InfiniBand, qu'est-ce que c'est exactement ?
InfiniBand, une technologie de réseau à grande vitesse, a connu des développements importants depuis sa création. Connaître son évolution, ses principes techniques, ses avantages, ses produits et ses applications est essentiel pour ceux qui s'intéressent aux solutions de réseau à la pointe de la technologie.
Évolution du développement d'InfiniBand
Les débuts d'InfiniBand remontent à la fin des années 1990, lorsque l'InfiniBand Trade Association (IBTA) a été créée pour développer et promouvoir cette technologie. Initialement envisagé comme une solution pour les clusters de calcul à haute performance, InfiniBand a depuis étendu sa portée à d'autres domaines, notamment les centres de données et l'informatique en nuage (cloud computing).
Principes techniques d'InfiniBand
Examinons maintenant ses principes de fonctionnement et les raisons de sa supériorité par rapport à l'Ethernet traditionnel.
RDMA : la capacité de base
L'accès direct à la mémoire à distance (RDMA) est une technologie fondamentale d'InfiniBand, qui permet de transférer des données directement entre les espaces de mémoire des applications sans recourir à l'unité centrale de traitement. Cette capacité réduit considérablement la latence et améliore l'efficacité globale du système.
Réseau et architecture InfiniBand
InfiniBand utilise une architecture de fabric commuté, où plusieurs nœuds sont interconnectés par des commutateurs. Cette architecture offre une grande largeur de bande et une faible latence entre les nœuds, ce qui en fait un système de choix pour les applications exigeantes.
InfiniBand est une structure basée sur canaux, et ses unités composantes peuvent être classées en quatre groupes principaux :
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HCA (Host Channel Adapter) : Cette interface sert de liaison entre le système hôte et le réseau InfiniBand. Elle facilite la transmission des données entre le système hôte et les autres dispositifs connectés au réseau.
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TCA (adaptateur de canal cible) : Contrairement au HCA, le TCA opère sur les dispositifs cibles au sein du réseau InfiniBand. Il gère la réception et le traitement des données sur ces appareils destinataires.
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Liaison InfiniBand : Il s'agit du canal de connexion physique au sein du réseaux InfiniBand. Elle peut être établie à l'aide de différents supports tels que des câbles, des fibres optiques ou même des liaisons intégrées au sein des appareils.
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Switchs InfiniBand et routeurs InfiniBand : Ces composants jouent un rôle crucial en facilitant la mise en réseau au sein de l'infrastructure InfiniBand. Ils gèrent l'acheminement des paquets de données entre les différents dispositifs connectés au réseau, ce qui permet une communication et un échange de données sans faille.
Pour en savoir plus, veuillez consulter Aperçu du Réseau et Architecture InfiniBand
Pile de protocoles InfiniBand
InfiniBand utilise une pile de protocoles en couches, comprenant des couches physiques, de liaison, de réseau, de transport et d'application. Chaque couche joue un rôle essentiel pour assurer une communication efficace et fiable entre les dispositifs InfiniBand.
Taux de liaison InfiniBand
InfiniBand prend en charge plusieurs débits de liaison, y compris le débit de données unique (SDR), le débit de données double (DDR), le débit de données quadruple (QDR) et au-delà, chaque génération successive offrant une largeur de bande plus importante et des performances améliorées.
Avantages d'InfiniBand
InfiniBand se distingue des technologies de réseau traditionnelles en raison de plusieurs avantages importants :
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Transfert de données à grande vitesse : InfiniBand excelle dans la fourniture de taux de transfert de données exceptionnellement élevés, facilitant une communication rapide et efficace entre les nœuds du réseau. Cet échange rapide de données est essentiel pour les applications et les charges de travail exigeantes qui requièrent un débit élevé.
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Faible latence : InfiniBand permet d'obtenir une faible latence grâce à RDMA et à une architecture de tissu commuté. RDMA facilite les transferts de données directs entre les emplacements de mémoire, réduisant ainsi les surcharges de traitement. L'architecture "switched fabric" garantit un routage efficace des données, ce qui est essentiel pour les applications sensibles à la latence telles que le commerce à haute fréquence et le calcul scientifique.
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Évolutivité : L'architecture évolutive d'InfiniBand répond aux besoins changeants des centres de données modernes. Elle augmente de façon transparente la capacité du réseau pour répondre à l'augmentation des charges de travail et prend en charge l'allocation dynamique des ressources. Qu'il s'agisse d'augmenter les volumes de données ou d'augmenter les ressources de calcul, InfiniBand offre la flexibilité nécessaire pour s'adapter efficacement.
Produits InfiniBand
FS propose une gamme complète de produits InfiniBand, notamment des commutateurs, des adaptateurs, des émetteurs-récepteurs et des câbles, qui répondent à diverses exigences en matière de réseau. Ces produits sont conçus pour offrir des performances, une fiabilité et une évolutivité élevées, répondant ainsi aux besoins des centres de données modernes.
Switchs InfiniBand
Importants pour l'acheminement des données au sein des réseaux InfiniBand, ces commutateurs assurent une transmission de données à grande vitesse au niveau de la couche physique. FS propose des commutateurs HDR 200Gb/s et NDR 400Gb/s avec une latence inférieure à 130ns, parfaitement adaptés aux centres de données exigeant une bande passante élevée.
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Produit
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Vitesse de liaison
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200Gb/s
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200Gb/s
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400Gb/s
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400Gb/s
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Ports
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40
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40
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32
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32
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Puce de commutation
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NVIDIA QUANTUM
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NVIDIA QUANTUM
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NVIDIA QUANTUM-2
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NVIDIA QUANTUM-2
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Capacité de commutation
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16Tb/s
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16Tb/s
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51.2Tb/s
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51.2Tb/s
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Quantité de ventilateurs
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5+1 remplaçable à chaud
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5+1 remplaçable à chaud
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6+1 remplaçable à chaud
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6+1 remplaçable à chaud
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Alimentation électrique
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1+1 remplaçable à chaud
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1+1 remplaçable à chaud
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1+1 remplaçable à chaud
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1+1 remplaçable à chaud
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Adaptateurs InfiniBand
Utilisés comme cartes d'interface réseau (NIC), les adaptateurs InfiniBand permettent aux appareils de se connecter aux réseaux InfiniBand. FS propose les cartes ConnectX-6 et ConnectX-7, qui offrent des performances et une flexibilité optimales pour répondre aux exigences en constante évolution des applications des centres de données.
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Produit
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Ports
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Single-Port OSFP
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Single-Port QSFP112
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Single-Port QSFP56
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Dual-Port QSFP56
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Single-Port QSFP56
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Dual-Port QSFP56
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Single-Port OSFP
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Interface PCIe
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PCIe 5.0x 16
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PCIe 5.0x 16
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PCIe 4.0x 16
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PCIe 4.0x 16
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PCIe 4.0x 16
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PCIe 4.0x 16
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PCIe 5.0x 16
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Support débit de données InfiniBand
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NDR/NDR200/HDR/
HDR100/EDR/FDR
/SDR
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NDR/NDR200/HDR/
HDR100/EDR/FDR
/SDR
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HDR/EDR/FDR/QDR/
DDR/SDR
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HDR/EDR/FDR/QDR/
DDR/SDR
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HDR100/EDR/FDR/
QDR/DDR/SDR
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HDR100/EDR/FDR/
QDR/DDR/SDR
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NDR200/NDR/HDR/
EDR/FDR/SDR
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Support débit de données Ethernet
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400/200/100/50/40/
10/1 Gb/s
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400/200/100/50/25/
10 Gb/s
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200/50/40/25/20/1 Gb/s
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200/50/40/25/20/1 Gb/s
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100/50/40/25/20/1 Gb/s
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100/50/40/25/20/1 Gb/s
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Émetteurs-récepteurs et câbles InfiniBand
La colonne vertébrale des réseaux InfiniBand repose sur des émetteurs-récepteurs et des câbles pour le transfert de données à grande vitesse. FS propose une gamme d'émetteurs-récepteurs et de câbles DAC/AOC, y compris des options 40G, 56G, 100G, 200G, 400G et 800G. L'utilisation de la technologie du cuivre actif améliore l'intégrité du signal et minimise les pertes sur des distances variables.
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Produit
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Modules
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850nm 50m
1310nm 500m
1310nm 2km
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850nm 50m
1310nm 500m
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850nm 100m
1310nm 2km
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850nm 100m
1310nm 500m
1310nm 2km
1310nm 10km
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-
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850nm 150m
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AOC
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-
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3m, 5m, 10m
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1m, 2m, 3m, 5m, 7m, 10m, 15m, 20m, 30m, 50m, 100m
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1m, 2m, 3m, 5m, 7m, 10m, 15m, 20m, 30m, 50m, 100m
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1m, 2m, 3m, 5m, 10m, 15m, 20m, 25m, 30m, 50m, 100m
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1m, 3m, 5m, 7m, 10m, 15m, 20m, 25m, 30m, 50m, 100m
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DAC
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0.5m, 1m, 1.5m, 2m
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1m, 1.5m, 2m
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0.5m, 1m, 1.5m, 2m
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0.5m, 1m, 1.5m, 2m, 3m
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0.5m, 1m, 1.5m, 2m, 3m, 4m, 5m
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0.5m, 1m, 1.5m, 2m, 3m, 4m, 5m
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Perspectives futures d'InfiniBand
InfiniBand poursuit son développement, alimenté par les progrès de l'informatique de haute performance et du cloud computing. Les technologies émergentes telles que le calcul Exascale et l'analyse de données à haute performance (HPDA) vont favoriser l'adoption d'InfiniBand, consolidant sa position en tant que composant essentiel des architectures de centres de données de nouvelle génération. InfiniBand reste à l'avant-garde, permettant une communication haute performance et à faible latence, essentielle pour les applications exigeantes d'aujourd'hui.
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