Infiniband网络架构解析（六）

简介：
本文为《InfiniBand网络架构解析》系列文章第六篇，深入探讨了InfiniBand技术在网络通信中的应用与优势，详细分析其架构细节。 InfiniBand是一种高性能的计算机网络通信标准，旨在解决服务器连接问题，并特别适用于数据中心和高性能计算环境。它具备高吞吐量、低延迟以及几乎无限设备扩展性的特点。 InfiniBand的网络结构主要由四个层次构成： 1. 物理层：定义了物理特性，包括电缆、插座等硬件接口标准及信号编码规则。 2. 链路层：负责数据包格式与协议管理，并进行流量控制和子网内路由。这一层级处理链路管理和普通传输两类数据包，确保错误检测与纠正功能正常运行。 3. 网络层：类似于IP网络中的网络层，主要职责为跨子网的数据转发决策。它使用全局路由头（GRH）来实现不同子网间的正确路由。 4. 传输层：处理报文分发和通道多路复用任务，并将数据包发送至指定队列进行进一步操作。如果消息大小超出最大传输单元，则需要拆分成多个小数据包传送，接收端再重组并放入缓冲区中。 此外，InfiniBand还支持多种上层协议以满足不同应用需求： - SDP（Socket Direct Protocol）允许TCP/IP应用程序在该网络环境中高速运行。 - SRP（SCSI RDMA Protocol）通过RDMA技术实现系统间直接传输SCSI命令，从而达到存储资源共享的目的。 - iSER（iSCSI RDMA Extension）则为基于iSCSI协议的应用提供了更高效的传输方式。 由于具备上述特性，InfiniBand在网络结构上的分层设计确保了数据的高效、可靠及灵活传输。同时其远程直接内存访问(RDMA)功能极大地减少了IO操作对CPU的影响，进而提升了整个系统的性能表现。因此，在高性能计算、存储区域网络(SAN)、并行处理和大数据分析等领域中应用广泛且效果显著。