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InfiniBand与以太网RDMA技术

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简介：
本文探讨了InfiniBand和以太网RDMA两大高性能网络技术的特点、优势及应用场景，分析两者在数据中心通信中的作用。 本段落主要介绍了在数据中心环境中对InfiniBand和以太网技术的分析及其应用。

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  • InfiniBand与以太网RDMA技术
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    本文探讨了InfiniBand和以太网RDMA两大高性能网络技术的特点、优势及应用场景，分析两者在数据中心通信中的作用。 本段落主要介绍了在数据中心环境中对InfiniBand和以太网技术的分析及其应用。
     
  • InfiniBand网络技术.doc
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    本文档探讨了InfiniBand网络技术的基础知识、架构及其在高性能计算和数据中心中的应用优势。 InfiniBand 是一种新兴的 I/O 技术，旨在替代传统的 PCI 总线，并解决服务器中的 I/O 瓶颈问题。它采用光纤通道及铜缆作为传输介质，定义了多种类型的电缆（包括最长可达 17 米和 10,000米 的光导纤维）。 在 InfiniBand 中，端点被称作通道适配器，并分为两种类型：主机通道适配器 (HCA) 和目标通道适配器 (TCA)。其中 HCA 在系统总线与 InfiniBand 网络之间提供桥梁作用，类似于 PCI 桥接芯片；而 TCA 则充当外部设备（如通过 SCSI、光纤或以太网连接的存储）和网络之间的中介角色。 InfiniBand 技术允许服务器架构实现更广泛的物理分离，比如将网卡与主机总线适配器放置在 100 米范围之外。它还支持远程直接内存访问 (RDMA) 功能，让应用能够在不通过中间存储机制的情况下直接读取或写入另一系统的内存空间。 这种技术减少了对带宽和处理器资源的需求，并且提高了整体的性能表现。另外，InfiniBand 也采用了零复制技术和内核旁路技术来进一步优化数据传输效率，减少不必要的延迟并提升系统响应速度。
     
  • 实时以太网TTE技术
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    实时以太网TTE技术是一种结合了传统以太网与确定性网络特性的工业通信协议，适用于需要低延迟和高可靠性的控制系统。 ### 实时以太网 TTE 技术深度解析 #### 一、以太网概述 自1985年IEEE正式命名以来，作为最广泛应用的局域网络技术之一，以太网已经成为现代通信领域的重要标准。它定义了数据链路层（MAC子层）和物理层，并支持多种传输介质，使数据传输速率从最初的1Mbps提升至如今的1Gbps甚至更高。 ##### 1.1 基本概念 由Xerox公司创建并与其他公司共同开发的一种局域网技术规范。以太网采用CSMA/CD（载波监听多址冲突检测）机制，确保在同一时间只有一个设备可以使用传输介质发送数据，并且能够识别信号冲突。 ##### 1.2 分类 根据不同的速率、信号方式及传输距离，可分为多种类别如10Base5、10Base2和10Base-T等。其中，“10”代表速率为10Mbps；“Base”表示使用基带传输；而数字则指最大长度或特定介质类型。 ##### 1.3 数据包发送机制 CSMA/CD是维持以太网正常运行的关键，具体步骤包括： - **载波侦听**：设备在数据传送前检查媒体是否空闲。 - **多路访问**：多个站点共享同一传输线路进行并发通信。 - **冲突检测与恢复**：一旦发现冲突，则停止发送并等待随机时间后重试。 #### 二、实时以太网 传统以太网虽然具备高速率，但在时效性方面存在不足。为了满足某些应用对数据传输确定性的需求，出现了实时以太网技术。 ##### 2.1 实时系统与延迟 根据响应时间要求不同分为软实时和硬实时两类：前者无严格的时间限制；后者必须在规定时间内完成操作否则可能产生严重后果。 ##### 2.2 端到端通信延时 影响因素包括协议、传输速率、线路长度及网络负荷等。传统以太网由于采用CSMA/CD机制，导致了不确定的延迟问题，这对于需要高时效性的应用来说是不合适的。 ##### 2.3 超时原因分析 除了上述提到的因素外，如数据包发送冲突处理（例如CSMA/CD）、错误恢复策略、电磁干扰等都会增加通信延时和不确定性，从而降低实时性能。 #### 三、时间触发以太网 (TTE) 为克服传统以太网在时效性方面的局限，出现了时间触发以太网技术。它特别适合于汽车电子或工业自动化等领域中对数据传输确定性的需求。 ##### 3.1 TTE 技术特性 通过以下方式提高实时性能： - **主从式网络架构**：引入管理节点来协调整个网络的调度工作，确保各站点间的数据交换按预定时间完成。 - **总线内存管理和IEEE1588机制**：利用精确的时间同步协议使所有设备在同一时钟下运行。 - **网段划分及通信安排优化**：将大范围网络分割成小区域，并对每个区内的通讯进行详细规划，减少总的延迟时间。 - **速率限制策略**：控制数据流速度以优先处理关键信息，降低传输延时。 ##### 3.2 实施案例 奥地利贝加莱公司开发了Ethernet Powerlink系统。该方案采用管理节点与控制节点的概念来实现网络调度和执行任务分配，类似于传统的1553B总线架构但使用更先进的以太网技术实现了更高的数据速率及更低的延迟。 #### 四、结论 实时以太网TTE通过一系列创新的方法显著提升了传统以太网在时效性方面的表现。它解决了原有技术存在的局限，并为对时间敏感的应用提供了可靠的通信保障，预计未来将在更多领域得到广泛应用。
     
  • 10G以太网技术与应用前景分析
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    简介：本文探讨了10G以太网的技术特性及其在企业网络、数据中心等场景的应用现状，并展望其未来发展前景。 随着以太网速率的提升，其工作距离也在不断增大。目前10G以太网的工作范围已经扩展到了40公里。因此，以太网不仅在局域网中占据主导地位，最近还开始应用于城域网和广域网领域。作为IEEE 802.3标准的一部分，10G以太网是速率与距离方面的自然进化结果。它将已验证的经济效益扩展到了更广泛的网络环境中。 由于具备潜在最低成本、直接演进而来的性能以及已被证明的互操作性和熟悉的网络管理特性，业界普遍看好10G以太网的发展前景。
     
  • Android 10.0 WiFi与以太网共存技术探讨1
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    本文深入探讨了在Android 10.0操作系统中WiFi与有线以太网共存的技术细节，分析两者之间的交互影响及优化策略。 在Android 10系统中，可以同时使用Wi-Fi和以太网连接。其中，Wi-Fi用于局域网访问，而以太网则用于外网访问。无论是先开启以太网再打开Wi-Fi，还是相反顺序操作都是可行的，并且都能保证两者共存工作。
     
  • 千兆以太网技术及应用 PDF
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    本书深入浅出地讲解了千兆以太网技术的基本原理、协议标准及其在实际网络环境中的应用案例和部署方案。适合网络工程师和技术爱好者参考学习。 千兆以太网技术与应用 第一部分 千兆以太网基础 第1章 千兆网之前的以太网 1.1 以太网发展简史 1.1.1 1973-1982：以太网的产生及DIX联盟 1.1.2 1982-1990：从诞生到成熟的第一个十年，即十兆位每秒（Mb/s）速率的以太网发展 1.1.3 1983-1997：局域网桥接与交换的发展 1.1.4 1992-1997：快速以太网的兴起 1.1.5 自从九十年代中期以来，千兆位每秒（Gb/s）速率的以太网络开始崭露头角 1.2 为什么以太网如此受欢迎 1.2.1 相较于令牌环技术的优势 1.2.2 成本效益 1.2.3 DIX贡献出他们唯一的局域网，即以太网络 1.3 以太网的发展如同钟摆般摇摆 1.4 关于以太网的命名方法介绍 1.5 向千兆位每秒（Gb/s）速率的以太网络迈进
     
  • 灵活以太网(FlexE)技术白皮书.pdf
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    《灵活以太网(FlexE)技术白皮书》深入探讨了FlexE技术的核心原理、应用场景及其在网络灵活性和效率提升方面的优势。 切片分组网（SPN）是一种网络技术。
     
  • 以太网供电(PoE)技术及其应用.ppt
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    本演示文稿深入探讨了以太网供电（PoE）技术的工作原理、优势及广泛应用场景，包括安全监控、无线接入点和办公自动化等领域。 以太网供电（PoE）技术与应用：初步介绍 本段落将简要概述以太网中的POE供电方式及其应用场景。通过这种方式，可以在同一根电缆上同时传输数据和电力，大大简化了网络设备的安装过程，并提高了部署效率。PoE技术支持在远程位置为各种设备提供电源，如无线接入点、IP电话及安全摄像头等，在企业办公环境以及家庭娱乐系统中有着广泛的应用前景。
     
  • 千兆以太网技术的IEEE Std 802.3ab协议
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    《千兆以太网技术的IEEE Std 802.3ab协议》是一份关于物理层规范的重要标准文档，主要定义了使用Cat5电缆实现1000BASE-T技术的相关参数。该协议为网络设备在铜线上的高速通信提供了标准化解决方案，极大推动了千兆以太网技术的应用和发展。 IEEE Std 802.3ab 是千兆以太网技术协议的标准文档，包含了关于千兆以太网的相关规定和技术细节。 目录： 1 引言 1.1 背景介绍 1.2 标准概述 2 协议规范 2.1 物理层特性 2.1.1 数据传输速率与距离 2.1.2 连接器类型及电缆规格 2.2 媒体访问控制（MAC）子层定义 2.3 网络互连规范 3 实施指南 3.1 兼容性要求 3.2 测试方法与认证流程 4 结论 以上为IEEE Std 802.3ab标准的主要内容概述。