vier Hauptkomponenten:
- Tor
- Host-Channel-Adapter
- Subnetzmanager
- Wechselt
Wie andere Netzwerk-Gateways verbindet ein InfiniBand-Gateway ein IB-Netzwerk mit externen Netzwerken.
Host-Channel-Adapter Verbinden Sie InfiniBand-Geräte mit dem IB-Fabric, wie es bei herkömmlichen Netzwerkadaptern der Fall ist.
Subnet Manager Software verwaltet den Verkehrsfluss in einem InfiniBand-Netzwerk. Jedes IB-Gerät führt einen Subnet Manager-Agenten aus, um mit dem zentralen Manager zu kommunizieren.
InfiniBand Switches sind ein notwendiges Element des Netzwerks, um eine Sammlung von Geräten zu ermöglichen, die in verschiedenen Kombinationen miteinander gekoppelt werden können. Im Gegensatz zu Ethernet und Wi-Fi verwenden IB-Netzwerke normalerweise keine Router.
Wie schnell ist InfiniBand?
InfiniBand unterstützt Netzwerkgeschwindigkeiten mit mehreren Gigabit-Werten, je nach Konfiguration bis zu 56 Gbit / s und höher. Die Technologie-Roadmap unterstützt in zukünftigen Versionen 100 Gbit / s und höhere Geschwindigkeiten.
Einschränkungen von InfiniBand
Die Anwendungen von InfiniBand waren weitgehend auf Cluster-Supercomputer und andere spezialisierte Netzwerksysteme beschränkt. Abgesehen von Marketingansprüchen war InfiniBand nicht für allgemeine Anwendungsdaten-Netzwerke konzipiert, die entweder Ethernet oder Fibre Channel in Internet-Datencentern ersetzen könnten. Es verwendet aufgrund der Leistungsbeschränkungen dieser Protokolle keine herkömmlichen Netzwerkprotokollstacks wie TCP / IP, unterstützt jedoch keine Mainstream-Anwendungen.
Teilweise ist sie noch nicht zu einer Mainstream-Technologie geworden, da Standard-Netzwerk-Softwarebibliotheken wie WinSock nicht mit InfiniBand zusammenarbeiten können, ohne die Performance-Vorteile der Architektur zu beeinträchtigen.
