Les Dix Avantages du Réseau InfiniBand

InfiniBand (IB), ou technologie "Infinite Bandwidth", est une norme de communication de réseau informatique à haute performance réputée pour son débit exceptionnel et son temps de latence minimal. Dominant les derniers classements des supercalculateurs du Top500, les réseaux InfiniBand ont connu un essor considérable en termes de quantité et de performance, consolidant sa position en tant que la technologie d'interconnexion la plus populaire. Cet article présente les dix principaux avantages du réseau InfiniBand et les produits InfiniBand que FS propose lors d'une mise à niveau vers le réseau InfiniBand.

Dix avantages du réseau InfiniBand

Pourquoi les réseaux InfiniBand sont-ils si appréciés dans le Top500 ? Ses avantages en termes de performances jouent un rôle décisif. Veuillez lire les informations suivantes pour obtenir la réponse à votre question.

Simplifier la gestion du réseau

InfiniBand est la première architecture réseau développée spécifiquement pour SDN et gérée par un gestionnaire de sous-réseau. Les gestionnaires de sous-réseaux configurent et assurent le fonctionnement continu des sous-réseaux locaux. Tous les adaptateurs et commutateurs de canaux doivent mettre en œuvre un agent de gestion de sous-réseau (SMA) pour gérer la communication avec le gestionnaire de sous-réseau. Chaque sous-réseau nécessite au moins un gestionnaire de sous-réseau pour l'initialisation et la reconfiguration lorsque des liens se connectent ou se déconnectent. Un gestionnaire de sous-réseau est sélectionné comme gestionnaire principal par arbitrage, les autres fonctionnant en mode veille (chaque gestionnaire en veille sauvegarde les informations topologiques du sous-réseau et vérifie son état opérationnel). En cas de défaillance du gestionnaire principal, un gestionnaire en attente prend le relais pour assurer un fonctionnement ininterrompu.

Délestage de l'Unité Centrale

Le délestage de l'unité centrale est une méthode importante pour accélérer les calculs. L'architecture du réseau InfiniBand permet la transmission de données avec des ressources CPU minimales. La mise en œuvre est la suivante :

• Le matériel décharge l'ensemble de la pile de protocoles de la couche de transport.

• Contournement du noyau, zero copy.

• RDMA permet aux données de la mémoire d'un serveur d'être écrites directement dans la mémoire d'un autre serveur sans intervention de l'unité centrale.

  

Largeur de bande élevée

Depuis la naissance d'InfiniBand, la vitesse du réseau InfiniBand a toujours été supérieure à celle d'Ethernet. La raison principale est qu'InfiniBand est utilisé pour interconnecter les serveurs dans le cadre de l'informatique à haute performance, qui nécessite une bande passante plus élevée. Pour en savoir plus, consultez : l'Évolution de la Bande Passante du Réseau InfiniBand..

FS fournit des modules InfiniBand, des câbles DAC et AOC, des cartes réseau et des commutateurs à différentes vitesses. Veuillez consulter le tableau ci-dessous pour plus de détails. Si vous souhaitez passer à un réseau InfiniBand, ces produits constituent un bon choix d'équipement réseau. Vous pouvez également Nous Contacter directement et nos experts vont vous proposer des solutions adaptées à vos besoins spécifiques

Faible latence

Les switchs Ethernet utilisent généralement des techniques d'adressage par consultation de la table MAC et de store-and-forward, qui nécessitent un long processus de traitement. Le traitement de la couche 2 des switchs InfiniBand est très simple. Il est seulement nécessaire de vérifier les informations relatives au parcours de transfert sur la base du LID de 16 bits. En même temps, il utilise la technologie Cut-Through pour réduire considérablement le délai d'acheminement à moins de 100ns, ce qui est beaucoup plus rapide que les commutateurs Ethernet. Au niveau de la carte réseau, l'utilisation de la technologie RDMA accélère considérablement la latence d'encapsulation et de décapsulation des paquets.

Évolutivité et flexibilité

L'un des principaux avantages des réseaux IB est qu'un seul sous-réseau est capable de déployer jusqu'à 48 000 nœuds, formant ainsi un gigantesque réseau à deux niveaux. En outre, les réseaux IB ne dépendent pas de ARP ou d'autres mécanismes de diffusion, ce qui permet d'éviter les tempêtes de diffusion ou le gaspillage supplémentaire de la bande passante. Plusieurs sous-réseaux IB peuvent également être interconnectés via des routeurs et des commutateurs. IB prend en charge plusieurs topologies de réseau :

Pour les réseaux à échelle plus modeste, il est recommandé d'utiliser une topologie de type fat-tree à 2 couches. Pour ceux de plus grande taille, une topologie de réseau fat-tree à 3 couches peut être employée. Au-delà d'une certaine échelle, opter pour une topologie Dragonfly+ peut permettre de réaliser des économies.

Qos

La qualité de service, ou QoS, est la capacité de fournir des services prioritaires différents pour des applications, des utilisateurs ou des flux de données spécifiques. InfiniBand utilise des voies virtuelles (VL, Virtual Lanes) pour mettre en œuvre la qualité de service. Les voies virtuelles sont des liens de communication logiques distincts qui partagent une liaison physique. Chaque lien physique peut supporter jusqu'à 15 canaux virtuels standard et un canal de gestion (VL15).

Network Stability and Resiliency

Although the InfiniBand network is very stable, some failures will inevitably occur during long-term operation. NVIDIA provides a mechanism called Self-Healing Networking, which is based on IB switches and can reduce link failure recovery time to 1 millisecond.

Équilibrage de la charge

L'équilibrage des charges est l'une des méthodes utilisées dans les centres de données à haute performance pour améliorer l'utilisation du réseau, fonctionnant comme une stratégie de routage qui distribue le trafic sur plusieurs ports disponibles. Le routage adaptatif présente de telles caractéristiques, ce qui lui permet d'atténuer la congestion du réseau et de maximiser l'utilisation de la bande passante.

Informatique de réseau (SHARP)

Les switchs IB prennent en charge le protocole SHARP (Scalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol), un logiciel géré de manière centralisée qui décharge la communication collective, traditionnellement exécutée sur les CPU et GPU, vers le switch. Cela permet d'optimiser la communication collective, d'éliminer les transferts de données multiples entre les nœuds et d'améliorer les performances informatiques accélérées.

Diverses topologies de réseau

Les réseaux InfiniBand prennent en charge diverses topologies de réseau, notamment Fat Tree, Torus, Dragonfly+, Hypercube et HyperX. Ces différentes topologies répondent à des besoins variés, tels que la facilité d'évolution du réseau, la réduction du coût total de possession, la minimisation de la latence et le prolongement des distances de transmission.

Conclusion

En résumé, l'évolution de la technologie InfiniBand a entraîné des changements révolutionnaires au sein des centres de données et les environnements informatiques à haute performance. Depuis son impressionnante largeur de bande et sa faible latence jusqu'à son évolutivité et sa rentabilité, InfiniBand présente des avantages indéniables à divers égards. Opter pour InfiniBand est un choix judicieux pour ceux qui recherchent des performances supérieures, ainsi qu'une approche prudente en termes d'efficacité économique et de croissance future. Alors que la technologie continue de se développer, InfiniBand est en mesure de maintenir sa position de leader dans l'industrie du transfert de données. Si vous avez des questions au sujet des dispositifs FS InfiniBand, vous pouvez nous contacter à tout moment pour obtenir de l'aide.