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InfiniBand arquitectura de red de alto rendimiento

VxLAN | Part 3 - Spine Leaf Topology (Abril 2025)

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Anonim

InfiniBand es una arquitectura de red multiuso de alto rendimiento basada en un diseño de conmutador a menudo llamado "tejido conmutado". InfiniBand ("IB" para abreviar) fue diseñado para su uso en redes de E / S tales como redes de área de almacenamiento (SAN) o en redes de clústeres. Se ha convertido en un estándar líder en computación de alto rendimiento. Más de 200 de las 500 supercomputadoras más rápidas del mundo usan InfiniBand, más que están utilizando Gigabit Ethernet.

Historia de InfiniBand

El trabajo en InfiniBand comenzó en la década de 1990 con nombres diferentes por parte de dos grupos de la industria que diseñaban estándares técnicos para interconexiones de sistemas. Después de que los dos grupos se fusionaron en 1999, "InfiniBand" eventualmente emergió como el nombre de la nueva arquitectura. La versión 1.0 del estándar InfiniBand Architecture se publicó en 2000.

Cómo funciona InfiniBand

Las especificaciones para la arquitectura InfiniBand abarcan las capas 1 a 4 del modelo OSI. Cubre los requisitos físicos y de hardware de la capa de enlace de datos, y también cuenta con protocolos de transporte orientados a la conexión y sin conexión análogos a TCP y UDP. InfiniBand usa IPv6 para direccionamiento en la capa de red.

InfinBand implementa un servicio de mensajería para aplicaciones llamadas Canal I / O que evita los sistemas operativos de red para lograr un alto rendimiento en entornos especializados. Proporciona la capacidad para que dos aplicaciones habilitadas para Infiniband creen un canal de comunicación directo que tenga enviar y recibir colas llamadas Pares de cola. Las colas se asignan a espacios de memoria a los que puede acceder cada aplicación para compartir datos (lo que se llama acceso directo a memoria remoto o RDMA).

Una red InfiniBand consta de cuatro componentes principales:

  • Puerta
  • Adaptadores de canal de host
  • Gestores de subred
  • Interruptores

Al igual que otras puertas de enlace de red, un InfiniBand Gateway interconecta una red IB con redes locales externas.

Adaptadores de canal de host conecte los dispositivos InfiniBand al tejido IB, como los tipos de adaptadores de red más tradicionales.

Administrador de subred El software gestiona el flujo de tráfico en una red InfiniBand. Cada dispositivo IB ejecuta un agente de Subnet Manager para comunicarse con el administrador central.

Los conmutadores InfiniBand son un elemento requerido de la red, para permitir que una colección de dispositivos se empareje entre sí en diferentes combinaciones. A diferencia de Ethernet y Wi-Fi, las redes IB generalmente no usan enrutadores.

¿Qué tan rápido es InfiniBand?

InfiniBand admite velocidades de red de varios gigabits, hasta 56 Gbps y más, según su configuración. El mapa de ruta de la tecnología incluye soporte para 100 Gbps y velocidades más rápidas en versiones futuras.

Limitaciones de InfiniBand

Las aplicaciones de InfiniBand se han limitado en gran medida a las supercomputadoras de clúster y otros sistemas de red especializados. Dejando a un lado las reclamaciones de marketing, InfiniBand no fue diseñado para redes de datos de aplicaciones de uso general de una manera que pudiera reemplazar Ethernet o Fibre Channel en los centros de datos de Internet. No utiliza las pilas de protocolos de red tradicionales como TCP / IP debido a las limitaciones de rendimiento de estos protocolos, pero al hacerlo no admite aplicaciones comunes.

Todavía no se ha convertido en una tecnología generalizada en parte porque las bibliotecas de software de red estándar como WinSock no pueden funcionar con InfiniBand sin sacrificar los beneficios de rendimiento de la arquitectura.