InfiniBand网络架构解析1

简介：
《InfiniBand网络架构解析1》深入浅出地介绍了InfiniBand技术的基本原理和网络架构，旨在帮助读者理解其在高性能计算与数据中心通信中的应用优势。 InfiniBand是一种专为高性能计算设计的网络通信标准，具有高吞吐量和低延迟的特点。它主要用于服务器之间的直接连接、服务器与存储系统间的互连以及存储设备间的连接，在大规模数据中心环境中尤为适用。 该技术采用“交换式”架构并被称为IO网络，数据传输路径由控制信息决定，类似于网络交换机的工作原理。128位的IPv6地址空间确保了巨大的扩展潜力，支持大量设备的连接需求。InfiniBand中的数据传输以包的形式进行，并且可以实现远程直接内存访问（RDMA）操作、多点传送以及不同信道间的通信。 从硬件角度看，InfiniBand包括主机通道适配器(HCA)和目标通道适配器(TCA)，前者连接到处理器而后者则用于外围设备。这两种适配器共同确保信息在预设的服务质量等级下可靠传输，并且数据传输始于并终于这些适配器上。 软件层面，InfiniBand通过简化应用程序的部署来支持现有应用（如IPTCP套接字、SCSI、iSCSI和文件系统）运行于其网络之上。这包括内核模块及协议层的设计，例如驱动程序、中间件和服务接口等。用户级的应用无需关心底层互连技术的具体细节。 InfiniBand的核心服务包括通信管理器（CM）、子网管理员客户端(SA 客户端)以及性能监控代理(PMA)，这些组件共同确保网络的高效运行和维护。 队列对(QP)是该架构中处理不同类型传输的关键部分，例如管理和数据传输。此外，“verbs”是一组API接口，允许应用程序访问InfiniBand硬件和服务层的功能。 最后，InfiniBand驱动程序支持高级协议（如IPoIB、SRP、SDP和iSER）在系统上无缝运行，并利用其高带宽、低延迟及低CPU占用率的特点。例如，通过IPoIB可以实现TCPIP流量直接在InfiniBand网络上的传输。 总之，InfiniBand是为高性能计算场景设计的高效互连技术，在服务器集群、存储系统和数据中心环境中提供强大的支持。